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2010 年度 実績報告書

高強度フェムト秒レーザーを用いた溶液内反応による新奇炭素クラスターの生成

研究課題

研究課題/領域番号 22550020
研究機関首都大学東京

研究代表者

兒玉 健  首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (20285092)

研究分担者 藤野 竜也  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (20360638)
城丸 春夫  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70196632)
阿知波 洋次  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (20002173)
若林 知成  近畿大学, 理工学部, 准教授 (30273428)
キーワードフェムト秒レーザー / 炭素クラスター / フラーレン
研究概要

本研究においては、フェムト秒レーザーを用いた溶液内反応により、新奇炭素クラスターを生成・単離することを目的としている。本年度はC_<70>フラーレンの溶液にフェムト秒レーザーを照射した時にC_2解離によって生成するC_<68>等の炭素クラスターの単離を目指した。具体的には、以下のような結果が得られた。
1.C_<70>のトルエン溶液にフェムト秒レーザーを照射した場合、黒色粉末が得られた。得られた粉末の質量スペクトルを測定するとC_<68>、C_<66>、C_<64>などのC_<70>からのC_2解離によって生成したと思われる炭素クラスターが得られた。これら炭素クラスターにおいては、一般に安定なフラーレンにおいて成り立っている五員環が隣り合わないという規則(孤立五員環則)が成り立つ構造が幾何学的に存在し得ないことが知られている。よって、五員環が隣接することにより、反応性が高い部位が存在することになり、凝集(あるいは重合)し粉末になったのではないかと推測した。
2.上記のような不安定な炭素クラスターを安定に取り出すために、反応活性部位に対してハロゲン等を付加、配位させることを計画し、トルエンの代わりに四塩化炭素を溶媒に用いた。その結果、黒色粉末は生成せず透明な溶液が得られた。これはC_<68>等が塩素付加により安定化されたためではないかと推定した。付加体の同定のために質量スペクトルを測定したが、明確なシグナルを得ることはできなかった。黒色粉末の代わりに生成した物質の同定が今後の課題である。
上記1,2の結果については学会において報告した。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2011 2010

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザーを用いた溶液内反応によるC_<70>からのnon-IPRフラーレンの合成2011

    • 著者名/発表者名
      見玉健
    • 学会等名
      第40回記念フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • 発表場所
      名城大学(名古屋)
    • 年月日
      2011-03-10
  • [学会発表] 高強度フェムト秒レーザーを用いた溶液内反応による新奇炭素クラスターの生成2010

    • 著者名/発表者名
      兒玉健、佐藤祐旭、城丸春夫、Joseph Sanderson、藤野竜也、和田資子、 若林知成、阿知波洋次
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中)
    • 年月日
      20100000

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公開日: 2012-07-19  

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