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2021 年度 研究成果報告書

レーザー接合技術を用いた新触媒開発

研究課題

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研究課題/領域番号 19K22187
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

櫻井 英博  大阪大学, 工学研究科, 教授 (00262147)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワードマイクロチップレーザー / レーザーアブレーション / 金属ナノ粒子
研究成果の概要

通常の合成実験室にも導入可能なマイクロチップレーザーは、サブナノ秒の狭線幅ジャイアントパルス光を発生させることができるため、将来的な有機合成への応用を睨み、マイクロチップレーザーを用いた接合技術やアブレーション技術の確立を行った。その結果、溶中レーザーアブレーションにおいて通常の高出力レーザーとは異なる傾向が見られた。例えば有機溶媒中でのアブレーションも安全に実施可能で、溶媒分子の重合で生じるカーボン層の軽減を達成した。また、コラーゲンのような熱的に不安定な保護マトリクスも直接費用可能であることを明らかにした。さらに、ルテニウムのような高融点、高硬度の金属にも適用可能であることも明らかにした。

自由記述の分野

有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

レーザー接合技術やアブレーション技術は古くより確立されているが、筐体の大きなフェムト秒レーザーを用いるなど、合成化学分野に気軽に持ち込めるような技術ではなかった。今回の研究によって、手のひらサイズでかつ光路固定の必要もないマイクロチップレーザーを用いてもアブレーション技術が利用可能であることを示したことで、合成プロセスへの応用が一気に検討できるようになると期待される。さらに、単なる装置の置換可能性を示しただけでなく、マイクロチップレーザー独特のアブレーション作用も観測されたことで、さらに精緻な金属ナノ粒子化学への応用も期待される。

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公開日: 2023-01-30  

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