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2017 年度 実績報告書

バイオマスからのヘテロ原子導入グラフェンナノシート複合素材合成と電極材料への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16F16048
研究機関福岡工業大学

研究代表者

宮元 展義  福岡工業大学, 工学部, 准教授 (80391267)

研究分担者 MADHU RAJESH  福岡工業大学, 工学部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-07-27 – 2018-03-31
キーワードporous carbon / heteroatom
研究実績の概要

昨年に引き続き、魚の鱗など様々な原料を用いたヘテロ元素導入多孔質カーボン材料の合成と電気化学的評価を行った。またCoWO4ナノ粒子を簡易に合成する方法を見いだした。この材料は、グルコース検出のための非酵素型センサーとして優れた性能を示す事が分かった(検出限界0.7 µM、1416 µA mM-1 cm-2の高感度)。
一方、産総研敷中博士とも共同で、木質材料から特別な方法(酵素を用いた抽出法)で抽出されたリグニンを原料にしたポーラス材料合成にも取り組んだ。従来法によって得られるリグニンは、水に不溶であったが、本法によるリグニンは水溶性であるという特徴を持つ。そこで、テンプレートとなる水分散のシリカ球をリグニン水溶液と混合して構造の組織化を行い、窒素雰囲気かでの加熱によるリグニンのカーボン化と、フッ酸処理によるテンプレートシリカの除去によって、多孔質体をえる事に成功した。
さらに、高強度と高イオン伝導率を併せ持つゲル電解質の開発を目指して、垂直配向ナノシートと高分子が複合化されたゲルの合成を試みた。アガロースまたはポリアクリルアミドと、ナノシートが複合化されたゲルを得る事に成功した。しかし、このゲルの電気化学的特性評価を行ったものの、特筆した性能が得られなかった。合成法はほぼ確立したので、今後、ナノシートと高分子の種類を変えるなどの最適化を行う事により、実用的な物性をもつ複合素材の合成につなげていきたい。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (55件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (40件) (うち国際学会 15件、 招待講演 10件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] National Taipei University of Technology(Taiwan)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      National Taipei University of Technology
  • [雑誌論文] Swelling Inhibition of Liquid Crystalline Colloidal Montmorillonite and Beidellite Clays by DNA2018

    • 著者名/発表者名
      N. Yamguchi, S. Anraku, E. Paineau, C. R. Safinya, P. Davidson, L. J. Michot, N. Miyamoto
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-018-22386-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Massive hydration-driven swelling of layered perovskite niobate crystals in aqueous solutions of organo-ammonium bases2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Song, N. Iyi, T. Hoshide, T. C. Ozawa, Y. Ebina, R. Ma, S. Yamamoto, N. Miyamoto, T. Sasaki
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 47 ページ: 3022-3028

    • DOI

      10.1039/C7DT03413J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic self-oscillating reaction in liquid crystalline nanosheets hydrogels2018

    • 著者名/発表者名
      M. Shintate, T. Inadomi, S. Yamamoto, Y. Kuboyama, Y. Ohsedo, T. Arimura, T. Nakazumi, Y. Hara, N. Miyamoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 122 ページ: 2957_2961

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.7b11631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NiCo2O4 -decorated porous carbon nanosheets for high-performance supercapacitors2017

    • 著者名/発表者名
      V. Veeramani, R. Madhu, S.-M. Chen, M. Sivakumar, C.-T. Hung, N. Miyamoto, S.-B. Liu
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 247 ページ: 288-295

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2017.06.171

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A facile low-temperature synthesis of V2O5 flakes for electrochemical detection of hydrogen peroxide sensor2017

    • 著者名/発表者名
      M. Sivakumar, M. Sakthivel, S.-M. Chen, V. Veeramani, W.-L. Chen, G. Bharath, R. Madhu, N. Miyamoto
    • 雑誌名

      Ionics

      巻: 23 ページ: 2193-2200

    • DOI

      10.1007/s11581-017-2046-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Facile Synthesis of Cd(OH)2-rGO Nanocomposites for the Practical Electrochemical Detection of Acetaminophen2017

    • 著者名/発表者名
      M. Sakthivel, M. Sivakumar, S.-M. Chen, Y.-S. Hou, V. Veeramani, R. Madhu, N. Miyamoto
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 29 ページ: 280-286

    • DOI

      10.1002/elan.201600351

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thixotropic stiff hydrogels from a new class of oleoyl-D-glucamine-based low-molecular-weight gelators2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohsedo, M. Oono, K. Saruhashi, H. Watanabe, N. Miyamoto
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 7 ページ: 41686-41692

    • DOI

      10.1039/C7RA07244A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New composite thixotropic hydrogel composed of a polymer hydrogelator and a nanosheet2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohsedo, M. Oono, K. Saruhashi, H. Watanabe, N. Miyamoto
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 4 ページ: -

    • DOI

      10.1098/rsos.171117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 無機ナノシートの多彩な機能と応用2017

    • 著者名/発表者名
      N. Miyamoto, R. Kato
    • 雑誌名

      科学と工業

      巻: 91 ページ: 85-95

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental Study of Soft Actuator Using Anisotropic Gel Hybridized with Nanosheet Liquid Crystal: Analysis of Heat Characteristics and Length Control2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kino, N. Samrejfuangfoo, K. Tsuda, T. Kato, H. Fujioka, N. Miyamoto
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: 105 ページ: 62-67

    • DOI

      10.1016/j.procs.2017.01.199

    • 査読あり
  • [学会発表] Liquid crustal phase of Inorganic nanosheet colloid and their applications2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi MIYAMOTO
    • 学会等名
      US-Japan Workshop 2018 on Functional Soft-Materials and Nano-Composites
    • 招待講演
  • [学会発表] Liquid crystalline inorganic nanosheets meet with exotic biomatters2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi MIYAMOTO
    • 学会等名
      Invited seminar at Columbia University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 構造色を持つナノシート液晶2018

    • 著者名/発表者名
      山本伸也, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノシート/ポリウレタン複合体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      諸岡 時希, 大背戸豊, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 単分散メソポーラスシリカ微粒子と複合化された高分子ゲルの合成2018

    • 著者名/発表者名
      石井 宏樹,古賀 朋代, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] ナノシート液晶を含有したダブルネットワーク高分子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      古川 聡起, 大背戸豊, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] マイクロ流路デバイスを用いたナノシート/高分子複合ゲル微粒子の合成2018

    • 著者名/発表者名
      葉 雨蒙, 西 諒也, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] マイクロ流路を用いたゲル微粒子の合成とゲルオートマトンへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      西 諒也, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 微小管/ナノシート混合系の液晶性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 利喜, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 白金微粒子担持型層状シリケートの合成と触媒特性2018

    • 著者名/発表者名
      川浪 正樹, 井出裕介, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 非水溶媒分散型粘土鉱物ナノシートコロイドの液晶性2018

    • 著者名/発表者名
      岩下 亮, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 構造色をもつナノシート/高分子ゲル複合体2018

    • 著者名/発表者名
      末吉 恵一朗, 山本伸也, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 粘土鉱物/ポリイミド複合体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      平田 夏樹, 大背戸豊, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] DNA修飾ナノシートの合成2018

    • 著者名/発表者名
      安樂 信哉, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] ナノシート液晶/ゲル複合体2018

    • 著者名/発表者名
      稲富 巧, 浦山健二,宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 六ニオブ酸カリウムの剥離制御2018

    • 著者名/発表者名
      チャーブッパー アラヤー, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] DNAゲート型メソポーラスシリカ/ゲル微粒子複合体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      古賀 朋代, 宮元展義
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] Poly(N-isopropylacrylamide)ミクロゲル-ナノシート混合分散系の粘性挙動について2018

    • 著者名/発表者名
      梶原 悠哉, 宮元展義,勝本之晶
    • 学会等名
      平成29年度物理化学インターカレッジセミナー 兼 油化学界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] Inorganic Soft Materials : nanosheets, gels, and liquid crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Miyamoto, Shinya Anraku, Riki Kato・Cyrus R. Safinya・Laurent J. Michot・Erwan Paineau・Patrick Davidson
    • 学会等名
      第7回 次世代の物質科学・ナノサイエンスを探る
  • [学会発表] モンモリロナイトコロイドの液晶性と粘弾性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤利喜,角五彰,敷中洋一 ,宮元展義
    • 学会等名
      第7回 次世代の物質科学・ナノサイエンスを探る
  • [学会発表] DNA/粘土鉱物ナノシート混合系でのメソスケール構造形成2017

    • 著者名/発表者名
      宮元展義,安樂信哉,山口直哉,Cyrus R. Safinya,Laurent J. Michot3,Erwan Paineau4,Patrick Davidson4
    • 学会等名
      高分子基礎研究会2017
    • 招待講演
  • [学会発表] 無機ナノシートソフトマテリアル:液晶と構造色とゲル2017

    • 著者名/発表者名
      宮元展義
    • 学会等名
      信州大学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 液晶性を有するDNA/粘土鉱物混合コロイド2017

    • 著者名/発表者名
      宮元展義・安樂信哉・山口直哉・Cyrus R. Safinya・Laurent J. Michot・Erwan Paineau・Patrick Davidson
    • 学会等名
      粘土科学討論会
  • [学会発表] 電場により巨視的に配向した無機ナノシート液晶と複合化されたpNIPAゲル2017

    • 著者名/発表者名
      宮元展義、稲富巧、浦山健二
    • 学会等名
      高分子学会討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] 非水溶媒分散型粘土ナノシートコロイド液晶の調製とその構造・粘弾性2017

    • 著者名/発表者名
      岩下 亮・加藤 利喜・山本 伸也・宮元 展義
    • 学会等名
      液晶学会討論会
  • [学会発表] ナノシート/微小管の混合系が形成する液晶構造と温度応答2017

    • 著者名/発表者名
      加藤利喜,角五彰,敷中洋一 ,宮元展義
    • 学会等名
      低次元サマーセミナー
  • [学会発表] Inorganic nanosheet liquid crystal/polymer composite gel with structural colors2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi MIYAMOTO, Keiichiro SUEYOSHI, and Shinya YAMAMOTO
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural color of the inorganic nanosheet/polymer composite gel2017

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Sueyoshi*, Shinya Yamamoto, and Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      16th INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixing Enhancement Effect of molecular gels composed of Hydorgelator with Laponite on thixotropic behavior2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ohsedo , Masashi Oono, Kowichirou Saruhashi, Watanabe Hisayuki, Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      16th INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE
    • 国際学会
  • [学会発表] PHASE-SEPARATED STRUCTURES OF LIQUID CRYSTALLINE BINARY COLLOIDAL OXIDE NANOSHEETS2017

    • 著者名/発表者名
      TERUYUKI NAKATO, ATSUSHI TAKAHASHI, SHINYA TERADA, SHOGO YAMAGUCHI, EMIKO MOURI, YUSUKE YAMAUCHI, MORIO SHINTATE, NOBUYOSHI MIYAMOTO
    • 学会等名
      16th INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE
    • 国際学会
  • [学会発表] SYNTHESIS OF SS-DNA MODIFIED HEXANIOBATE NANOSHEETS2017

    • 著者名/発表者名
      Anraku Shinya, Kaneko Yoshiro, Hiroyuki Asanuma, Miyamoto Nobuyoshi
    • 学会等名
      16th INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE
    • 国際学会
  • [学会発表] Rheological Properties and Structure of Liquid Crystalline Montmorillonite Colloid2017

    • 著者名/発表者名
      RIKI KATO, NOBUYOSHI MIYAMOTO
    • 学会等名
      16th INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction between swelling clay minerals and DNA. A structural investigation2017

    • 著者名/発表者名
      Laurent J. MICHOT, Patrick DAVIDSON, Erwan PAINEAU, Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      16th INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE
    • 国際学会
  • [学会発表] Anisotropic composite gel of fluorohectorite nanosheet liquid crystal2017

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inadomi, Kenji Urayama, Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      16th INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural colors of inorganic nanosheet liquid crystals2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      France-Japan Workshop 2017 on Nanomaterials and Soft Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structural color of the inorganic nanosheet/polymer composite gel2017

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Sueyoshi, Shinya Yamamoto, and Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      France-Japan Workshop 2017 on Nanomaterials and Soft Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] SYNTHESIS OF SS-DNA MODIFIED HEXANIOBATE NANOSHEETS2017

    • 著者名/発表者名
      Anraku Shinya, Miyamoto Nobuyoshi
    • 学会等名
      France-Japan Workshop 2017 on Nanomaterials and Soft Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] Liquid crystalline colloids of inorganic nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      S_minaire, Bayreuth University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Soft inorganic materials: the liquid crystalline colloids of inorganic nanosheets with ultra-high aspect ratio2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      S_minaire, Institut de Physique de Rennes
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Liquid crystalline colloids of inorganic nanosheets2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyoshi Miyamoto
    • 学会等名
      S_minaires Mati_re Molle, LPS, Univerasi_ Paris Sud
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] “Chapter 13: Inorganic Nanosheet Liquid Crystals (in Japanese)” in CSJ current review2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nakato, N. Miyamoto
    • 総ページ数
      133-139
    • 出版者
      Kagaku Dojin
    • ISBN
      9784759813852
  • [図書] “Chapter 7: Functional Layered Compounds for Nanoarchitectonics” in Supramolecular Nanoarchitectonics2017

    • 著者名/発表者名
      N. Miyamoto, S. Yamamoto
    • 総ページ数
      173-192
    • 出版者
      Elsevior
    • ISBN
      978-0-323-37829-1
  • [図書] “Chapter 8: Colloidal nanosheets” in Inorganic Nanosheets and Nanosheet-Based Materials2017

    • 著者名/発表者名
      N. Miyamoto, Y. Ohsedo, T. Nakato
    • 総ページ数
      201-260
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-4-431-56496-6
  • [備考] 宮元研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/~miyamoto

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-08-05  

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