糖およびDNAとカーボンナノチューブのハイブリッド物質の創製と評価

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19205003
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 篠原 久典 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50132725)
• 研究分担者: 北浦 良 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50394903)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 単層カーボンナノチューブ / 二層カーボンナノチューブ / DNA / 高速液体クロマトグラフィー / カーボンナノチューブ・ハイブリッド / 薄膜トランジスタ

研究概要

単層および2層カーボンナノチューブ(SWNT,DWNT)にDNAを巻きつけることにより、高い水溶性をもつDNA/CNTハイブリッド物質の合成に成功した。また、民間企業の共同開発した専用の高速液体クロマトグラフィー(HPLC)のカラムを用いて、DNA/CNTの長さ分離に成功した。さらに、長さ分離されたDNA/CNTハイブリッド物質を使って薄膜トランジスタ(TFT)を作成しデバイス評価を行ったところ、通常のTFTの特性(移動度、オン・オフ比)を凌ぐ高性能のTFTであることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Synethesis of Single-Wall Carbon Nanotubes through Micropores of Surface-Treated Zeolites by Catalyst-Supported Chemical Vapor Deposition (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, R. Kitaura, H. Shinohara
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotech 10 ページ: 3919-3923
  • 査読あり
• [雑誌論文] TM Tip-Current-Induced Polymerization of C60, Ce2@C80 and Lu2@C76 (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ohashi, N. Fukui, M. Akachi, T. Akachi, H. Umemoto, Y. Ito, T. Sugai, R. Kitaura, H. Shinohara
  • 雑誌名: NANO 4 ページ: 281-287
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chromatographic Length-Separation and Photoluminescence Study on DNAWrapped Single-Wall and Double-Wall Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Asada, T. Sugai, R. KItaura, H. Shinohara
  • 雑誌名: J. Nanomater vol.2009,ArticleID257892,8pages
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Yield Synthesis of Ultrathin Metal Nanowires in Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: R. Kitaura, R. Nakanishi, T. Saito, H. Yoshikawa, K. Awaga, H. Shinohara
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 48 ページ: 8298-8302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphology and Melting Behavior of Ionic Liquids inside Single-Walled Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Chen, K. Kobayashi, Y. Miyata, N. Imazu, T. Saito, R. Kitaura, H. Shinohara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 131 ページ: 14850-14856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Moire Image Patterns on Doubel-Walled Carbon Nanotubes Observed by Scanning Tunnneling Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Fukui, Y. Suwa, H. Yoshida, T. Sugai, S. Heike, M. Fujimori, Y. Terada, T. Hashizume, H. Shinohara
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 79 ページ: 125402-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New AFM-HRTEM Combined Technique for Probing Isolated Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kuwahara, T. Sugai, H. Shinohara
  • 雑誌名: Nanotechnology 20 ページ: 225702-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determining Exact Molar Absorbance Coefficient of Single-Wall Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kuwahara, T. Sugai, H. Shinohara
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 11 ページ: 1091-1097
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Yield Synthesis, Structural and Magnetic Properties of Er-metal Complex Crystalline Nanowires Using Single-Wall Carbon Nanotubes Template (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Kitaura, D. Ogawa, K. Kobayashi, T. Saito, S. Ohshima, T. Nakamura, H. Yoshikawa, K. Awaga, H. Shinohara
  • 雑誌名: Nano Research 1 ページ: 152-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Single-Wall Carbon Nanotubes Grown from Size-Controlled Rh/Pd Nanoparticles by Catalyst-Supported Chemical Vapor Deposition (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, R. Kitaura, Y. Kumai, Y. Goto, S. Inagaki, H. Shinohara
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 458 ページ: 346-350
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of lengthsorted DNA-wrapped carbon nanotube thin film transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Asada, Yasumitsu Miyata, Kazunari Shiozawa, Yutaka Ohno, Ryo Kitaura, Toshiki Sugai, Takashi Mizutani, Hisanori Shinohara
  • 学会等名: 第38回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] Evolution of Linear-Polyynes Inside Thin Double-Wall Carbon Nanotubes (2009)
  • 著者名/発表者名: Chen Zhao, Ryo Kitaura, Hironori Hara, Stephan Irle, Hisanori Shinohara
  • 学会等名: The 6th Korea-Japan Symposium on Carbon Nanotube
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2009-10-26
• [学会発表] Isolation and structure determination of (Lu2C2)@C88: Experimental and theoretical analyses (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazunari Shiozawa, Noriko Izumi, Hisashi Umemoto, Ryo Kitaura, Hisanori Shinohara
  • 学会等名: 第37回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Valence States-Dependent Photoluminescence from Thulium Atoms Encapsulated in Fullerenes (2009)
  • 著者名/発表者名: Noriko Izumi, Hiroaki Iijima, Toshiya Okazaki, Masayoshi Tange, Yasumitsu Miyata, Hisanori Shinohara
  • 学会等名: 第37回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 2009-09-02
• [学会発表] Spectroscopic characterization of Linear-Polyynes encapsulated in Carbon Nanotubes (2008)
  • 著者名/発表者名: Chen Zhao, Daisuke Nishide, Ryo Kitaura, Hisanori Shinohara
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia 2008
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2008-12-11
• [図書] 『ナノカーボンの材料開発と応用』普及版, Recent Advances in the Research (2008)
  • 著者名/発表者名: 篠原久典
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 『ナノカーボンの科学』-セレンデイピテイーから始まった大発見の物語- (2007)
  • 著者名/発表者名: 篠原久典
  • 総ページ数: 1-234
  • 出版者: 講談社ブルーバックス
• [図書] 『ナノカーボンハンドブック』、1編第2章4節「二層CNTの選択的な合成法」、第2章14節「超高速機能CNTの創製に向けてーピーポッド、低温合成」、2編第3章2節「金属内包フラーレンの合成、構造と物性」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 篠原久典
  • 総ページ数: 39-48,110-116,599-607
  • 出版者: エヌ・テイー・エス
• [図書] 『炭素の事典』炭素の科学2. 5節金属内包フラーレン (2007)
  • 著者名/発表者名: 篠原久典・伊藤靖浩
  • 総ページ数: 180-19
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 『自己組織化ナノマテリアル-フロントランナー85人が語るナノテクノロジーに新潮流-』第3章「フラーレン・ナノチューブ・ピーポット」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 篠原久典・吉田宏道
  • 総ページ数: 88-92
  • 出版者: フロンテイア出版
• [図書] 『表面物性工学ハンドブック』第2版第17章ナノ構造の作成17. 4節(フラーレンの合成) (2007)
  • 著者名/発表者名: 沖本治哉・篠原久典
  • 総ページ数: 717-721
  • 出版者: 丸善株式会社
• [備考]
  • URL: http://nano.chem.nagoya-u.ac.jp/japanese/photo/index.html