グラフェンハイブリッドに基づいた協奏的多重機能創発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26288026
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 速水 真也 熊本大学, その他の研究科, 教授 (30321912)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 酸化グラフェン

研究実績の概要

GOは、グラフェン表面に酸素原子や水酸基あるいはカルボキシル基が付加して負に帯電しており、様々なカチオン性の物質と複合体を形成する。これらのGO複合体は、GO水溶液にハイブリッド化させる物質の水溶液やアルコール溶液を加えるだけでハイブリッド化合物を形成することができ、容易にナノシートとして分散させることができる。GOハイブリッド化合物において、プロトン伝導性の向上と付加的な多機能性、例えば磁性や伝導性あるいは誘電性などの機能性を発現することに成功した。またGO-金属イオンやGO-金属錯体のハイブリッドを静電的な相互作用により容易にハイブリッドを合成し、これらのGOにおけるプロトン伝導や金属錯体におけると磁性、伝導性、誘電性、発光特性などをハイブリッドさせることにより多重機能性を協奏的に発現させることに成功した。またここで得られたGOハイブリッドをヒドラジンを用いた化学的還元、紫外線照射による光還元および電気化学的還元することにより、rGOハイブリッドを得ることができる。例えばGO-Co2+とのハイブリッドでは、還元後rGO-CoOのハイブリッドが形成され伝導性と磁性を併せ持つ非常に稀な物性を発現するさせることに成功した。
さらにGOに鉄フタロシアニンなどの金属錯体はπ-πスタッキングなどでハイブリッドを構築することができ、還元後のrGO-フタロシアニンは電極触媒として酸素還元反応の触媒として白金を超える性能を出すことに成功した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of Mesoporous Materials as Nano-Carriers for an Antimalarial Drug (2016)
  • 著者名/発表者名: S. A. Amolegbe, H. Ohmagari, K.Wakata, H.Takehira, R.Ohtani, M. Nakamura, C. Yu, S. Hayami
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. B 巻: 4 ページ: 1040-1043
  • DOI: DOI: 10.1039/C5TB02200B
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magnetic and Liquid Crystalline Property of Long-Alkyl Chain Appended Iron(II) Imidazole Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: M. R. Karim, H. Takehira, M. M. Rahman, A. M. Asiri, M. K. Abdullah, R. Ohtani, S. Hayami
  • 雑誌名: J. Organomet. Chem. 巻: 808 ページ: 42-47
  • DOI: DOI: 10.1016/j.jorganchem.2016.02.014
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photocurrent Generation of Graphene Oxide Hybrid with Ru(II) Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Matsui, M. R. Karim, H. Takehira, M. Nakamura, R. Ohtani, M. Koinuma, S. Hayami
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 ページ: 365-367
  • DOI: DOI: org/10.1246/cl.151123
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metal Dilution Effects on the Reverse Spin Transition in Mixed-Crystals of Type [Co1-xZnx(C16-terpy)2](BF4)2 (x=0.1-0.7) (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ohtani, S. Egawa, M. Nakaya, H. Ohmagari, M. Nakamura, L. F. Lindoy, S. Hayami
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 ページ: 3332-3337
  • DOI: DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b02582
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reduced Graphene Oxide-Transition Metal Hybrids as p-Type Semiconductors for Acetaldehyde Sensing (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Murashima, M. R. Karim, R. Furue, T. Matsui, H. Takehira, K. Wakata, K. Toda, R. Ohtani, M. Nakamura, S. Hayami
  • 雑誌名: Inorg. Chem. Front. 巻: 3 ページ: 842-848
  • DOI: DOI: 10.1039/C6QI00058D
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermally Stable Super Ionic Conductor from Carbon Sphere Oxide (2016)
  • 著者名/発表者名: M. S. Islam, M. R. Karim, K. Hatakeyama, H. Takehira, R. Ohtani, M. Nakamura, M. Koinuma, S. Hayami
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 11 ページ: 2322-2327
  • DOI: DOI: 10.1002/asia.201600835
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Interlayer Distance and Oxygen Content on Proton Conductivity of Graphite Oxide (2016)
  • 著者名/発表者名: M. R. karim, M. S. Islam, K. Hatakeyama, M. Nakamura, R. Ohtani, M. Koinuma, S. Hayami
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 120 ページ: 21976-21982
  • DOI: DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b06301
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Water-dependent charge-transfer-induced spin transition of Prussian blue analogues (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Ohmagari, R. Ohtani, M. Nakaya, M. Ohba, M. Nakamura, L. F. Lindoy, O. Sato, S. Hayami
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 45 ページ: 16784-16788
  • DOI: DOI: 10.1039/C6DT03474H
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In Situ Generation of Silicon Oxycarbide Phases on Reduced Graphene Oxide for Li Ion Battery Anode (2016)
  • 著者名/発表者名: M. S. Islam, M. R. Karim, S. Islam, J. Kim, N. N. rabin, R. Ohtani, M. Nakamura, S. Hayami
  • 雑誌名: Chemistry Select 巻: 1 ページ: 6429-6433
  • DOI: DOI: 10.1002/slct.201601363
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Co(II) Spin Crossover Compounds (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hayami
  • 学会等名: PDSTM 2016
  • 発表場所: Valencia, Spain
  • 年月日: 2016-11-28 – 2016-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] Graphene oxide and reduced graphene oxide hybrids (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hayami
  • 学会等名: Royal Society of Chemistry Inorganic Chemistry Journal Symposium
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2016-10-24 – 2016-10-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide Hybrids with Spin Crossover Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hayami
  • 学会等名: 日豪シンポジウム
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2016-09-10 – 2016-09-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide Hybrids with Spin Crossover Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hayami
  • 学会等名: ICMM 2016
  • 発表場所: Sendai, Miyagi
  • 年月日: 2016-09-04 – 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide Hybrids with Spin Crossover Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hayami
  • 学会等名: ISNSC 2016
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 2016-07-13 – 2016-07-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Graphene Oxide and Reduced Graphene Oxide Hybrids with Spin Crossover Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Hayami
  • 学会等名: ICCC 2016
  • 発表場所: Brest, France
  • 年月日: 2016-07-03 – 2016-07-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] スーパーマテリアルとしての酸化グラフェン (2016)
  • 著者名/発表者名: 速水真也
  • 学会等名: 成形加工学会
  • 発表場所: 船堀, 東京
  • 年月日: 2016-06-14 – 2016-06-15
• [備考] 最近の研究成果
  • URL: http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~hayami/recent%20research.html
• [産業財産権] グラフェン及び化学修飾グラフェンの製造方法 (2016)
  • 発明者名: 真下 茂、速水真也、竹平 裕
  • 権利者名: 真下 茂、速水真也、竹平 裕
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2016-119006
  • 出願年月日: 2016-06-15