アモルファスカーボンナノ微粒子を用いた電気化学反応制御と高感度 ガスセンサーの開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656242
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 本多 謙介 山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60334314)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ダイヤモンドライクカーボン / 半導体 / センサー材料

研究概要

本研究課題では、化学組成とナノサイズの形状を制御したアモルファスカーボン(a-C)電極を創製し、電気化学活性の発現メカニズムの解明を通して、環境に有害な物質(AsH3やPH3など)の高感度検出が可能な電気化学センサーを実現することを目的とした。原料中のホウ酸トリメチルとn-ヘキサンの混合比変更により、キャリア密度が1014cm-3から1.3×1019cm-3の範囲で可変なp型a-C半導体を実現した。ホウ素は水素発生の電気化学触媒として働く。ホウ素量の制限により水素発生の反応性抑制が可能であり、標準電位が低いMn2+イオンを、排出基準(0.2 mM)以下の0.02 mMの濃度で検出することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region (2012)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Honda, Akira Nakahara, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Sakuya Tanaka
  • 雑誌名: ECS transactions 巻: Vol. 50 (12) ページ: 377-383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of Conductivity by incorporation of Boron atoms in Hydrogenated Amorphous Carbon Films fabricated by Plasma CVD methods and its Electrochemical Properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Seiji Tatsuta, Kensuke Honda
  • 雑誌名: ECS transactions 巻: 41 (20) ページ: 59-68
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of porous platinum-ion-doped titanium dioxide and the photocatalytic degradation of 4-chlorophenol under visible light irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuko Yamazaki, Yuhei Fujiwara, Shinya Yabuno, Kenta Adachi, Kensuke Honda
  • 雑誌名: Applied Catalysis B: Environmental 巻: Vol. 121-122 ページ: 148-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Detection of Sugar-related Compounds Using Boron-doped Diamond Electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohisa HAYASHI, Ikuo SAKURADA, Kensuke HONDA, Shigeyasu MOTOHASHI and Kazuo UCHIKURA
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: Vol. 28 No. 2 ページ: 127-133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kinetic characteristics of enhanced photochromism in tungsten oxide nanocolloid adsorbed on cellulose substrates, studied by total internal reflection Raman Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenta Adachi, Tomohiro Mita, Shohei Tanaka, Kensuke Honda, Suzuko Yamazaki, Masaharu Nakayama, Takeyosi Goto, Hiroshi Watarai
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 2 ページ: 2128-2136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controllable Electrochemical Activities by Oxidative Treatment toward Inner Sphere Redox Systems at N-doped Hydrogenated Amorphous Carbon Films (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoriko Tanaka, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Takeshi Kondo, Akira Fujishima, Kensuke Honda
  • 雑誌名: International Journal of Electrochemistry 巻: Vol. 2012 ページ: 14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrically-Switchable, Permselective Membranes Prepared from Nano-structured N-doped DLC (2011)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Honda, Masayoshi Yoshimatsu, Koichi Kuriyama, Ryosuke Kuwabara,a Hiroshi Naragino, Kosuke Yoshinaga, Takeshi Kondo, Akira Fujishima
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 20 ページ: 1110-1120
  • 査読あり
• [学会発表] Fabrication of N-Type Semiconductive Polycrystalline Diamond by incorprating Phosphorous Atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Nakahara, Hiroshi Naragino, Kousuke Yoshinaga, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
  • 学会等名: PRiME 2012
  • 発表場所: Honolulu, 米国
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] Enhancement of Electrical Conductivity and Electrochemical Activity of Hydrogenated Amorphous Carbon by incorporating Boron Atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
  • 学会等名: PRiME 2012
  • 発表場所: Honolulu, 米国
  • 年月日: 2012-10-10
• [学会発表] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region (2012)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Honda, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka
  • 学会等名: PRiME 2012
  • 発表場所: Honolulu, 米国
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] Fabrication of Silicon and Carbon Based Wide-Gap Semiconductor Thin Films for High Conversion Efficiency (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohsuke Yoshinaga, Hiroshi Naragino, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
  • 学会等名: PRiME 2012
  • 発表場所: Honolulu, 米国
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] Enhancement of Electrical Conductivity and Electrochemical Activity of Hydrogenated Amorphous Carbon by incorporating Boron Atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
  • 学会等名: The 11th APCPST and 25th SPSM
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Fabrication of N-Type Semiconductive Polycrystalline Diamond by incorprating Phosphorous Atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Nakahara, Hiroshi Naragino, Kousuke Yoshinaga, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
  • 学会等名: The 11th APCPST and 25th SPSM
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス 京都
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] Fabrication of Silicon and Carbon Based Wide-Gap Semiconductor Thin Films for High Conversion Efficiency (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohsuke Yoshinaga, Hiroshi Naragino, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
  • 学会等名: The 11th APCPST and 25th SPSM
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス 京都
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region (2012)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Honda, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka
  • 学会等名: The 11th APCPST and 25th SPSM
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス 京都
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] ホウ素ドープdiamond-like carbon薄膜のホウ素添加量に対する電気化学反応性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 楢木野宏・吉永浩亮・中原亮・本多謙介
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應大学日吉キャンパス 横浜市
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 不純物原子添加による n 型半導体性多結晶ダイヤモンドの作製と物理デバイスへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中原亮・本多謙介・楢木野 宏・吉永浩亮
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應大学日吉キャンパス 横浜市
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 楢木野宏,吉永浩亮,中原亮,本多謙介 (2011)
  • 著者名/発表者名: 楢木野宏,吉永浩亮,中原亮,本多謙介
  • 学会等名: 2011 年日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 徳島大学工学部 徳島市
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] Improvement of Conductivity by incorporation of Boron atoms in Hydrogenated Amorphous Carbon Films fabricated by Plasma CVD methods and Electrochemical Properties of the films (2011)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Honda, Hiroshi Naragino, Kosuke Yoshinaga, Seiji Tastuta
  • 学会等名: 220th Meeting of The Electrochemical Society
  • 発表場所: Boston, 米国
  • 年月日: 2011-10-12
• [備考]
  • URL: http://www.honda-lab.sci.yamaguchi-u.ac.jp/top.html