有機修飾された酸化物交互共重合体を用いた増幅光応答の実現

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360276
• 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: 無機材料・物性
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 高橋 雅英 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20288559)
• 研究分担者: 徳留 靖明 大阪府立大学, 工学(系)研究科, 助教 (50613296)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 有機-無機ハイブリッド材料 / 無溶媒プロセス / 酸化物オリゴマー / 交互共重合体

研究概要

ケイ酸-リン酸系交互共重合対を主鎖とする酸化物オリゴマーの分子設計に取り組んだ。有機シランとリン酸の反応条件により、所望の主鎖構造を有する3量体オリゴマーの合成手法を確立し，このオリゴマーを出発とすることで、中距離構造制御された非晶体を得る手法を確立した。無機ユニットの配列手法を確立し，分子構造と構成原子の両面から，物性設計が可能となった。得られた非晶体は、イオン性物質に対して良固体溶媒として作用し、バルク対薄膜などに生計可能である。希土類イオンや色素を添加した薄膜は、メモリー動作やレーザ材料として高い性能を示すことが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Copper conversion into Cu(OH)_2 nanotubes for positioning Cu_3 (BTC)_2 MOF crystals : controlling the growth on flat, 3D architecture and patterns (2014)
  • 著者名/発表者名: Okada K., Ricco R., Tokudome Y., Styles M.J., Hill A.J., Takahashi M., Falcaro P.
  • 雑誌名: Adv. Funct. Mater. 巻: 24(14) ページ: 1969-1977
  • DOI: 10.1002/adfm.201303303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced photoluminescence emission from anthracene-doped polyphenylsiloxane glass (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura M., Tarutani N., Takahashi M., Karna S., Neogi A., Shimada R.
  • 雑誌名: Opt. Lett. 巻: 38(24) ページ: 5224-5227
  • DOI: 10.1364/ol.38.005224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Switchable and Reversible Water Adhesion on Superhydrophobic Titanate Nanostructures Fabricated on Soft Substrates : Photopatternable Wettability and Thermomodulatable Adhesivity (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokudome Y., Okada K., Nakahira A., Takahashi M.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem A (Communications) 巻: 2 ページ: 58-61
  • DOI: 10.1039/c3ta13536e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition free Al 2 TiO 5 -MgTi 2 O 5 ceramics with low-thermal expansion coefficient (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukuda M., Yoko T., Takahashi M.
  • 雑誌名: New J. Glasses Ceram. 巻: 3(4) ページ: 111-115
  • DOI: 10.4236/njgc.2013.34018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Applications of magnetic metal-organic framework composites (2013)
  • 著者名/発表者名: Ricco R., Malfatti L., Takahashi M., Hill A. and Falcaro P.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 1 ページ: 13033-13045
  • DOI: 10.1039/C3TA13140H
  • URL: http://dx.doi.org/http:/dx.doi.org/10.1002/chin.201352273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecularly imprinted La-doped mesoporous titania films with hydrolytic properties toward organophosphate pesticides (2013)
  • 著者名/発表者名: Carboni D., Malfatti L., Pinna A., Lasio B., Tokudome Y., Takahashi M., Innocenzi P.
  • 雑誌名: New J. Chem. 巻: 37 ページ: 2995-3002
  • DOI: 10.1039/c3nj00291h.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Layered Double Hydroxide (LDH)-based Monolith with Interconnected Hierarchical Channels : Enhanced Sorption Affinity for Anionic Species (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokudome Y., Tarutani N., Nakanishi K., Takahashi M.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 1 ページ: 7702-7708
  • DOI: 10.1039/C3TA11110E
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly oriented growth of titanate nanotubes (TNTs) in micro and confinement spaces on sol-gel derived amorphous TiO_2 thin films undermoderate hydrothermal condition (2013)
  • 著者名/発表者名: Okada K., Takamatsu Y., Nakahira A., Tokudome Y., Takahashi M.
  • 雑誌名: J. Sol-Gel Sci. Technol. 巻: 65 ページ: 36-40
  • DOI: 10.1007/s10971-012-2685-y.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled Site Modification of Inorganic Networks in Hybrid Photocurable Resins for High Thermal Crack Resistance (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokudome Y., Sato T., Hidaka M., Takahashi M.
  • 雑誌名: J. Sol-Gel Sci. Technol. 巻: 65 ページ: 318-323
  • DOI: 10.1007/s10971-012-2938-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positioning an individual Metal Organic Framework particle using a magnetic field (2013)
  • 著者名/発表者名: Falcaro P., Lapierre F., Marmiroli B, Styles M., Zhu Y., Takahashi M., Hill A., Doherty C.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. C 巻: 1 (1) ページ: 42-45
  • DOI: 10.1039/c2tc00241h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical Nested Wrinkles on Silica-Polymer Hybrid Films : Stimuli-Responsive Micro Periodic Surface Architectures (2012)
  • 著者名/発表者名: Tokudome Y., Suzuki K., Kitanaga T., Takahashi M.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 2 ページ: 683
  • DOI: 10.1038/srep00683
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microfabrication of Mesoporous Silica Encapsulated Enzymes using Deep X-Ray Lithography (2012)
  • 著者名/発表者名: Doherty C., Gao Y., Marmiroli B., Amenitsch H., Lisi F., Malfatti L., Okada K., Takahashi M., Hill A.J., Innocenzi P., Falcaro P.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. 巻: 22 ページ: 16191-16195
  • DOI: 10.1039/c2jm32863a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coffee stain-driven self-assembly of mesoporous rings (2012)
  • 著者名/発表者名: Malfatti L., Tokudome Y., Okada K., Yagi S., Takahashi M., Innocenzi P.
  • 雑誌名: Micropor. Mesopor. Mater. 巻: 163(15) ページ: 356-362
  • DOI: 10.1016/j.micromeso.2012.07.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain driven self-rolling of hybrid organic-inorganic microrolls : interfaces with self-assembled particles (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi M., Figus C., Malfatti L., Tokuda Y., Yamamoto K., Yoko T., Kitanaga T., Tokudome Y., Innocenzi P.
  • 雑誌名: NPG Asia Materials 巻: 4 ページ: e22
  • DOI: 10.1038/am.2012.40.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Framework Composites for Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Sequestration (2012)
  • 著者名/発表者名: Doherty C.M., Knystautas E., Buso. D, Villanova L., Konstas. K, Hill A.J., Takahashi M., Falcaro P.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. 巻: 22(23) ページ: 11470-11474
  • DOI: 10.1039/c2jm31798b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Titanate nanofunnel brushes : toward functional interfacial applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Okada K., Tokudome Y., Falcaro P., Takamatsu Y., Nakahira A., Takahashi M.
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 48(49) ページ: 6130-6132
  • DOI: 10.1039/c2cc32081a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic-inorganic hybrid titanophosphite proton conductive membranes with graded monomer conversion (2012)
  • 著者名/発表者名: Tokuda Y., Nishioka S., Ueda Y., Koyanaka H., Masai H., Takahashi M., Yoko T.
  • 雑誌名: Solid State Ionics 巻: 206(5) ページ: 22-27
  • DOI: 10.1016/j.ssi.2011.10.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of diphenyldiethoxysilane on the self-organized formation of nanocrystalline layered organosilicates in organic-inorganic hybrid films (2011)
  • 著者名/発表者名: Figus C., Takahashi M., Casula M., Innocenzi P.
  • 雑誌名: J. Sol-Gel Sci. Technol. 巻: 60 ページ: 275-282
  • DOI: 10.1007/s10971-011-2463-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhomogeneous distribution of Na + in alkali silicate glasses (2011)
  • 著者名/発表者名: Tokuda Y., Oka T., Takahashi M., Yoko T.
  • 雑誌名: J. Cer. Soc. Jpn 巻: 119(12) ページ: 909-915
  • DOI: 10.2109/jcersj2.119.909
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Evolution during Evaporation of a 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane Film Studied in Situ by Time Resolved Infrared Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Innocenzi P., Figus C., Takahashi M., Piccinini M., Malfatti L.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 115 (38) ページ: 10438-10444
  • DOI: 10.1021/jp204314b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic control of MOF-5 crystal positioning using a magnetic field (2011)
  • 著者名/発表者名: Falcaro P., Normandin F., Takahashi M., Scopece P., Amenitsch H., Costacurta S., Doherty C.M., Liard J., Lay M.D.H., Lisi F., Hill A.J., Buso D.
  • 雑誌名: Adv. Mater. 巻: 23(34) ページ: 3867-3871
  • DOI: 10.1002/adma.201190133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Porous TiO2 Thin Films via Sol-gel Method and Their Phototocatalyst Performances (2011)
  • 著者名/発表者名: Yao J., Tian Z., Guli M., Takahashi M., Yoko T.
  • 雑誌名: Mater. Sci. Forum 巻: 687 ページ: 765-770
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.687.765
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization in hybrid organic-inorganic materials through self-organization from 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (2011)
  • 著者名/発表者名: Innocenzi P., Figus C., Kidchob T., Takahashi M.
  • 雑誌名: J. Cer. Soc. Jpn. 巻: 119 (6) ページ: 387-392
  • DOI: 10.2109/jcersj2.119.387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sol-Gel Preparation, Characterization, and Photocatalytic Activity of Macroporous TiO_2 Thin Films (2011)
  • 著者名/発表者名: Yao JX., Bai YM., Chen NF., Takahashi M., Yoko T.
  • 雑誌名: J. Am. Cer. Soc. 巻: 94(4) ページ: 1191-1197
  • DOI: 10.1111/j.1551-2916.2010.04205.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of inverse opal films of titania-polymer hybrid with a high refractive index modulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ueno S., Takahashi M.
  • 雑誌名: J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy 巻: 58(5) ページ: 297-300
  • DOI: 10.2497/jjspm.58.297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-induced formation and humidity response of micro wrinkled structures on titania-polymer hybrid films (2011)
  • 著者名/発表者名: Kitanaga T., Inoue M., Takahashi M.
  • 雑誌名: J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy 巻: 58(5) ページ: 301-306
  • DOI: 10.2497/jjspm.58.301
  • 査読あり
• [学会発表] Layered Double Hydroxide (LDH)-based Monolith with Interconnected Hierarchical Channels : Enhanced Sorption Affinity for Anionic Species (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokudome, N. Tarutani, K. Nakanishi, M. Takahashi
  • 学会等名: The 14^<th> International Symposium on Biomimetic Materials Processing (BMMP-14)
  • 発表場所: Gifu, Japan
  • 年月日: 2014-01-25
• [学会発表] Spontaneous formation of crystalline hydroxide monolith with interconnected hierarchical channels : enhanced adsorption capability for anionic species (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokudome, N. Tarutani, K. Nakanishi, and M. Takahashi
  • 学会等名: The 17th International Sol-Gel Conference
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2013-08-28
• [学会発表] Synthesis and characterization of layered double hydroxide-based monolithic material with controlled hierarchical channels (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Tarutani, Y. Tokudome, K. Nakanishi, and M. Takahashi
  • 学会等名: The 17th International Sol-Gel Conference
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2013-08-28
• [学会発表] Stimuli-responsive periodic micro structures on oxide-polymer hybrid films (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi
  • 学会等名: The 17th International Sol-Gel Conference
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] ゾル-ゲル法による反応制御と機能創出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋雅英
  • 学会等名: 日本ゾル- - ゲル学会第11回討論会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2013-08-01
• [学会発表] 化学組成および細孔構造が制御されモノリス型層状複水酸化物多孔体の合成と分子吸着挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 樽谷直樹, 徳留靖明, 高橋雅英, 中西和樹
  • 学会等名: 日本ゾル- - ゲル学会第11回討論会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2013-08-01
• [学会発表] Responsive micro architectures on polymer-oxides hybrid films (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Takahashi
  • 学会等名: Mini-Symposium on Advanced Nanomaterials Design
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2013-06-07