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2018 年度 実績報告書

キラルセンシングのためのキラル識別金属ナノ空間の構築

公募研究

研究領域配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 17H05393
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

山内 悠輔  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (10455272)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワードナノポーラス金属
研究実績の概要

本研究では,メソポーラス金属にキラル選択性のある細孔表面を作り出し,キラルセンシングへの応用を目的としている.キラル認識は,電極表面のキラル認識部と認識対象となるキラル分子との親和力に鏡像体間で差が生じることから,認識に伴う出力信号の差をサイクリックボルタンメトリ(電気化学的な手法)により測定することで確認できる.具体的に実験では,メソポーラス金属の作製の際に,ブロックコポリマーを水溶液中でミセル化し,目的とする金属の金属塩類を溶解させた後,キラル分子をその溶液中に共存させ,金属の析出にそのキラル分子の転写を金属表面で行う.すなわち,それらの分子構造の転写された形(完全ではないものの)が金属骨格中に残る.このキラル分子転写した金属表面は,様々な生体物質のキラリティを判断することができることを確認した.

さらに,異なる細孔径や壁厚など,用いる界面活性剤の種類・分子量や金属イオンの種類・量を調整することにより,様々なメソポーラス金属の合成に成功した.特に,合金化することで,グルコースやDOPAなどの生体関連物質の酸化反応を大幅に促進させることができた.

また,リソグラフィー技術により,基板上に導電部位をパターンし,その上でのメソポーラス金属膜の成膜にも成功している.このようにパターンニングすることで,通常の薄膜よりも,ゲスト種がアクセスしやすい構造になっており,またデバイスの一部(検出部)として搭載することを考えた場合にも,非常に魅力的な構造と言える.また,高分子の薄膜を一層均一に塗布することで,食塩などの阻害物質の影響を抑えることにも成功し,実デバイスの設計を考えた上では重要な知見である.

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Dendritic Pt Nanoparticles by Using Cationic Surfactant2018

    • 著者名/発表者名
      Kani Kenya、Zakaria Mohamed B.、Lin Jianjian、Alshehri Abdulmohsen Ali、Kim Jeonghun、Bando Yoshio、You Jungmok、Hossain Md Shahriar A.、Bo Jiang、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 91 ページ: 1333~1336

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180129

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Porous nanozymes: the peroxidase-mimetic activity of mesoporous iron oxide for the colorimetric and electrochemical detection of global DNA methylation2018

    • 著者名/発表者名
      Bhattacharjee Ripon、Tanaka Shunsuke、Moriam Sofia、Masud Mostafa Kamal、Lin Jianjian、Alshehri Saad M.、Ahamad Tansir、Salunkhe Rahul R.、Nguyen Nam-Trung、Yamauchi Yusuke、Hossain Md. Shahriar A.、Shiddiky Muhammad J. A.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 6 ページ: 4783~4791

    • DOI

      10.1039/C8TB01132J

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Emerging Pt-based electrocatalysts with highly open nanoarchitectures for boosting oxygen reduction reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Li Cuiling、Tan Haibo、Lin Jianjian、Luo Xiliang、Wang Shengping、You Jungmok、Kang Yong-Mook、Bando Yoshio、Yamauchi Yusuke、Kim Jeonghun
    • 雑誌名

      Nano Today

      巻: 21 ページ: 91~105

    • DOI

      10.1016/j.nantod.2018.06.005

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In situ coating of a continuous mesoporous bimetallic PtRu film on Ni foam: a nanoarchitectured self-standing all-metal mesoporous electrode2018

    • 著者名/発表者名
      Wang Hongjing、Yu Hongjie、Yin Shuli、Xu You、Li Xiaonian、Yamauchi Yusuke、Xue Hairong、Wang Liang
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 6 ページ: 12744~12750

    • DOI

      10.1039/C8TA03413C

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stable Blue Luminescent CsPbBr3 Perovskite Nanocrystals Confined in Mesoporous Thin Films2018

    • 著者名/発表者名
      Malgras Victor、Henzie Joel、Takei Toshiaki、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 ページ: 8881~8885

    • DOI

      10.1002/anie.201802335

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrochemical Deposition: An Advanced Approach for Templated Synthesis of Nanoporous Metal Architectures2018

    • 著者名/発表者名
      Li Cuiling、Iqbal Muhammad、Lin Jianjian、Luo Xiliang、Jiang Bo、Malgras Victor、Wu Kevin C.-W.、Kim Jeonghun、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research

      巻: 51 ページ: 1764~1773

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.8b00119

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micelle-Assisted Strategy for the Direct Synthesis of Large-Sized Mesoporous Platinum Catalysts by Vapor Infiltration of a Reducing Agent2018

    • 著者名/発表者名
      Li Yunqi、Liu Yuwei、Yamauchi Yusuke、Kaneti Yusuf、Alsheri Saad、Ahamad Tansir、Alhokbany Norah、Kim Jeonghun、Ariga Katsuhiko、Wu Ning、Xu Jun
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 8 ページ: 841~841

    • DOI

      10.3390/nano8100841

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrochemical Synthesis of Mesoporous Au-Cu Alloy Films with Vertically Oriented Mesochannels Using Block Copolymer Micelles2018

    • 著者名/発表者名
      Nugraha Asep Sugih、Malgras Victor、Iqbal Muhammad、Jiang Bo、Li Cuiling、Bando Yoshio、Alshehri Abdulmohsen、Kim Jeonghun、Yamauchi Yusuke、Asahi Toru
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 10 ページ: 23783~23791

    • DOI

      10.1021/acsami.8b05517

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Standing Mesochannels: Mesoporous PdCu Films with Vertically Aligned Mesochannels from Nonionic Micellar Solutions2018

    • 著者名/発表者名
      Iqbal Muhammad、Kim Jeonghun、Yuliarto Brian、Jiang Bo、Li Cuiling、Dag Omer、Malgras Victor、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 10 ページ: 40623~40630

    • DOI

      10.1021/acsami.8b13662

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2019-12-27  

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