イオン液体を電解液に用いたナノ構造体の電気化学的構築

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17073014
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 桑畑 進 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40186565)
• 研究分担者: 小谷松 大祐 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80333847)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 半導体超微粒子 / 量子ドット / バイオセンシング / 電気化学測定 / 触媒

研究概要

本研究では、イオン液体の持つ難揮発性・イオン伝導性と真空技術を組み合わせた新たな技術の開発を試みた。その結果、最終的な目標として掲げていたナノ構造体の作製とそれに関連した新規な分析化学的手法の確立に成功した。また、本研究の成果の1つである新規な金属ナノ粒子調製法「イオン液体-スパッタリング法」の開発や、本方法により合成されたナノ金属粒子の燃料電池用触媒への応用にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Nanoparticle-Dispersed Liquid Crystals Fabricated by Sputter Doping (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, Hiroyuki; Kawamoto, Kosuke; Tsuda, Tetsuya; Fujii, Akihiko; Kuwabata, Susumu; Ozaki, Masanori
  • 雑誌名: Adv. Mater. (in press (web-published))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size Control and Immobilization of Gold Nanoparticles Stabilized in an Ionic Liquid on Glass Substrates for Plasmonic Applications (2010)
  • 著者名/発表者名: Kameyama Tatsuya; Ohno, Yumi; Kurimoto, Takashi; Okazaki, Ken-ichi; Uematsu, Taro; Kuwabata, Susumu; *Torimoto, Tsukasa
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 12(in press (web-published))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxygen reduction catalytic ability of platinum nanoparticles prepared by room-temperature ionic liquid-sputtering method (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, Tetsuya; Yoshii, Kazuki; Torimoto, Tsukasa; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: J. Power Sources (in press (web-published))
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental Research on Biomedical Application of Al-Mo-Ti Alloy Electrodeposited from AlCl3_-1-Ethyl-3-methylimidazolium Chloride Melt (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, Tetsuya; Arimoto, Satoshi; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: Transactions of Material Research Society of Japan (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoparticle-Stabilized Cholesteric Blue Phases (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, Hiroyuki; Tanaka, Yuma; Kawamoto, Kosuke; Kubo, Hitoshi; Tsuda, Tetsuya; Fujii, Akihiko; Kuwabata, Susumu; Kikuchi Hirotsugu; Ozaki Masanori
  • 雑誌名: Applied Physics Express 2 ページ: 1215011-1215013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold nanoparticles prepared with a room-temperature ionic liquid-radiation irradiation method (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, Tetsuya; Seino, Satoshi; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 6792-6794
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic conducting wire formation on a TiO2 nanocrystalline structure: Towards long-lived charge separated systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, Y.; Makuta, S.; Otsuka, Y.; Terao, J.; Tsuda, S.; Kambe, N.; Seki, S.; Kuwabata, S.
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 4360-4362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functionalized Room-Temperature Ionic Liquids for Lithium Secondary Battery Electrolyte Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Seki, S., Kihira, N.; Kobayashi, T.; Kobayashi, Y.; Mita, Y.; Takei, K.; Miyashiro, H.; Kuwabata, S.
  • 雑誌名: Electrochemistry 77(8) ページ: 690-692
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge recombination kinetics at an in situ chemical bath-deposited cds/nanocrystalline TiO2 interface (2009)
  • 著者名/発表者名: Tachibana, Y.; Umekita, K.; Otsuka, Y.; Kuwabata, S.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113(16) ページ: 6852-6858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrocatalytic Activity of Platinum Nanoparticles Synthesized by Room-Temperature Ionic Liquid-Sputtering Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuda, Tetsuya; Kurihara, Takasuke; Hoshino, Yasunori; Kiyama, Tomonori; Okazaki, Ken-ichi; Torimoto, Tsukasa; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: Electrochemistry 77 ページ: 693-695
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Facile Synthesis of AuAg Alloy Nanoparticles Using a Chemical Reaction Induced by Sputter Deposition of Metal onto Ionic Liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, Toshimasa; Okazaki, Ken-ichi; Kiyama, Tomonori; Kuwabata, Susumu; Torimoto, Tsukasa
  • 雑誌名: Electrochemistry 77 ページ: 636-638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning of the Fluorescence Wavelength of CdTe Quantum Dots with 2 nm Resolution by Size-selective Photoetching (2009)
  • 著者名/発表者名: Uematsu, T.; Kitajima, H.; Kohma, T.; Torimoto, T.; Tachibana, Y.; Kuwabata, S.
  • 雑誌名: Nanotechnology 20 ページ: 215302
  • 査読あり
• [雑誌論文] 種々の走査型電子顕微鏡を用いたイオン液体中での電極表面その場観察技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 有本聡, 蔭山仁志, 佐藤雄一, 幕田悟史, 津田哲哉, 桑畑進, 鳥本司
  • 雑誌名: 表面科学 30(7) ページ: 368-373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Small-Angle X-ray Scattering Study of Au Nanoparticles Dispersed in the Ionic Liquids 1-alkyl-3-methylimidazolium Tetrafluoroborate (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama, Yoshikiyo; Okamoto, Maimi; Torimoto, Tsukasa; Kuwabata, Susumu; Nishikawa, Keiko
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 113 ページ: 3917-3922
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Au nanoparticles in ionic liquid by electron beam irradiation (2009)
  • 著者名/発表者名: Imanishi, Akihito; Tamura, Masaaki; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 1775-1777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermally-induced Self-assembly of Gold Nanoparticles Sputter-deposited in Ionic Liquids on Highly-ordered Pyrolytic Graphite Surfaces (2009)
  • 著者名/発表者名: Okazaki, Ken-ichi; Kiyama, Tomonori; Suzuki, Toshimasa; Kuwabata, Susumu; Torimoto, Tsukasa
  • 雑誌名: Chem. Lett. 38 ページ: 330-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of In Situ Electrochemical Scanning Electron Microscopy Using Ionic Liquid as an Electrolyte (2008)
  • 著者名/発表者名: Arimoto, Satoshi; Oyamatsu, Daisuke; Torimoto, Tsukasa; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: ChemPhysChem 9 ページ: 763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence Enhancement of ZnS-AgInS2 Solid Solution Nanoparticles Layer-by-layer-assembled in Inorganic Multilayer Thin Films (2008)
  • 著者名/発表者名: Kameyama, Tatsuya; Okazaki Ken-ichi; Ichikawa, Yuji; Kudo, Akihiko; Kuwabata, Susumu; Torimoto, Tsukasa
  • 雑誌名: Chem. Lett. 37 ページ: 700-701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of New Techniques for Scanning Electron Microscope Observation Using Ionic Liquid (2008)
  • 著者名/発表者名: Arimoto, Satoshi; Sugimura, Masaharu; Kageyama, Hitoshi; Torimoto, Tsukasa; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: Electrochim. Acta 53 ページ: 6228-6234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical desorption of a self-assembled monolayer of alkanethiol in ionic liquids (2008)
  • 著者名/発表者名: Oyamatsu, Daisuke; Fujita, Takeshi; Arimoto, Satoshi;, Munakata, Hirokazu; Matsumoto, Hajime; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: J. Electroanal. Chem. 615 ページ: 110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polyacrylic acid coating of highly luminescent CdS nanocrystals for biological labeling applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato, Keiichi; Tachibana, Yasuhiro; Hattori, Shinya; Chiba, Taeko; Kuwabata, Susumu
  • 雑誌名: J. Coll. Inter. Sci. 324 ページ: 257-260
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembly of Ionic Liquid (BMI-PF6)-Stabilized Gold Nanoparticles on a Silicon Surface: Chemical and Structural Aspects (2008)
  • 著者名/発表者名: Khatri, Om P.; Adachi, Kosaku; Murase, Kuniaki; Okazaki, Ken-ichi; Torimoto, Tsukasa; Tanaka, Nobuo; Kuwabata, Susumu; Sugimura, Hiroyuki
  • 雑誌名: Langmuir 24 ページ: 7785-7792
  • 査読あり
• [学会発表] Fabrication of Artificial Muscle Device Using a PVdF-HFP-RTIL Composite (Invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Tsuda, Yuichi Sato, Rentaro Sakao, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: International Symposium on Bio-Environmental Chemistry, Osaka University Global COE Program
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 20091219-20091220
• [学会発表] Development of Quantum Beam Techniques in Ionic Liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Inoue, Tetsuya Tsuda, Shu Seki, Akihito Imanishi, Tsukasa Torimoto, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME) 2009
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20091029-20091029
• [学会発表] Investigation on Photoinduced Electron Transfer Reaction at Conducting Polymer Wire/Titanium Oxide Nanocrystal Film Interface (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Makuta, Y. Otsuka, J. Terao, S. Tsuda, N. Kambe, Y. Tachibana, S. Kuwabata
  • 学会等名: International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME) 2009
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20091026-20091029
• [学会発表] Performance Investigations on Semiconductor Nanoparticles Sensitized Solar Cell by Introducing an Electronic Barrier Layer (2009)
  • 著者名/発表者名: Takahisa Higuchi, Yasuhiro Tachibana, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME) 2009
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20091026-20091029
• [学会発表] Synthesis and Optical Properties of AgGaxIn1-xS2 Nanoparticles (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Doi, Taro Uematsu, Tsukasa Torimoto, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME) 2009
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20091026-20091029
• [学会発表] Combination of Ionic Liquids with Vacuum Technologies Toward Development of New Analytical Methods and New Nanomaterial Synthesis Methods (Invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: Susumu Kuwabata
  • 学会等名: International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME) 2009
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 20091026-20091029
• [学会発表] Scanning Electron Microscope Observation of Concentration Profile in Ionic Liquid Caused by Electrochemical Reactions (2009)
  • 著者名/発表者名: Susumu Kuwabata, Koshiro Kondo, Tetsuya Tsuda
  • 学会等名: 216th ECS (The Electrochemical Society) meeting
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20091004-20091009
• [学会発表] Electroanalytical Chemistry in Polymer-RTIL Composite with an in situ Electrochemical SEM System (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Tsuda, Yuichi Sato, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: 216th ECS (The Electrochemical Society) meeting
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20091004-20091009
• [学会発表] Emission quench of ZnS-AgInS2 semiconductor nanocrystals and its application to Biosensors (2009)
  • 著者名/発表者名: Taro Uematsu, Shohei Taniguchi, Toshihiro Doi, Tsukasa Torimoto, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: 216th ECS (The Electrochemical Society) meeting
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 20091004-20091009
• [学会発表] Use of ionic liquid for developing new techniques for electron microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Susumu. Kuwabata, Masaharu Sugimura, Satoshi Arimoto, Tetsuya Tsuda
  • 学会等名: 6th International Symposium, on Electron, Microscopy in Medicine and Biology 2009 (6th ISEM09)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] Electrochemical Behavior of Platinum Nanoparticles Synthesized with Room-Temperature Ionic Liquid-Sputtering Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Tsuda, Kazuki Yoshii, Tsukasa Torimoto, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: Forth International Conference on Polymer Batteries and Fuel Cells (PBFC2009)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20090802-20090806
• [学会発表] Oxygen-Reduction Catalytic Ability of Platinum Nanoparticles Prepared by Room-Temperature Ionic Liquid-Sputtering Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Yoshii, Tetsuya Tsuda, Tsukasa Torimoto, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: Forth International Conference on Polymer Batteries and Fuel Cells (PBFC2009)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20090802-20090806
• [学会発表] Utilization of RTIL for Scanning Electron Microscope Technology (2009)
  • 著者名/発表者名: Susumu Kuwabata, Satoshi Arimoto, Hitoshi Kageyama, Takasuke Kurihara, Koshiro Kondo, Yasunori Hoshino, Tetsuya Tsuda, Tsukasa Torimoto
  • 学会等名: Third Congress on Ionic Liquids (COIL3)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20090531-20090604
• [学会発表] Synthesis of Metal Nanoparticle in Room-Temperature Ionic Liquid Using Radiation Irradiation and Sputtering Methods (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Tsuda, Satoshi Seino, Yasunori Hoshino, Ken-ichi Okazaki, Tsukasa Torimoto, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: Third Congress on Ionic Liquids (COIL3)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20090531-20090604
• [学会発表] Novel Metal Deposition and Patterning Methods with Beam Techniques Using Ionic Liquids (2009)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Inoue, Tetsuya Tsuda, Shu Seki, Akihito Imanishi, Tsukasa Torimoto, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: Third Congress on Ionic Liquids (COIL3)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20090531-20090604
• [学会発表] Scanning Electron Microscope Observation of Concentration Profile in Ionic Liquid Caused by Electrochemical Reaction (2009)
  • 著者名/発表者名: Koshiro Kondo, Tetsuya Tsuda, Susumu Kuwabata
  • 学会等名: Third Congress on Ionic Liquids (COIL3)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20090531-20090604
• [図書] 「イオン液体III」, 第7章"イオン液体中のナノ材料の電子顕微鏡観察, "大野弘幸監修 (2010)
  • 著者名/発表者名: 津田哲哉, 桑畑進
  • 総ページ数: 51-60
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 「イオン液体III」, 第9章"イオン液体を用いた金属ナノ粒子の合成・固定化と機能材料への応用, "大野弘幸監修 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡崎健一, 桑畑進, 鳥本司
  • 総ページ数: 73-83
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 「ポリマーバッテリーII」, 第3章1. 3 "ポリアニリン", 1. 4 "その他の導電性高分子" (2009)
  • 著者名/発表者名: 桑畑進
  • 総ページ数: 67-72
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 「プラズモンナノ材料の最新技術」, イオン液体を用いる金属ナノ粒子の新規合成法の開発, 山田淳 監修 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡崎健一, 桑畑進, 鳥本司
  • 総ページ数: 45-57
  • 出版者: シーエムシー出版
• [産業財産権] 電子顕微鏡用チャージアップ防止媒体、及びそれを用いた試料観察法 (2006)
  • 発明者名: 桑畑進、鳥本司
  • 権利者名: 大阪大学、大阪産業振興機構
  • 産業財産権番号: 特願2006-012597
  • 出願年月日: 2006-01-20
• [産業財産権] ナノ粒子の製造法 (2006)
  • 発明者名: 鳥本司、岡崎健一、田中信夫、桑畑進
  • 権利者名: 名古屋大学、大阪大学
  • 産業財産権番号: 特願2006-050942
  • 出願年月日: 2006-02-27