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2021 年度 実績報告書

刺激応答性金属ソフトクリスタルの開発

公募研究

研究領域ソフトクリスタル:高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能
研究課題/領域番号 20H04683
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

楽 優鳳  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00784109)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード金属ナノ粒子 / 電気伝導性 / 触媒性
研究実績の概要

本研究は、二分子膜を用いることによって、サイズや形状を制御した極薄単結晶金属ナノシートを簡便に合成する方法を提供する。また、極薄単結晶マイクロスケール金属ナノシートから、実際に手に取って使える自立型積層構造を持つ金属ソフトクリスタルを開発する。
この方法をさらに発展させると、他の金属ナノ材料の合成にも応用できた。ここでは、応力刺激による高い電気伝導性を持つ二次元金属ナノ材料の合成に成功した。これらのナノ材料の成長過程を高分解能透過型電子顕微鏡で観察することによって、柔軟な二層膜上での段階的な成長機構及び特異な形状の形成機構について提案した。
本研究の展開では、さらに、水中での低分子有機分子の自己組織化を利用して、花のような金属ナノ粒子を合成する方法を開発した。新たに合成したナノ粒子は、興味深い花のような構造を示している。そして最も重要なことは、それらは分離することなく非常に均一な形状を示すことである。これらのナノ粒子は球状のナノ粒子と比較して、触媒性能などの興味深い特性を有していることが確認した。ここでは、球状ナノ粒子と比較して、サイクリックボルタンモグラム(CV)およびクロノアンペログラム(CA)でメタノールの電気化学的な酸化に対する金属の触媒活性を測定した。その結果、これらの花のようナノ粒子は、メタノール酸化に対して高い触媒活性を示すことがわかった。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Polyelectrolyte-Layered Hydrogels with Electrically Tunable Toughness, Viscoelasticity, Hysteresis, and Crack Resistance2022

    • 著者名/発表者名
      Yue Youfeng、Yokota Yoshiko、Matsuba Go
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 55 ページ: 1230~1238

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.1c02137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Unique Functions of Anisotropic Hydrogels Comprising Uniaxially Aligned Lamellar Bilayers2021

    • 著者名/発表者名
      Yue Youfeng、Gong Jian Ping
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 2221~2234

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210209

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Plastic and moldable metals: control synthesis of gold nanosheets in bilayer/water system2021

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Water, Ecology and Environment
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photonic Hydrogels with Large Electro‐Optic Responses2021

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue
    • 学会等名
      International Meet & Expo on Laser, Optics and Photonics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The fabrication of inorganic nanoparticles using organic layered structures as soft templates2021

    • 著者名/発表者名
      Youfeng Yue
    • 学会等名
      70th Symposium on Macromolecules

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公開日: 2022-12-28  

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