2023 年度研究成果報告書

アンカー型機能性分散剤によるカーボンナノチューブの分散，配向制御

研究課題

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研究課題/領域番号	21K04682
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分26030:複合材料および界面関連
研究機関	国立研究開発法人理化学研究所
研究代表者	川本益揮国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (70391927)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード	カーボンナノチューブ / 非共有結合機能化 / 分散 / 複合化 / 水素 / エネルギー変換
研究成果の概要	特定の直径のカーボンナノチューブを自発的に分散する，アンカー型分散剤の合成に成功した。分子動力学シミュレーションによる検討から，アンカー型分散剤はナノチューブの直径とキラリティーを認識し，分散に寄与することがわかった。白金ナノ粒子と炭素ナノ材料を複合化し水中分散する機能性分散剤を開発した。この水中分散液の塗布により得られた白金ナノ粒子/炭素ナノ材料複合膜は，水電解水素発生電極触媒として機能することがわかった。
自由記述の分野	有機機能材料
研究成果の学術的意義や社会的意義	様々な直径のカーボンナノチューブの混合物から，特定サイズの半導体性ナノチューブを選別，分散する手法を開発した。選別した半導体性カーボンナノチューブを用いた電子デバイスへの展開が期待できる。白金ナノ粒子と炭素ナノ材料を複合化した水電解水素発生電極触媒の開発に成功した。水から水素を発生する触媒の開発は，クリーンエネルギーである水素の利用を促進し，カーボンニュートラルの実現に貢献する社会的意義の高い成果である。