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2006 年度 実績報告書

溶液混合大気圧プラズマによるDNA内包カーボンナノチューブ創製

研究課題

研究課題/領域番号 17654113
研究機関東北大学

研究代表者

金子 俊郎  東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (30312599)

研究分担者 大原 渡  東北大学, 大学院工学研究科, 講師 (80312601)
畠山 力三  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (00108474)
キーワード溶液混合プラズマ / 大気圧プラズマ / DNA / ナノチューブ / シース電界
研究概要

1.平成17年度の成果に基づき,DNAを分散させる溶液を含む大気圧マイクロプラズマ生成法として,容量結合型の高周波(13.56MHz)グロー放電方式を採用し,溶液として中性粒子を含まず正イオン・負イオンのみから構成され,イオン伝導度が高く,蒸気圧が極めて小さいという特徴を有しているイオン液体を導入した.その結果,イオン液体(液相)-プラズマ(気相)界面を有する安定した溶液混合大気圧プラズマの生成に成功した.
2.まずはDNAを導入せずにイオン液体自体のプラズマ生成による変化を調べたところ,プラズマ生成後,イオン液体量には大きな変化は確認されなかったが,イオン液体の色が生成時間の経過に伴い,次第に濃い黄色へと明確に変化していく傾向を発見した.これは,液体表面にシース電場が形成されたことで,気相中のプラズマイオンがイオン液体表面へ照射され,イオン液体表面で物理・化学的作用が誘起されたことに起因していると考えられる.
3.イオン液体-プラズマ界面領域へのプラズマイオン照射に着目し,そのイオンエネルギーの制御が可能な減圧条件下で実験を行った結果,イオン液体の表面にシース電場が形成され得る実験条件の場合にのみ,放電電圧の低下や気相領域での電子密度の上昇が観測された.この結果から,シース電場によるプラズマイオン照射が,金属同様にイオン液体表面からの二次電子放出等の放電支援機能を発現させている可能性が示唆される.
4.以上の成果より,溶液混合プラズマ中におけるイオン液体-プラズマ界面のプラズマシース電場を利用し,気相及び液相中でのイオン挙動,相間の物質輸送等を制御できることが明らかとなり,液体を必要とするDNAとカーボンナノチューブから構成されるDNA内包カーボンナノチューブの高効率創製が期待できる.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] DNA Encapsulation inside Carbon Nanotubes Using Micro Electrolyte Plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 雑誌名

      Contributions to Plasma Physics 47・1-2

      ページ: 57-63

  • [雑誌論文] Conversion of Toluene into Carbon Nanotubes Using Arc Discharge Plasmas in Solution2007

    • 著者名/発表者名
      T.Okada
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 515・9

      ページ: 4262-4265

  • [雑誌論文] Investigation of Gas-Liquid Interface in Atmospheric-Pressure Micro Plasma with Solution2007

    • 著者名/発表者名
      K.Baba
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 515・9

      ページ: 4308-4311

  • [雑誌論文] 液中プラズマを利用した新規内包ナノカーボン創製2007

    • 著者名/発表者名
      金子 俊郎
    • 雑誌名

      日本学術振興会 プラズマ材料科学第153委員会 第80回研究会資料

      ページ: 12-19

  • [雑誌論文] Effects of Gas Species on Formation of Gas-Atom Encapsulated Silicon Clusters2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th Symposium on Plasma Processing

      ページ: 187-188

  • [雑誌論文] Formation of Plasma Sheath in the Region of Ionic Liquid-Plasma Interface2007

    • 著者名/発表者名
      K.Baba
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th Symposium on Plasma Processing

      ページ: 175-176

  • [雑誌論文] Controlled Ion Irradiation to Liquids in RF Discharge Plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      K.Baba
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference of the 4th IGNOIE-COE06 & SOIM-COE06

      ページ: 344-345

  • [雑誌論文] Effects of Strong Magnetic Field on Carbon Nanotube Formation Using RF Glow-Discharge Plasma2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kaneko
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 506-507

      ページ: 259-262

  • [雑誌論文] Single-Stranded DNA Insertion into Single-Walled Carbon Nanotubes Using Ion Irradiation in an Electrolyte Plasma2006

    • 著者名/発表者名
      T.Okada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45・10B

      ページ: 8335-8339

  • [雑誌論文] Atmospheric Pressure Glow-Discharge Plasmas with Gas-Liquid Interface2006

    • 著者名/発表者名
      K.Baba
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45・10B

      ページ: 8286-8289

  • [雑誌論文] DNA Negative Ion Irradiation toward Cabon Nanotubes in Micro Electrolyte Plasmas2006

    • 著者名/発表者名
      T.Okada
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan 31・2

      ページ: 459-462

  • [雑誌論文] DNA Encapsulation inside Carbon Nanotubes by Microplasmas2006

    • 著者名/発表者名
      R.Hatakeyama
    • 雑誌名

      Proceedings of 3rd International Workshop on Microplasmas

      ページ: 143

  • [雑誌論文] Investigation of Gas-Liquid Interface in Microplasmas Contacting with Solvent2006

    • 著者名/発表者名
      K.Hirai
    • 雑誌名

      Proceedings of 3rd International Workshop on Microplasmas

      ページ: 86

  • [図書] マイクロ・ナノプラズマ技術とその産業応用2006

    • 著者名/発表者名
      畠山 力三
    • 総ページ数
      329
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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