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2012 年度 実績報告書

ナノカーボン融合マテリアルの形態制御と機能設計

公募研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 23107522
研究機関岡山大学

研究代表者

高口 豊  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (10293482)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
キーワードカーボンナノチューブ / フラーレン / 融合マテリアル / 光触媒 / 光機能材料 / ハイブリッド / シリカ / 炭酸カルシウム
研究実績の概要

1)フラロデンドリマーを利用したカーボンナノチューブ/炭酸カルシウム融合マテリアルの合成と形態制御
本研究者はこれまでに、単層カーボンナノチューブ(SWCNTs)とフラロデンドロンとを混合するだけで、SWCNT表面がデンドリマー型置換基により修飾されたSWCNT/フラロデンドロン超分子複合体が得られることを見出している。この超分子複合体表面には多数のカルボキシル基(-COOH基)が存在し、無機イオンへの配位サイトとして働くため、様々な無機材料との融合が可能である。そこでSWCNT/フラロデンドロン超分子複合体をscaffoldに用いた融合マテリアルの合成について検討するため、炭酸カルシウム融合マテリアルの合成について検討した。興味深いことに均一な粒子径を持つコアシェル型のmicrosphereが得られることが分かった。これまでこうしたコアシェル型のSWCNT/炭酸カルシウムハイブリッドの報告例は無く、バイオミネラリゼーションに倣った融合マテリアル作製法の有用性を明らかにすることができた。

2) 単層カーボンナノチューブ光触媒の開発
本研究者は昨年度SWCNT/フラロデンドロン/SiO2融合マテリアルを光触媒として用いることで、水の光分解による水素発生量量子収率0.31を達成している。こうした高い量子収率は、ナノ同軸ケーブル構造という融合マテリアルのナノ構造に起因すると考えられるが、用いる材料の組み合わせによりさらなる高性能化が期待される。そこで、本年度は、量子収率の向上を目指し、利用するSWCNTの種類が性能にどのように影響するかを調べたところ、水素発生効率を従来に比べ50%以上向上することに成功し、量子収率0.43という値を得た。

現在までの達成度 (段落)

24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

24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 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation and optical and electrochemical properties of nsymmetrical phthalocyanines with one or two the TTF units2013

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kimura, Nobuhiro Takahashi, Tomoyuki Tajima, Yutaka Takaguchi
    • 雑誌名

      Phosphorous, Sulfur, and Silicon

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1080/10426507.2012.729115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Optical and Electrochemical Properties of Unsymmetrical Phthalocyanines with One or Two TTF Units2012

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kimura, Nobuhiro Takahashi, Tomoyuki Tajima, Yutaka Takaguchi
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 84 ページ: 333-337

    • DOI

      10.3987/COM-11-S(P)42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Novel Core-Shell Microspheres Consisting of Single-Walled Carbon Nanotubes and CaCO3 through Biomimetic Mineralization2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Tajima, Akira Tsutsui, Tatsuo Fujii, Jun Takada, Yutaka Takaguchi
    • 雑誌名

      Polymer J.

      巻: 44 ページ: 620-624

    • DOI

      10.1038/pj.2012.36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of 2,3,9,10-Tetradendronized Pentacene2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Tajima, Akio Yamakawa, Keitaro Fukuda, Yuuki Hayashi, Masahiko Nakano, Yutaka Takaguchi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 41 ページ: 1622-1624

    • DOI

      10.1246/cl.2012.1622

    • 査読あり
  • [備考] TAKAGUCHI Laboratory

    • URL

      http://www.yuki.ecm.okayama-u.ac.jp/index.html

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公開日: 2018-02-02  

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