気相法カーボンナノチューブの選択成長とナノ構造制御ならびに機能評価に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19002007
• 研究種目: 特別推進研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系; 化学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 遠藤 守信 信州大学, 工学部, 教授 (10021015)
• 研究分担者: 林 卓哉 信州大学, 工学部, 准教授 (80313831) ; 金 隆岩 信州大学, 工学部, 准教授 (70362100) ; 金 龍中 信州大学, カーボン科学研究所, 准教授 (50402128) ; 小山 省三 信州大学, 医学部, 教授 (00115346) ; 羽二生 久夫 信州大学, 医学部, 助教 (30252050) ; 藤井 千文 信州大学, 医学部, 助教 (10361982) ; 斎藤 直人 信州大学, 医学部, 教授 (80283258) ; 薄井 雄企 信州大学, エキゾチック・ナノカーボンの創成と応用プロジェクト拠点, 准教授 (00467169)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: カーボンナノチューブ / 構造解析・制御 / 触媒気相法 / 物性 / 材料科学的安全性評価

研究概要

カーボンナノチューブ(CNT)は基礎科学と応用においてグリーン・イノベーションを牽引する重要素材として、新半導体から先端複合材料、環境、バイオ応用など広範な分野で新技術創出の観点から期待がかけられている。本研究は、特に二層および多層CNT(DW, MWNT)の精緻な成長、構造の制御法開拓とその成長メカニズムの解明、それらの選択的成長法を中心に研究展開するものである。得られた高純度サンプルの構造や電子機能解析の検討を進め、さらに" Safe Innovation"の観点を踏まえて安全性・毒性についても検討し、CNTの基礎科学と応用基礎の両分野の貢献によってその発展に資することを目指すものである。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of CN Ttoxicity in comparison to tattoo ink (2011)
  • 著者名/発表者名: Hara K, Aoki K, Usui Y, Shimizu M, NaritaN, Ogihara N, Nakamura K, Ishigaki N, SanoK, Haniu H, Kato H, Nishimura N, Kim Y. A, Taruta S, Saito N
  • 雑誌名: Materials Today 巻: 14 ページ: 434-440
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chirality-Dependent Transport in Double-Walled Carbon Nanotube Assemblies, The Role of Inner Tubes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujisawa, K. Komiyama, H. Muramatsu, D. Shimamoto, T. Tojo, Y. A. Kim, T. Hayashi, M. Endo, K. Oshida, M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: ASC NANO 巻: 5, 9 ページ: 7457-7577
  • DOI: DOI:10.1021/nn202541c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass-Produced Multi-Walled Carbon Nanotubes as Catalyst Supports for Direct Methanol Fuel Cells (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Y. Jang, K. C. Park, Y. C. Jung, S. H. Lee S. M. Song, H. Muramatsu, Y. J. Kim, M. Endo
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: 11 ページ: 675-680
  • DOI: doi:10.1166/jnn.2011.3229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bulk Synthesis of Narrow Diameter and Highly Crystalline Triple-Walled Carbon Nanotubes by Coalescing Fullerene Peapods (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Muramatsu, D. Shimamoto, T. Hayashi, Y. A. Kim, M. Endo, M. Terrones, M. Dresselhaus
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 23 ページ: 1761-1764
  • DOI: DOI:10.1002/adma.201004709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toxicoproteomic evaluation of carbonnanomaterials in vitro (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisao Haniu, Yoshikazu Matsuda, YukiUsui, Kaoru Aoki, Masayuki Shimizu, Nobuhide Ogihara, Kazuo Hara, MasanoriOkamoto, Seiji Takanashi, Norio Ishigaki, Koichi Nakamura, Hiroyuki Kato, Naoto Saito
  • 雑誌名: Journal of Proteomics 巻: 74 ページ: 2703-2712
  • DOI: doi:10.1016/j.jprot.2011.03.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunable Raman spectroscopy study of CVD and peapod-derived bundled and individual double-wall carbon nano-tubes (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Villapand-Peaz, L. G. Moura, C. Fantini, H. Muramatsu, T. Hayashi, Y. A. Kim, M. Endo, M. Terrones, M. A. Pimenta, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: PHYSICALREVIEW B 巻: 82 ページ: 155416-1-9
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.82.155416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optically Active Multi-Walled Carbon Nanotubes for Transparent, Conductive Memory-Shape Polyurethane Film (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. C. Jung, H. H. Kim, Y. A. Kim, J. H. Kim, J. W. Cho, M. Endo, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 43 ページ: 6106-6112
  • DOI: DOI:10.1021/ma101039y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Covalent Attachment of Aromatic Diisocyanate to the Sidewalls of Singleand Double-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: Yong Chae Jung, Hiroyuki Muramatsu, Takuya Hayashi, Jin Hee Kim, Yoong Ahm Kim, Morinobu Endo, Mildred S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem 巻: 27 ページ: 4305-4308
  • DOI: DOI:10.1002/ejic.201000507
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Capacitance supercapacitors using nitrogen-decorated porous carbon derived from novolac resin containing peptide linkage (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. J. Kim, I. Y. Jang, K. C. Park, Y. C. Jung, T. Oka, S. Iinou, Y. Komori, T. Kozutsumi, T. Hashiba, Y. A. Kim, M. Endo
  • 雑誌名: Electrochimica Acta 巻: 55 ページ: 5624-5628
  • DOI: doi:10.1016/j.electacta.201004.094
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Performance Rubber Sealant for Preventing Water Leaks (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujisawa, Y. A. Kim, T. Hayashi, H. Ueki, S. Iinou
  • 雑誌名: Ind. Eng. Chem. Res 巻: 49 ページ: 9798-9802
  • DOI: Doi:10.1021/ie1008663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electroactive shape memory performance of polyurethane composite having homogeneously dispersed and covalently crosslinked carbon nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. C. Jung, H. J. Yoo, Y. A. Kim, J. W. Cho, M. Endo
  • 雑誌名: Carbon 巻: 48 ページ: 1598-1603
  • DOI: doi:10.1016/j.carbon.2009.12.0581016/j.carbon.2009.12.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple route to short cup-stacked carbon nanotubes by sonication (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Shimamoto, Kazunori Fujisawa, Hiroyuki Muramatsu, Takuya Hayashi, YoongAhm Kim, Takahashi Yanagisawa, Morinobu Endo, Mildred S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Carbon 巻: 48 ページ: 3643-3647
  • DOI: doi:10.1016/j.carbon.2010.05.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boron Atoms as Loop Accelerator and Surface Stabilizer in Platelet-Type Carbon Nanofibers (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Fujiisawa, T. Hasegawa, D. Shimamoto, H. Muramatsu, Y. C. Yong, T. Hayashi, Y. A. Kim, M. Endo
  • 雑誌名: ChemPhysChem 巻: 11 ページ: 2345-2348
  • DOI: DOI:10.1002/cphc.201000298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Spectroscopic Studies of Thermally Coalesced Single-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: D. Shimamoto, H. Muramatsu, Y. J. Kim, Y. A. Kim, T. Hayashi, M. Endo, M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: J. Nanosci. and Nanotech 巻: 10, 6 ページ: 3878-3883
  • DOI: Doi:10.1166/jnn.2010.1990:10.1166/jnn.2010.1990
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitive G-Band Raman Features for the Electrical Conductivity of Multi-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. A. Kim, H. Kakegawa, K. Fujisawa, D. Shimamoto, H. Muramatsu, J. H. Kim, Y. C. Jung, T. Hayashi, M. Endo, M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotech 巻: 10 ページ: 3940-3944
  • DOI: doi:10.1166.jnn.2010.1992
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman and Fluorescence Spectroscopic Studies of a DNA-Dispersed Double-Walled Carbon Nanotube Solution (2010)
  • 著者名/発表者名: J. H. Kim, M. Kataoka, D. Shimamoto, H. Muramatsu, Y. C. Jung, T. Hayashi, Y. A. Kim, M. Endo, J. S. Park, R. Saito, M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: ACS NANO 巻: 4(2) ページ: 1060-1066
  • DOI: doi:10.1021/nn901871g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wall-to-wall stress induced in(6, 5) semiconducting nanotubes by encapsulation in metallic outer tubes of different diameters : A resonance Raman study of individual C60-derived doublewall carbon nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Villalpando-Paez, H. Muramatsu, Y. A. Kim, H. Farhat, M. Endo, M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 2(3) ページ: 406-411
  • DOI: DOI:10.1039/b9nr00268e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse pulmonary dose-and time course-responses induced by exposure to multi-walled-carbonnanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: D. W. Poter, A. F. Hobbs, R. R. Mercer, N. Wu, M. G. Wolfarth, K. Sriram, S. Leonard, L. Bthelli, D. Schwegler-Berrry, S. Friend, M. Andrew. B. T. Chen, S. Tsuruoka, M. Endo and V. Castranova
  • 雑誌名: Toxicology 巻: 269 ページ: 136-147
  • DOI: Doi:10.1016/j.tox.2009.10.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of One-Dimensional Molybdenum Nanowires in a Confined Environment (2009)
  • 著者名/発表者名: Vincent Meuier, Hiroyuki Muramatsu, Takuya Hayashi, Yoong Ahm Kim, Daisuke Shimamoto, Humberto Terrones, Mildred S. Dresselhaus, Mauricio Terrones, Morinobu Endo, B. G. Sumpter
  • 雑誌名: NANO LETTERS 巻: 9, 4 ページ: 1487-1492
  • DOI: doi:10.1021/nl803438x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combined catalyst system for preferential growth of few-walled carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: Yunfang Liu, Winadda Wongwiriyapan, Ki Chul Park, Hiroyuki Muramatsu, Kenji Takeuchi, Yoong Ahm Kim, Morinobu Endo
  • 雑誌名: Carbon 巻: 47 ページ: 2543-2546
  • DOI: doi:10.1016/j.carbon.2009.05.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong and stable photoluminescence from the semiconducting inner tubes within double walled carbon nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Shimamoto, H. Muramatsu, T. Hayashi, Y. A. Kim, M. Endo, J. S. Park, R. Saito, M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 94 ページ: 083106. 1-083106. 3
  • DOI: DOI:10.1063/1.3085966
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vivo immunological toxicity in mice of carbon nanotubes with impurities (2009)
  • 著者名/発表者名: Shozo Koyama, Yoong Ahm Kim, Takuya Hayashi, Kenji Takeuchi, Chifumi Fujii, Naomi Kuroiwa, Haruhide Koyama, Tamotsu Tukahara, Morinobu Endo
  • 雑誌名: Carbon 巻: 47 ページ: 1365-1372
  • DOI: doi:10.1016/j.carbon.2009.01.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] An anticorrosive magnesium/carbon nanotube composite (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, T. Hayashi, I. Itoh, Y. A. Kim, D. Shimamoto, H. Muramatsu, Y. Shimizu, S. Morimoto, M. Terrones, S. Iinou, S. Koide
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 92 ページ: 063105-1-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.2842411
  • 査読あり
• [雑誌論文] CdSe quantum dot-decorated double walled carbon nanotubes : The effect of chemical moieties (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. A. Kim, H. Muramatsu, K. C. Park, D. Shimamoto, Y. C. Jung, J. H. Kim, T. Hayashi, Y. Saito, M. Endo, M. Terrones and M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 93 ページ: 051901-1-3
  • DOI: DOI:10.1063/1.2966341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple Synthesis of Multiwalled Carbon Nanotubes from Natural Resources (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, K. Takeuchi, Y. A. Kim, K. C. Park, T. Ichiki, T. Hayashi, T. Fukuyo, S. Iinou, D. S. Su. M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: ChemSusChem 巻: 1(10) ページ: 820-822
  • DOI: DOI:10.1002/cssc.200800150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extreme-Performance Rubber Nanocomposites for Probing and Excavating Deep Oil ResourcesUsing Multi-Walled Carbon Nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, T. Noguchi, M. Ito, K. Takeuchi, T. Hayashi, Y. A. Kim, T. Wanibuchi, H. Jinnai, M. Terrones, M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Adv. Funct. Mater 巻: 18 ページ: 3403-3409
  • DOI: DOI:10.1002/adfm.20081136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust Conducting and Transparent Polymer Composites Using Surface-Modified and Individualized Double-Walled Carbon Nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. C. Jung, D. Shimamoto, H. Muramatsu, Y. A. Kim, T. Hayashi, M. Terrones, M. Endo
  • 雑誌名: Adv. Mater 巻: 20 ページ: 4509-4512
  • DOI: DOI:10.1002/adma.200801659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Optical Property Modification of Double-Walled Carbon Nanotubes by Fluorination (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hayashi, D. Shimamoto, Y. A. Kim, H. Muramatsu, F. Okino, H. Touhara, T. Shimada, Y. Miyauchi, S. Maruyama, M. Terrones, M. S. Dresselhaus, M. Endo
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 2(3) ページ: 485-488
  • DOI: doi:1021/nn700391w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Isolation of Molybdenum Atomic Wires (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Muramatsu, T. Hayashi, Y. A. Kim, D. Shimamoto, M. Endo, M. Terrones and M. S. Dresselhaus
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: 8(1) ページ: 237-240
  • DOI: doi:10.1021/n10725188
  • 査読あり
• [学会発表] Smart Grid for Energy Storage Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤守信
  • 学会等名: 2nd International Conference on Greenand Sustainable Chemistry(ICGSC)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] Keynote lecture : Optical andtransport properties of Double-Walledcarbon nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: 遠藤守信
  • 学会等名: Carbon2011
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Keynote lecture : Coaxial Carbon Nanotubes : Double-Walled Carbon Nanotubes (2010)
  • 著者名/発表者名: 遠藤守信
  • 学会等名: Carbon2010
  • 発表場所: Clemson University, USA
  • 年月日: 2010-07-12
• [学会発表] Double-Walled Carbon Nanotubes : Synthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: 遠藤守信
  • 学会等名: Carbon2009
  • 発表場所: Biarritz, France
  • 年月日: 2009-06-15
• [図書] Synthesis, Characterization, and Applications, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, Y. A. Kim, T. Hayashi, H. Muramatsu, R. Saito, M. Terrones, M. S. Dresselhaus, Hari Singh Nalwa
  • 総ページ数: 113-158
  • 出版者: American Scientific Publisher
• [図書] Battery Applications of Carbons, Carbonsfor Electochemical Energy Storage and Conversion Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, Y. J. Kim, K. C. Park
  • 総ページ数: 469-507
  • 出版者: CRC Press
• [図書] Potential Application of Carbon Nanotubes, in Carbon Nanotubes : Advanced Topics in the Synthesis, Structure, Properties and Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, M. S. Strano, P. M. Ajayan
  • 総ページ数: 13-62
  • 出版者: Springer, Topics Appl. Physics