光機能分子をインターカレートしたマンガン酸化物ナノ多層構造の電気化学形成

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20550180
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 中山 雅晴 山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (70274181)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 層状マンガン酸化物 / ポルフィリン / ルテニウムビピリジン / メチルビオロゲン / 界面活性剤 / 電析 / 光電子移動 / 反応場

研究概要

光機能分子であるポルフィリン,ルテニウムビピリジン錯体,電子移動メディエーターであるメチルビオロゲン,あるいは大きな疎水部をもつカチオン性界面活性剤分子をインターカレートした層状マンガン酸化物の電気化学合成に成功した。光機能分子をインターカレートしたMn酸化物の光照射下での電気化学応答において顕著な光電流は検出されなかった。一方,層間の界面活性剤分子は層間に有機相を形成し,ヒドロキノン酸化の反応場として機能した。

研究成果

• [雑誌論文] K-birnessite MnO_2 : A new selective oxidant for benzylic and allylic alcohols (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Kamimura, Y.Nozaki, S.Ishikawa, R.Inoue, M.Nakayama
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 52 ページ: 538
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic-Inorganic Hybrid Nanoraspberry Consisted of Gold Nanoparticle and Aniline Oligomer (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Morita, R.Inoue, S.Tokonami, Y.Yamamoto, M.Nakayama, H.Nakao, H.Shiigi, T.Nagaoka
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 158 ページ: K95
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Approach to Optimize the Composition of Supercapacitor Electrodes Consisting of Manganese-Molybdenum Mixed Oxide and Carbon Nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Okamura, R.Inoue, T.Sebille, K.Tomono, M.Nakayama
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 158 ページ: A711
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Biosensor Composed of Glucose Oxidase-Containing Liposomes and MnO_2-Based Layered Nanocomposite (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Yoshimoto, C.Iida, A.Kariya, N.Takaki, M.Nakayama
  • 雑誌名: Electroanalysis 22 ページ: 653
  • 査読あり
• [雑誌論文] Framework Doping of Cobalt into Layered Manganese Oxide for Improved Capacitive Behavior (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, K.Suzuki, K.Okamura, L.Athouel, O.Crosnier, T.Brousse
  • 雑誌名: ECS Trans. 25 ページ: 183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Capacitive Behavior of Birnessite-Type Manganese Oxide Films Intercalated with Various Metal Ions (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Inoue, M.Nakayama
  • 雑誌名: ECS Trans. 25 ページ: 71
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doping of Cobalt into Multilayered Manganese Oxide for Improved Pseudocapacitive Properties (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, K.Suzuki, K.Okamura, R.Inoue, L.Athouel, O.Crosnier, T.Brousse
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 157 ページ: A1067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surfactant-Induced Electrodeposition of Layered Manganese Oxide Film with Large Interlayer Space for the Catalytic Oxidation of Phenol (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, M.Shamoto, A.Kamimura
  • 雑誌名: Chem.Mater. 22 ページ: 5887
  • 査読あり
• [雑誌論文] Removal of Methylene Blue from Aqueous Solution Using a Polarizable Nanolayered Manganese Oxide Film (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, S.Nakamoto, C.Iida, M.Yoshimoto
  • 雑誌名: Anal.Sci. 25 ページ: 229
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Step Electrodeposition of a Porous Structure Composed of Manganese Oxide Nanosheets with Electrocatalytic Activity for Oxygen Reduction (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Fukuda, C.Iida, M.Nakayama
  • 雑誌名: Materials Research Bulletin 44 ページ: 1323
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochromic Properties of MnO_2-Based Layered Polymer Nanocomposite (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, Y.Kashiwa, K.Suzuki
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 156 ページ: D125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochromic and Pseudocapacitive Properties of Anodically-Grown 2D Manganese Oxide Nanocomposites (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, Y.Kashiwa, C.Iida
  • 雑誌名: ECS Trans. 16 ページ: 81
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Step Through-Mask Electrodeposition of a Porous Structure Composed of Manganese Oxide Nanosheets (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, M.Fukuda
  • 雑誌名: ECS Trans. 16 ページ: 53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of Cationic Porphyrin between Multilayers of Manganese Oxide during Their Electrochemical Assembly (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Hoyashita, M.Nakayama
  • 雑誌名: ECS Trans. 16 ページ: 37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pseudocapacitive Properties of Vertically-Aligned Multilayered Manganese Oxide (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Inoue, M.Nakayama
  • 雑誌名: Electrochem.Solid-State.Lett. 12 ページ: A203
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Technique to Synthesize Buserite-Type Manganese Oxide Thin Film (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, M.Fukuda
  • 雑誌名: Mater.Lett. 62 ページ: 3561
  • 査読あり
• [学会発表] 層状マンガン酸化物の層間を用いるフェノール類の電気化学検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 社本光弘, 徳本泰平, 中山雅晴
  • 学会等名: 2010年日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 熊本大学,熊本
  • 年月日: 2010-11-07
• [学会発表] 層状マンガン酸化物におけるホスト-ゲスト電子移動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上亮太, 中島由美子, 中山雅晴
  • 学会等名: 2010年日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 熊本大学,熊本
  • 年月日: 2010-11-06
• [学会発表] 界面活性剤をインターカレートしたバーネサイトの電気化学挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山雅晴, 社本光弘
  • 学会等名: 2010年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 神奈川工科大学,神奈川
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 界面活性剤を鋳型に用いた層状マンガン酸化物の電気化学形成およびアノード酸化への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 社本光弘, 徳本泰平, 中山雅晴
  • 学会等名: 2010年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 神奈川工科大学,神奈川
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 層状マンガン酸化物における層間電子移動反応の分析化学的応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 社本光弘, 中山雅晴
  • 学会等名: 第47回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場,福岡
  • 年月日: 2010-07-10
• [学会発表] マンガン酸化物のナノ/マイクロ階層構造形成とその電気化学特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上亮太, 中山雅晴
  • 学会等名: 第47回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場,福岡
  • 年月日: 2010-07-10
• [学会発表] Formation of Birnessite with Nano/Micro Hierarchical Structure by an Electrochemical Approach and Its Pseudocapacitive Behavior (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Inoue, M.Nakayama
  • 学会等名: 2010 International Conference On Advanced Capacitors
  • 発表場所: Kyoto (京都テルサ)
  • 年月日: 2010-06-01
• [学会発表] Electrodeposition of Layered Manganese Oxide Film Intercalated with Cationic Surfactants and the Film-Mediated Oxidation of Phenol (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, M.Shamoto, A.Kamimura
  • 学会等名: 7^<th> Asian Conference on Electrochemistry
  • 発表場所: Kumamoto (KKRホテル熊本)
  • 年月日: 2010-05-19
• [学会発表] ナノ層状マンガン酸化物の層間における電子移動反応の追跡 (2010)
  • 著者名/発表者名: 社本光弘, 中山雅晴
  • 学会等名: 第71回分析化学討論会
  • 発表場所: 島根大学,島根
  • 年月日: 2010-05-16
• [学会発表] ナノ/マイクロ階層構造をもつマンガン酸化物フィルムの電気化学応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上亮太, 中山雅晴
  • 学会等名: 第71回分析化学討論会
  • 発表場所: 島根大学,島根
  • 年月日: 2010-05-15
• [学会発表] 電気化学的アプローチによるバーネサイトのナノ/マイクロ階層構造形成とその疑似キャパシタ挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上亮太, 中山雅晴
  • 学会等名: 電気化学会第77回大会
  • 発表場所: 富山大学,富山
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 層間に有機相を組み込んだバーネサイトの合成とその電子移動反応への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 社本光弘, 中山雅晴
  • 学会等名: 電気化学会第77回大会
  • 発表場所: 富山大学,富山
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 有機相を複合化した層状マンガン酸化物によるフェノール酸化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 社本光弘, 仮屋明日香, 野崎佑一郎, 上村明男, 中山雅晴
  • 学会等名: 2009年日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 愛媛大学,愛媛
  • 年月日: 2009-11-08
• [学会発表] Capacitive Behavior of Vertically Aligned Multilayered Manganese Oxide Film (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Inoue, M.Nakayama
  • 学会等名: 216th ECS Meeting
  • 発表場所: Vienna, Austria.
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] Framework Doping of Cobalt into Layered Manganese Oxides for Improved Capacitive Behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, K.Suzuki, K.Okamura, L.Athouel, O.Crosnier, T.Brousse
  • 学会等名: 216th ECS Meeting
  • 発表場所: Vienna, Austria.
  • 年月日: 2009-10-06
• [学会発表] 層状マンガン酸化物の電気化学活性化メカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上亮太, 中山雅晴
  • 学会等名: 第46回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場,福岡
  • 年月日: 2009-07-11
• [学会発表] 層状マンガン酸化物の電気化学形成とレドックスキャパシタへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中山雅晴, 井上亮太
  • 学会等名: キャパシタ技術委員会第3回研究会(招待講演)
  • 発表場所: パナソニックセンター東京,東京
  • 年月日: 2009-06-19
• [学会発表] 垂直に配向した層状マンガン酸化物のキャパシタ挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上亮太, 中山雅晴
  • 学会等名: 電気化学76回大会
  • 発表場所: 京都大学,京都
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] ナノ構造制御した酸化物薄膜材料 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中山雅晴
  • 学会等名: 表面反応型クロモジェニック材料に関する研究会依頼講演
  • 発表場所: 愛知県産業貿易館,愛知
  • 年月日: 2009-03-10
• [学会発表] カチオン性ポルフィリンを層間にインターカレートしたマンガン酸化物多層膜のアノード合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 穂屋下亮, 飯田千尋, 中山雅晴
  • 学会等名: 2008年日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 長崎大学,長崎
  • 年月日: 2008-11-15
• [学会発表] Electrochromic and Pseudocapacitive Properties of Anodically-Grown 2D Manganese Oxide Nanocomposites (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, Y.Kashiwa, C.Iida
  • 学会等名: PRiMe 2008 Meeting
  • 発表場所: Honolulu.USA.
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Fabrication of Layered Manganese Oxide Intercalated with Cobalt (II) Ions for Redox Capacitor (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Inoue, K.Suzuki, M.Nakayama
  • 学会等名: PRiMe 2008 Meeting
  • 発表場所: Honolulu.USA.
  • 年月日: 2008-10-15
• [学会発表] One-Step Through-Mask Electrodeposition of a Porous Structure Composed of Manganese Oxide (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, M.Fukuda
  • 学会等名: PRiMe 2008 Meeting
  • 発表場所: Honolulu.USA.
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Immobilization of Cationic Porphyrin between Multilayers of Manganese Oxide during Their Electrochemical Assembly (2008)
  • 著者名/発表者名: R.Hoyashita, M.Nakayama
  • 学会等名: PRiMe 2008 Meeting
  • 発表場所: Honolulu.USA.
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] ナノ構造制御した酸化物薄膜材料 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中山雅晴
  • 学会等名: イノベーションジャパン2008・新技術説明会(依頼講演)
  • 発表場所: 東京国際フォーラム,東京
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] 電気化学的に積層化したマンガン酸化物ナノシートによるエレクトロクロミズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 柏吉憲, 飯田千尋, 中山雅晴
  • 学会等名: 日本分析化学会第57年会
  • 発表場所: 福岡大学,福岡
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] マンガン酸化物の層間における銅イオンの電気化学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 井上亮太, 中山雅晴
  • 学会等名: 第45回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場,福岡
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] 光機能分子をインターカレートした層状マンガン酸化物の電気化学形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 穂屋下亮, 中山雅晴
  • 学会等名: 第45回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場,福岡
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] マンガン酸化物系層状ポリマーナノコンポジットのエレクトロクロミズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 柏吉憲, 中山雅晴
  • 学会等名: 第69回分析化学討論会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場,愛知
  • 年月日: 2008-05-16
• [学会発表] マンガン酸化物の電気化学的ナノ多層形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中山雅晴
  • 学会等名: ナノ学会第6回大会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂,福岡
  • 年月日: 2008-05-09
• [備考] ホームページ等 なし
• [産業財産権] マンガン酸化物の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 中山雅晴, 鈴木一史, 真田篤志
  • 権利者名: 山口大学
  • 産業財産権番号: 特願,2010-079233
  • 出願年月日: 2010-03-30
• [産業財産権] 層状マンガン酸化物薄膜を製造する方法 (2010)
  • 発明者名: 中山雅晴, 小西紗弥香, 田中彰裕
  • 権利者名: 山口大学
  • 産業財産権番号: 特許,特許第4547495号
  • 取得年月日: 2010-07-16