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2012 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, 教授 (70196632)
阿知波 洋次  首都大学東京, 理工学研究科, 名誉教授 (20002173)
若林 知成  近畿大学, 理工学部, 准教授 (30273428)
研究期間 (年度) 2010-10-20 – 2013-03-31
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C78、あるいは、C60を出発物質とした照射実験を行い、以下のような結果を得た。
1.C78には孤立五員環則(IPR)を満たす安定な構造異性体が(主として)3種類存在する。それらを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって分離し、フェムト秒レーザーを照射した。C2脱離によって生成するC76にはIPRを満たす安定な構造異性体が1種類存在するため、これが生成するかどうかをHPLC分析によって調べた。その結果、IPRを満たすC76の生成は見られず、また、C78の構造異性体の間での構造変換も見られなかった。一方で、C78やC76のピークよりも短い保持時間にピークが得られ、付加体の生成が示唆された。
2.C58にはIPRを満たす構造異性体は存在しない。しかしながら、C60からのC2脱離によって生成するC3v対称性を持った異性体番号1205番のnon-IPR構造異性体は、エネルギー的に安定であることが予想されており、これが生成するかどうかを調べた。同時に、ポリインなどのサイズの小さな炭素クラスターが生成しているかどうかについても調べた。その結果、C58の生成は確認されなかったが、C78の場合と同様、付加体の生成が示唆された。ポリインの生成については、C6H2からC12H2までの生成が確認された。ポリインの生成メカニズムについては検討中である。
上記1、2の結果については、学会において報告した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

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新奇炭素クラスターの生成(2)

    • 著者名/発表者名
      兒玉 健
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
  • [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C60からのnon-IPRフラーレンの合成

    • 著者名/発表者名
      兒玉 健
    • 学会等名
      第44回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都)

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公開日: 2014-07-24  

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