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2013 年度 研究成果報告書

バイオミネラルにならう材料合成の新展開-有機結晶・高分子の成長制御と階層化へ

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 22685022
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 無機工業材料
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

緒明 佑哉  慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (90548405)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワードバイオミネラル / 有機無機複合体 / ナノ材料 / 高分子 / 結晶成長制御 / 有機結晶 / 階層構造 / 形態形成
研究概要

本研究は、自然界の有機無機複合体であるバイオミネラルの形成プロセスおよび構造を応用した材料合成を新しい方向へ展開することを目指すものである。生物にならう材料合成を無機材料からより幅広い物質・材料系へ積極的に展開し、有機結晶や高分子材料の成長制御と階層構造の構築を行った。さらに、得られた材料の光化学特性や電子デバイスとしての応用に関する検討を行った。本研究により、様々な他の有機材料の構造制御に適用しうる新しい手法が提案できたと言える。

  • 研究成果

    (56件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (8件)

  • [雑誌論文] バイオミネラリゼーションを応用した有機/無機複合材料の開発とこれからの研究開発テーマ2014

    • 著者名/発表者名
      緒明佑哉, 今井宏明
    • 雑誌名

      研究開発リーダー

      巻: 1 ページ: 8-12

  • [雑誌論文] An Experimental Study on the Processes of Hierarchical Morphology Replication by Means of a Mesocrystal : A Case Study of poly(3, 4-ethylenedioxythiophene)2014

    • 著者名/発表者名
      Yurika Munekawa, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: Vol.30, No.11 ページ: 3236-3242

    • DOI

      10.1021/la404942v

    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオミネラルにまなぶ材料化学2013

    • 著者名/発表者名
      緒明佑哉, 今井宏明
    • 雑誌名

      農業機械学会誌

      巻: 第75巻, 第1号 ページ: 4-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monolayered Nanodots of Transition Metal Oxides2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nakamura, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc

      巻: Vol.135, No.11 ページ: 4501-4508

    • DOI

      10.1021/ja400443a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Microbial-Mineralization-Inspired Approach for Systematic Syntheses of Copper Oxides with Controlled Morphologies in an Aqueous Solution at Room Temperature2013

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Tatsuya Ikeda and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      巻: Vol.86, No.7 ページ: 821-828

    • DOI

      10.1246/bcsj.20130058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thin Film of CuO Mesocrystal Nanosheets : Microbial-Mineralization-Inspired Approaches Applied to Formation of Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Ikeda, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Chem. Asian J

      巻: Vol.8, No.9 ページ: 2064-2069

    • DOI

      10.1002/asia.201300493

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Microbial-Mineralization Approach for Syntheses of Iron Oxides with a High Specific Surface Area2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yagita, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: Vol.19, No.14 ページ: 4419-4422

    • DOI

      10.1002/chem.201204333

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology and Orientation Control of Guanine Crystals : A Biogenic Architecture and Its Structure Mimetics2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Soichiro Kaneko and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry

      巻: Vol.22 ページ: 22686-22691

    • DOI

      10.1039/C2JM33047D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Photoconductive Properties on a Simple Composite Coaxial Nanostructure of Zinc Oxide and Polypyrrole2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Takahiro Oki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry

      巻: Vol.22 ページ: 21195-21200

    • DOI

      10.1039/C2JM34525K

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Morphogenesis of Organic and Inorganic Polymers by Means of Biominerals and Biomimetic Materials2012

    • 著者名/発表者名
      Misako Kijima, Yuya Oaki, Yurika Munekawa and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: Vol.19, No.7 ページ: 2284-2293

    • DOI

      10.1002/chem.201203088

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Organization of Hollow-Coned Carbonate Crystals through Molecular Control by Using an Acid Organic Polymer2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Ryota Adachi and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: Vol.44 ページ: 612-619

    • DOI

      10.1038/pj.2012.29

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homogeneous and Disordered Assembly of Densely Packed Titanium Oxide Nanocrystals : An Approach to Coupled Synthesis and Assembly in Aqueous Solution2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Keisuke Nakamura and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: Vol.18, No.10 ページ: 2825-2831

    • DOI

      10.1002/chem.201103585

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesocrystal Nanosheet of Rutile TiO2 and Its Reaction Selectivity as a Photocatalyst2012

    • 著者名/発表者名
      Yuka Aoyama, Yuya Oaki, Ryuta Ise and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Cryst Eng Comm

      巻: Vol.14 ページ: 1405-1411

    • DOI

      10.1039/C1CE05774J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Pot Aqueous Solution Syntheses of Iron Oxide Nanostructures with Controlled Crystal Phases through a Microbial-Mineralization-Inspired Approach2012

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Naoki Yagita and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Chemistry-AEuropean Journal

      巻: Vol.18, No.1 ページ: 110-116

    • DOI

      10.1002/chem.201102663

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomimetic Solid-Solution Precursors of Metal Carbonate for Nanostructured Metal Oxides : MnO/Co and MnO-CoO Nanostructures and Their Electrochemical Properties2011

    • 著者名/発表者名
      Takao Kokubu, Yuya Oaki, Eiji Hosono, Haoshen Zhou and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: Vol.21, No.19 ページ: 3673-3680

    • DOI

      10.1002/adfm.201101138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Morphogenesis of Organic Polymer Materials with Hierarchical Structures in Biominerals2011

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Misako Kijima and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: Vol.133, No.22 ページ: 8594-8599

    • DOI

      10.1021/ja200149u

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro Repairing of a Biomineral with Mesocrystal Structure2011

    • 著者名/発表者名
      Misako Kijima, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: Vol.17, No.10 ページ: 2828-2832

    • DOI

      10.1002/chem.201003203

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Microbial-Mineralization-Inspired Approach for Synthesis of Manganese Oxide Nanostructures with Controlled Oxidation States and Morphologies2010

    • 著者名/発表者名
      Manabu Oba, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: Vol.20, No.24 ページ: 4279-4286

    • DOI

      10.1002/adfm.201000361

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homogeneous and Disordered Assembly of Densely-Packed Nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Takeo Anzai and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: Vol.20, No.23 ページ: 4127-4123

    • DOI

      10.1002/adfm.201001406

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aqueous Solution Synthesis of SnO Nanostructures with Tuned Optical Absorption Behavior and Photoelectrochemical Properties through Morphological Evolution2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Sakaushi, Yuya Oaki, Hiroaki Uchiyama, Eiji Hosono, Haoshen Zhou and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: Vol.2 ページ: 2424-2430

    • DOI

      10.1039/C0NR00370K

    • 査読あり
  • [学会発表] カーボンナノチューブと金属酸化物ナノ構造を用いた擬ロタキサン構造の作製2014

    • 著者名/発表者名
      加藤大介, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本化学会 第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス, 名古屋
    • 年月日
      2014-03-30
  • [学会発表] 酸化剤結晶を利用した固相-気相界面における導電性高分子の重合2013

    • 著者名/発表者名
      村松嶺, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      第23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜開港記念会館, 横浜
    • 年月日
      2013-12-10
  • [学会発表] 遷移金属酸化物ナノ結晶の均一かつ不規則な集積およびその剥離による単層ナノドットの合成2013

    • 著者名/発表者名
      緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会 平成25年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場, 名古屋
    • 年月日
      2013-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 非極性有機媒質に分散可能な酸化マンガンモノレイヤーの合成2013

    • 著者名/発表者名
      本田真志, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本化学会秋季事業 第3回CSJ化学フェスタ2013
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京
    • 年月日
      2013-10-23
  • [学会発表] ウニのトゲの階層構造を利用した導電性高分子転写構造体の合成2013

    • 著者名/発表者名
      宗川裕里加, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      高分子学会 第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス, 金沢
    • 年月日
      2013-09-12
  • [学会発表] 溶液プロセスによる非極性有機媒質に分散可能な酸化マンガンモノレイヤーの作製2013

    • 著者名/発表者名
      本田真志, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学(工学)キャンパス, 長野
    • 年月日
      2013-09-05
  • [学会発表] 魚の表皮構造に着想を得たジアセチレン誘導体結晶の形態と配向性の制御およびその固相重合2013

    • 著者名/発表者名
      金子総一郎, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本化学会第93 春季年会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2013-03-25
  • [学会発表] 高分子マトリクスと用いた酢酸銅樹枝状結晶の作製とそのパターニングテンプレートとしての応用2013

    • 著者名/発表者名
      村松嶺, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本化学会第93 春季年会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2013-03-23
  • [学会発表] トビウオの鰭条におけるヒドロキシアパタイト/コラーゲン複合体の階層構造2012

    • 著者名/発表者名
      金子総一郎, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      第7回バイオミネラリゼーションワークショップ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-12-01
  • [学会発表] 室温の水溶液プロセスによる酸化銅薄膜の酸化状態と形態の制御2012

    • 著者名/発表者名
      池田達也, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] 層状チタン酸ナノ結晶の単層剥離によるモノレイヤーナノドットの作製2012

    • 著者名/発表者名
      中村圭佑, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] 鉄酸化細菌にならう結晶相の制御された高比表面積酸化鉄の合成2012

    • 著者名/発表者名
      八木田直樹, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] ウニのトゲの階層構造を利用したポリ(3-ヘキルチオフェン)および9-ビニルカルバゾールの合成と形態制御2012

    • 著者名/発表者名
      宗川裕里加, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      高分子学会第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-20
  • [学会発表] 酸化チタンおよび酸化スズナノ結晶の均一で不規則な集積構造の作製2012

    • 著者名/発表者名
      中村圭佑, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2012年年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] 溶液プロセスによる酸化亜鉛-ポリピロール複合同軸ナノ構造の作製とその光応答性の評価2011

    • 著者名/発表者名
      大木貴広, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      第21回日本MRS 学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-12-19
  • [学会発表] Application of Nanospace in Mesocrystals for Preparation of Fusion Materials2011

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Misako Kijima and Hiroaki Imai
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Fusion Materials
    • 発表場所
      Toba, Japan
    • 年月日
      2011-10-16
  • [学会発表] バイオミネラルを利用した階層構造を持つポリピロールの合成2011

    • 著者名/発表者名
      貴島美紗子, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      高分子学会 第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 魚の表皮の構造にならう形態および配向性が制御されたグアニン結晶の作製2011

    • 著者名/発表者名
      金子総一郎, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      高分子学会 第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 酸化チタンナノ結晶の均一で不規則な集積構造の作製2011

    • 著者名/発表者名
      中村圭佑, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2011年年会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] 鉄酸化細菌にならう水溶液プロセスによる酸化鉄の結晶相と形態の制御2011

    • 著者名/発表者名
      八木田直樹, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 高分子マトリクスを用いた金属塩樹枝状結晶の作製2011

    • 著者名/発表者名
      村松嶺, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      第35回結晶成長討論会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] In Vitro Repairing of Mesocrystals in a Biomineral2011

    • 著者名/発表者名
      Misako Kijima, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 学会等名
      10th International Conference on Materials Chemistry (MC10)
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 年月日
      2011-07-05
  • [学会発表] 室温・水溶液プロセスによる酸化銅の酸化状態と形態の制御2011

    • 著者名/発表者名
      池田達也, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2011年年会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2011-03-18
  • [学会発表] メソクリスタル構造を有するナノシート状ルチル型二酸化チタンの合成と光触媒活性2011

    • 著者名/発表者名
      青山由佳, 緒明佑哉, 今井宏明
    • 学会等名
      第49回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-01-11
  • [学会発表] Solution Synthesis of Organic/Inorganic Composite Coaxial Nanocable Consisting of Zinc Oxide and Polypyrrole2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Oki, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 学会等名
      3rd International Congress on Ceramics
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2010-11-16
  • [学会発表] Aqueous Solution Synthesis of Amorphous Opal Structures Consisting of SnO2 Nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      Takeo Anzai, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 学会等名
      3rd International Congress on Ceramics
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2010-11-15
  • [学会発表] Aqueous Solution Syntheses of Amorphous Nano-Opal Structures Comprised of Metal Oxide Nanocrystals2010

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki, Takeo Anzai and Hiroaki Imai
    • 学会等名
      11th International Conference on Ceramic Processing Science
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2010-08-30
  • [図書] "Recent Advances in Mesocrystals and Their Related Structures" Nanoscience Volume 1:Nanostructures through Chemistry, Ed. By Paul O'Brien2013

    • 著者名/発表者名
      Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 総ページ数
      1-28
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry
  • [備考] 学び体験フェア マナビゲート2013, 「生き物の結晶にまなぶものづくり」(参加者:1400 名), 主催:NPO法人学びの支援コンソーシアム, 於: 東京国際フォーラム,日時: 2013年8月17-18日

  • [備考] 塾内高校生のための夏休み研究体験, 「バイオミネラルのミクロ・ナノ構造に学ぶ結晶成長」(参加者:6 名), 主催:慶應義塾大学理工学部, 於:慶應義塾大学矢上キャンパス,日時: 2013年8月1日

  • [備考] アカデミーキャンプ2012 第3 期:「ナノテク最先端」研究紹介と体験教室を実施(参加者:福島県在住の小中学生約40名), 主催:アカデミーキャンプ実行委員会, 於:千葉県茂原市,日時:2012月8月21日

  • [備考] 全国高校化学グランプリ2012・2 次選考特別講演(参加者:中高生約80 名), 主催:公益社団法人日本化学会, 於:慶應義塾大学日吉・矢上キャンパス,日時: 2012年8月10日

  • [備考] ケーキ☆サイエンス~川崎市立木月小学校-慶應義塾大学連携授業~:「生き物のような結晶をつくってみよう」講義と実験(参加者:小学生約50 名), 於:川崎市立木月小学校,日時:2011年10月28日

  • [備考] ひらめき☆ときめきサイエンス~ようこそ大学の研究室へ~KAKENHI:「生き物による結晶づくりを学び・まねしてみよう」講義と実験(参加者:中高生19 名), 於:慶應義塾大学矢上キャンパス,日時:2011月8月27日

  • [備考] 全国高校化学グランプリ2011・2 次選考特別講演(参加者:中高生約80 名), 主催:「夢・化学-21」委員会, 公益社団法人日本化学会, 於:慶應義塾大学日吉・矢上キャンパス,日時:2011年8月20日

  • [備考] アカデミーキャンプ2011 in 御殿場:「生き物と結晶とナノの世界」講義と実験(参加者:福島県在住の小中学生約40名), 主催:アカデミーキャンプ実行委員会, 於:静岡県御殿場市,日時:2011月8月17日

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公開日: 2015-07-16  

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