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2012 年度 研究成果報告書

環境に優しい導電性高分子・ナノ粒子ハイブリッド熱電変換材料の創製

研究課題

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研究課題/領域番号 21310077
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関山口東京理科大学

研究代表者

戸嶋 直樹  山口東京理科大学, 工学部, 教授 (50011010)

研究分担者 北條 信  山口東京理科大学, 工学部, 教授 (50229150)
阿武 宏明  山口東京理科大学, 工学部, 教授 (60279106)
連携研究者 赤木 史生  山口東京理科大学, 工学部, 助教 (80513126)
研究期間 (年度) 2009 – 2012
キーワードナノ機能材料 / 熱電変換材料
研究概要

導電性のポリアニリンをテルル化ビスマスナノ粒子とハイブリッド化させることで、1桁以上の熱電特性の向上に成功した。また、より環境に優しい白金や金のナノ粒子をポリアニリンやPEDOT/PSSに分散させることで導電率を向上させることができた。さらに十分に小さくて良く分散した金ナノ粒子を用いると、ゼーベック係数も向上させることができることを世界で初めて明らかにした。一方、性能は低いがn型の高分子錯体よりなる熱電材料の作製にも成功した。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (9件) 図書 (5件) 備考 (1件) 産業財産権 (6件)

  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties and Their Stability of (±)-10-Camphorsulfonic Acid Doped Polyaniline Films on flexible Substrate2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hokazono, H. Anno, F. Akagi, M. Hojo, N. Toshima
    • 雑誌名

      Trans. Materials Research Society of Japan (MRS-J)

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties of Polyaniline Films with Different Doping Concentrations of (±)-10-Comphorsulfonic Acid2013

    • 著者名/発表者名
      H. Anno, M. Hokaozno, F. Akagi, M. Hojo, N. Toshima
    • 雑誌名

      J. Electronic Materials

      巻: (in press)

    • DOI

      DOI: 10.1007/S11664-012-2368-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Thermoelectric Properties of PEDOT/PSS Films with Addition of Gold Nanoparticles: Enhancement of SeebeckCoefficient2013

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima, N. Jiravanichanun
    • 雑誌名

      J. Electronic Materials

      巻: (in press)

    • DOI

      DOI:10.1007/S11665-012-2458-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal Nanoparticles for Energy Conversion2013

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 雑誌名

      Pure and Applied Chemistry

      巻: 85(2) ページ: 437-451

    • DOI

      DOI:10.1351/PAC-CON-12-08-17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新熱電変換材料としての導電性高分子2012

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      パターンダイナミクス紀要

      巻: 7(1) ページ: 44-50

    • URL

      http://www7a.biglobe.ne.jp/~PatternDynamics/index1.html

  • [雑誌論文] 新しい熱電変換材料としての導電性高分子-省エネルギーのための有機エレクトロデバイス-(化学レビュー)2012

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      化学

      巻: 67(6) ページ: 37-41

    • URL

      http://www.kagakudojin.co.jp/search/g2271.html

  • [雑誌論文] Organic Thermoelectric Materials Composed of Conducting Polymers and Metal Nanoparticles2012

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima, N. Jiravanichanun, H. Marutani
    • 雑誌名

      J. Electronic Materials

      巻: 41(6) ページ: 1735-1742

    • DOI

      DOI: 10.1007/s11664-012-2041-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノによる融合で新分野を!(巻頭言)2011

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 60(6) ページ: 373

    • URL

      http://www.spsj.or.jp/

  • [雑誌論文] Organic-Inorganic Nanohybrids as Novel Thermoelectric Materials: Hybrids of Polyaniline and Bismuth(III) Telluride Nanoparticles2011

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima, M. Imai, S. Ichikawa
    • 雑誌名

      J. Electronic Materials

      巻: 40(5) ページ: 56-60

    • DOI

      DOI: 10.1007/s116644-010-1403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機熱電材料-廃熱利用のための新技術の提案-2011

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      理大科学フォーラム(化学教養講座)

      巻: 28(7) ページ: 56-60

    • URL

      http://www.tus.ac.jp/info/publish/kagakuforum/

  • [雑誌論文] Polyaniline-Nanoparticle Hybrid Thermoelectric Materials(Hot Topics)2011

    • 著者名/発表者名
      N.Toshima
    • 雑誌名

      Kobunshi

      巻: 60(8) ページ: 499

    • URL

      http://www.spsj.or.jp/

  • [雑誌論文] 金属ナノ粒子での展開:異分野との交流を通して発展し続ける新分野(私の自慢)2011

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 64(8) ページ: 622-624

    • URL

      http://www.chemistry.or.jp/

  • [雑誌論文] ThermoelectricProperties of Conducting Polaniline/BaTiO3 Nanoparticle Composite Films2011

    • 著者名/発表者名
      H. Anno, K. Yamaguchi, T. Nakabayashi, H. Kurokawa, F. Akagi, M. Hojo, N. Toshima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering

      巻: 18 ページ: 142003

    • DOI

      DOI:10.1088/1757-899X/18/14/142003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Conductivity of Oxide-Nanoparticle-Dispersed Polyaniline Films for Thermoelectric Applications2011

    • 著者名/発表者名
      M. Hokazono, H. Anno, K. Yamaguchi, H. Kurokawa, F. Akagi, M. Hojo, N. Toshima
    • 雑誌名

      Proceedings of ECO-MATES

      巻: 2011 ページ: 9-10

    • URL

      http://www.casi.osaka-u.ac.jp/ecomate s2011/

  • [雑誌論文] Thermoelectric Properties of ConductingPolyaniline/BaTiO3 Nanoparticle Composite Films2011

    • 著者名/発表者名
      H. Anno, K. Yamaguchi, T. Nakabayashi, H. Kurokawa, F. Akagi, M. Hojo, N. Toshima
    • 雑誌名

      IOP Conference Series: Materials Science and Engineering

      巻: 18 ページ: 142003

    • DOI

      DOI:10.1088/1757-899X/18/14/142003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ハイブリッド・ナノ粒子の液晶ディスプレイおよび熱電変換材料への展開2011

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      月刊ディスプレイ

      巻: 17(3) ページ: 63-70

    • URL

      http://www.techno-times.co.jp/display-latest.htm

  • [雑誌論文] 有機熱電変換材料としての導電性高分子の可能性2010

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      Material Stage

      巻: 10(1) ページ: 42-45

    • URL

      http://www.gijutu.co.jp/doc/magazine_material%20stage.htm

  • [雑誌論文] 有機-無機ハイブリッド熱電変換材料2010

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 10(4) ページ: 38-46

    • URL

      http://www.nts-book.co.jp/

  • [雑誌論文] ナノテクノロジーを推進する金属粒子-事始めから最近の展開まで-2010

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      現代化学

      巻: 472 ページ: 56-62

    • URL

      http://www.tkd-pbl.com/news/nc243.html

  • [雑誌論文] 有機熱電変換材料としての導電性高分子2009

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      日本熱電学会誌

      巻: 6(1) ページ: 8-12

    • URL

      http://www.thermoelectrics.jp/

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Conducting Polyaniline-Bismuth Nanoparticle Composites by Planetary Ball Milling2009

    • 著者名/発表者名
      H. Anno, M. Fukamoto, Y. Heta, K. Koga, H. Itahara, R. Asahi, R. Satomura, M. Sannomiya, N. Toshima
    • 雑誌名

      J. Electronic Materials

      巻: 38(7) ページ: 1443-1449

    • DOI

      DOI: 10.1007/s11664-009-0786-3

    • 査読あり
  • [学会発表] Metal Nanoparticles for Conversion of Material and Energy2013

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 学会等名
      MANA Seminar
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2013-03-14
  • [学会発表] Metal Nanoparticles for Energy Conversion2012

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 学会等名
      The 12th Eurasia Conference on Chemical Sciences (EuAsC2S12)
    • 発表場所
      Corfu (Greece)
    • 年月日
      20120416-21
  • [学会発表] Organic ThermoelectricMaterials of Conducting Polymers and TheImprovement of Their Properties by Metal Nanoparticles, Seminar at Department of Energy Conversion and Storage2012

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 学会等名
      Technical University of Denmark
    • 発表場所
      Rokilde (Denmark)
    • 年月日
      2012-07-06
  • [学会発表] 金属ナノ粒子の構造制御とその有機熱電変換材料への応用2012

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 学会等名
      北海道大学大学院工学研究院材料化学部門主催第9回マテリアルセミナー
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2012-06-11
  • [学会発表] Conducting Polymers and Their Hybrids with Metal Nanoparticles as Thermoelectric Materials2012

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 学会等名
      International Workshop on Green Innovation (12th and9th Joint Symposium of Institutes at TokyoUniversity of Science Yamaguchi)
    • 発表場所
      Tokyo University of ScienceYamaguchi
    • 年月日
      2012-03-12
  • [学会発表] Semiconductor Silicon Clathrates for Thermoelectric Application2012

    • 著者名/発表者名
      H. Anno
    • 学会等名
      International Workshop on GreenInnovation (12th and 9th Joint Symposium of Institutes at Tokyo University of Science Yamaguchi)
    • 発表場所
      Tokyo University of Science Yamaguchi
    • 年月日
      2012-03-12
  • [学会発表] 導電性高分子及びその無機ナノ粒子とのハイブリッド熱電材料2012

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 学会等名
      日本熱電学会第14回研究会
    • 発表場所
      阪大吹田コンベンションセンター(大阪)
    • 年月日
      2012-01-10
  • [学会発表] Structure Control of Metal Nanoparticles and Their Applications to Various Fields2011

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 学会等名
      Diamond Jubilee Symposium on Recent Trends inChemistry (DJSRTC-2011)
    • 発表場所
      Indian Institute of Technology, Kharagpur (India)
    • 年月日
      20111121-23
  • [学会発表] 熱エネルギーを直接電気に変える熱電発電技術2011

    • 著者名/発表者名
      阿武宏明
    • 学会等名
      シリーズ先端講演会(第6回)「熱電発電技術の最近の展開とその応用」
    • 発表場所
      山口東京理科大学
    • 年月日
      2011-07-01
  • [図書] 有機電子デバイスのための導電性高分子の物性と評価2012

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 総ページ数
      210-218
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] 熱電材料と製造プロセス技術~熱電学シリーズII~2012

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 総ページ数
      69-84
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー社
  • [図書] PEDOTの材料物性とデバイス応用2012

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 総ページ数
      386-398
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー社
  • [図書] 有機-無機ハイブリッド材料の新展開(新材料・新素材シリーズ)2009

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 総ページ数
      167-176
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [図書] 導電性高分子の応用展開(普及版)(新材料・新素材シリーズ)2009

    • 著者名/発表者名
      大野尚典,厳虎,戸嶋直樹
    • 総ページ数
      121-128
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考]

    • URL

      http://www.ed.yama.tus.ac.jp/toshima/

  • [産業財産権] 熱電変換材料及び熱電変換素子2012

    • 発明者名
      戸嶋直樹、ジラーワニチャーナン・ ナッター、吉田晃人、市川章子
    • 権利者名
      学校法人東京理科大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願 2012-149662
    • 出願年月日
      2012-07-03
  • [産業財産権] ポリピロール類膜、その製造方法およびそれよりなる熱電材料2012

    • 発明者名
      戸嶋直樹、厳虎、石田友子
    • 権利者名
      学校法人東京理科大学
    • 産業財産権番号
      日本国特許登録、特許第4901018号
    • 取得年月日
      2012-01-13
  • [産業財産権] テルルナノ粒子製造方法及びテルル化 ビスマスナノ粒子の製造方法2011

    • 発明者名
      戸嶋直樹、渡邉法久
    • 権利者名
      学校法人東京理科大学
    • 産業財産権番号
      日本国特許登録、特許第4865210号
    • 取得年月日
      2011-11-18
  • [産業財産権] ポリアニリン類製膜状物、それを用い た熱電材料2011

    • 発明者名
      戸嶋直樹、厳虎、福岡直彦
    • 権利者名
      ケミプロ化成株式会社
    • 産業財産権番号
      日本国特許登録、特許第4766735号
    • 取得年月日
      2011-06-24
  • [産業財産権] 有機-無機ハイブリッド熱電材料、当 該熱電材料を用いた熱電変換素子及び有機- 無機ハイブリッド熱電材料の製造方法2010

    • 発明者名
      戸嶋直樹、今井将太
    • 権利者名
      学校法人東京理科大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願 2010-123510
    • 出願年月日
      2010-05-28
  • [産業財産権] 有機-無機ハイブリッド熱電材料、当 該熱電材料を用いた熱電変換素子及び有機- 無機ハイブリッド熱電材料の製造方法2009

    • 発明者名
      戸嶋直樹、今井将太
    • 権利者名
      学校法人東京理科大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願 2009-21281
    • 出願年月日
      2009-09-14

URL: 

公開日: 2014-08-29  

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