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2011 年度 実績報告書

自己形成される有機/無機ナノコンポジット無色透明導電材料の講究

研究課題

研究課題/領域番号 21605003
研究機関千葉大学

研究代表者

星野 勝義  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 教授 (50192737)

キーワード透明導電材料 / 有機導体 / ナノ材料 / ディスプレイ / 複合材料・物性
研究概要

23年度交付申請書に記載した研究目的および研究実施計画に従い、透明導電性材料の前駆体としてカルバゾール誘導体を選択・合成し、重合物の形成とその分子構造同定、および金属とのハイブリッド化反応による透明導電材料形成を行った。カルバゾール誘導体としては、数種のN-アルキル誘導体を合成した。これらの前駆体は、過塩素酸第二鉄によって酸化されて緑色の重合物となり、またそれら重合物も溶媒に可溶であった。従って、前年度までの電解重合は不要となり、均一系液相反応だけで重合物を得ることができた。可溶性の重合物が得られたことにより、その構造分析が可能となり、NMR、FT-IR、LDI-TOFMAS、UV-vis等の測定結果から、その主成分はアルキルカルバゾール2量体であり、一部が酸化されて、過塩素酸イオンがドーピングされたカチオンラジカルとなっていることが判明した(ビカルバジルとビカルバジリウム)。
また、このようにして作製したアルキルカルバゾール重合物の緑色溶液に、アルミニウムおよび錫金属を投入したところ、首尾良くハイブリッド化が進行し、脱色した透明導電性インクを形成することができた。そして、これらのインクをガラス基板上に塗布し、透明導電膜を形成した。透過スペクトルの測定結果から、透明導電膜の可視光透過率は90%以上であり、電気伝導度の値としては、10^<-3>~10^<-2>S/cm程度となった。この電気伝導度の値から適用できる工業材料としては帯電防止フィルムが考えられる。
以上の結果から、透明導電材料の前駆体として、アルキルカルバゾール前駆体を用いることで、透明導電性インクと透明導電性フィルムを簡便に作製できることが判明した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Electrosynthesis of Conducting Mixed-Valence 9,9'-Dimethyl-3,3'-bicarbazyl Rectangular Nanotubes2012

    • 著者名/発表者名
      K. Hoshino, K. Takizawa, M. Kubo, K. Murashiro, N. Aoki, Y. Ochiai, H. Masu
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2巻 ページ: 4072-4074

    • DOI

      DOI:10.1039/C2RA01029A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 導電性ポリマー材料のイノベーション2011

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 雑誌名

      化学とマイクロ・ナノシステム

      巻: 10巻 ページ: 12-18

  • [学会発表] Template-Free Chemical Synthesis of Conducting Polycarbazole Nanowires2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tokuda, K. Murashiro, M. Kubo, K. Hoshino
    • 学会等名
      International Conference on Imaging and Printing Technologies
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20110817-20
  • [学会発表] ポリカルバゾール誘導体薄膜の透明化とその特性2011

    • 著者名/発表者名
      久保美菜子, 星野勝義
    • 学会等名
      第60回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      20110525-27
  • [学会発表] 常温液体金属を用いた有機透明導電性フィルムの開発2011

    • 著者名/発表者名
      千葉丈士, 久保美菜子, 星野勝義
    • 学会等名
      電気化学会第78回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20110329-31
  • [学会発表] 電気を通すプラスチックのイノベーション2011

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 学会等名
      千葉大学化学教育懇談会
    • 発表場所
      千葉大学松韻会館大会議室(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] 導電性機能材料のイノベーション-透明導電材料と空中窒素固定材料への展開-2011

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 学会等名
      近畿化学協会機能性色素部会・エレクトロニクス部会東京地区合同公開講演会
    • 発表場所
      化学会館7Fホール(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] 導電性ポリマー材料のイノベーション2011

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 学会等名
      第23回化学とマイクロナノシステム研究会
    • 発表場所
      千葉大学西千葉キャンパスけやき会館ホール(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-10
  • [学会発表] 新規な透明導電性フィルム・インク材料の形成と物性2011

    • 著者名/発表者名
      星野勝義
    • 学会等名
      2011年度第1回「P&I」・「E&S」共催シンポジウム
    • 発表場所
      東京DICビル17階大会議室(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-24
  • [備考]

    • URL

      http://hoshino-nanoelectrochem.tp.chiba-u.jp/

  • [産業財産権] ポリカルバゾール誘導体含有組成物及び該組成物からなる透明導電体2011

    • 発明者名
      星野, ほか
    • 権利者名
      千葉大学・JNC(株)
    • 産業財産権番号
      特願2011-262442
    • 出願年月日
      2011-11-30
  • [産業財産権] ポリカルバゾール誘導体含有組成物及び該組成物からなる透明導電体2011

    • 発明者名
      星野, ほか
    • 権利者名
      千葉大学-JNC(株)
    • 産業財産権番号
      特願2011-262460
    • 出願年月日
      2011-11-30

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公開日: 2013-06-26  

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