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2014 年度 実績報告書

単一指向性光伝達を可能とする光捕集錯体ナノシート・ナノワイヤ

公募研究

研究領域人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合
研究課題/領域番号 25107510
研究機関東京大学

研究代表者

坂本 良太  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80453843)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードナノシート / ナノワイヤ / ジピリン / 金属錯体 / 人工光合成
研究実績の概要

本年度は、ビス(ジピリナト)金属錯体ナノワイヤとナノシートの光捕集系としての利用価値の実証を行った。ナノワイヤに関しては、液液界面合成法による結晶性ナノワイヤ作成に成功した。このナノワイヤは適当な有機溶媒中で超音波することで繊維一本一本に剥離できる。実際に単離されたナノワイヤ繊維はAFMにより観察された。このナノワイヤとカーボンナノチューブと共役させた複合材料は、カーボンナノチューブ単独に比べより優れた熱電変換特性を示した。また、当該ナノワイヤを半導体透明電極に塗布することで、光電変換の活物質層として利用できることを見出した。以上の研究成果をChemical Science誌に論文として発表した。
ナノシートに関しては、界面合成法による大面積ナノシートの作成を達成した。液液界面法を用いることで厚さ6-800 nmのナノシート積層体を、センチメートルオーダーのドメインサイズにて合成できる。一方で、気液界面合成法を用いることで、単~数原子層ナノシートが合成でき、やはりこの種のナノシートとしては大きな、マイクロメートルオーダーのドメインサイズが実現できる。本ナノシートの構造決定をTEMの電子線回折により行った。本ナノシートについても光電変換材料への応用を行い、Nature Communications誌に論文を発表した。
一連の研究成果は、ビス(ジピリナト)金属錯体からなるナノワイヤ・ナノシートが人工光合成光捕集系として利用できる可能性を示すものである。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Electron Transport Dynamics in Redox-Molecule-Terminated Branched Oligomer Wires on Au(111)2015

    • 著者名/発表者名
      yota Sakamoto, Shunsuke Katagiri, Hiroaki Maeda, Yoshihiko Nishimori, Seiji Miyashita, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 ページ: 734-741

    • DOI

      10.1021/ja509470w

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A photofunctional bottom-up bis(dipyrrinato)zinc(II) complex nanosheet2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto, Ken Hoshiko, Qian Liu, Toshiki Yagi, Tatsuhiro Nagayama, Shinpei Kusaka, Mizuho Tsuchiya, Yasutaka Kitagawa, Wai-Yeung Wong, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Nature Commun.

      巻: 6 ページ: 6713

    • DOI

      10.1038/ncomms7713

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bis(dipyrrinato)metal(II) coordination polymers: crystallization, exfoliation into single wires, and electric conversion ability2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Matsuoka, Ryojun Toyoda, Ryota Sakamoto, Mizuho Tsuchiya, Ken Hoshiko, Yoshiyuki Nonoguchi, Eiji Nishibori, Tsuyoshi Kawai, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1039/C5SC00273G

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrochromic Bis(terpyridine)Iron(II) Complex Nanosheets2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Ryota Sakamoto, Shi-Ting Yi, Shunsuke Katagiri, Tetsuya Kambe, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 ページ: 4681-4689

    • DOI

      10.1021/ja510788b

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heteroleptic bis(dipyrrinato)copper(II) and nickel(II) complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Ryojun Toyoda, Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto, Ryota Matsuoka, Kuo-Hui Wu, Yohei Hattori, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1039/C5DT00724K

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis, characterization, and physical properties of oligo(1-(N,N-dimethylamino)pyrrole)s and their doped forms, precursors of candidates for molecular flat-band ferromagnets2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Yamanoi, Kazuhiro Takahashi, Takeshi Hamada, Norikazu Ohshima, Masashi Kurashina, Yohei Hattori, Tetsuro Kusamoto, Ryota Sakamoto, Mariko Miyachi, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1039/C4TC02941K

    • 査読あり
  • [雑誌論文] pi-Conjugated bis(terpyridine)metal complex molecular wires2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto, Wu Kuo-Hui, Ryota Matsuoka, Hiroaki Maeda, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Chem. Soc. Rev.

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1039/C5CS00081E

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Meso-N-arylamino- and N,N-diarylaminoporphyrinoids: Syntheses, Properties, and Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto, Suzaliza Mustafar, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Porphyr. Phthalocya.

      巻: 19 ページ: 21-31

    • DOI

      10.1142/S1088424615500091

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Acid-Responsive Fluorescent Compounds Based on Nitro-Group-Substituted L-Shaped Pentacycles, Pyrrolo[1,2-a][1,8]naphthyridines2014

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Tateno, Rie Ogawa, Ryota Sakamoto, Mizuho Tsuchiya, Takashi Otani, Takao Saito
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 16 ページ: 3212-3215

    • DOI

      10.1021/ol501226x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redox Control and High Conductivity of Nickel Bis(dithiolene) Complex π-Nanosheet: A Potential Organic Two-Dimensional Topological Insulator2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kambe, Ryota Sakamoto, Tetsuro Kusamoto, Tigmansu Pal, Naoya Fukui, Takahiro Shimojima, Zhengfei Wang, Toru Hirahara, Kyoko Ishizaka, Shuji Hasegawa, Feng Liu, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 136 ページ: 14357-14360

    • DOI

      10.1021/ja507619d

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure of (Z)-1-(ferrocenylethynyl)-10-(phenylimino)anthracen-9(10H)-one fromsynchrotron X-ray powder diffraction2014

    • 著者名/発表者名
      Eiji Nishibori, Shinobu Aoyagi, Makoto Sakata, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Acta Cryst.

      巻: E70 ページ: 573-576

    • 査読あり
  • [学会発表] 金属錯体低次元系の構築と物性2015

    • 著者名/発表者名
      坂本 良太
    • 学会等名
      第2回東北大学リーディング大学院研究会「金属錯体の固体物性最前線‐金属錯体と固体物性物理と生物物性の連携新領域をめざして‐」
    • 発表場所
      仙台(宮城)
    • 年月日
      2015-02-20 – 2015-02-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Bottom-up molecular wires and sheets for artificial photosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto
    • 学会等名
      2014 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2014)
    • 発表場所
      淡路(兵庫)
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional Bottom-Up Metal Complex Nanosheets2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto
    • 学会等名
      Vietnam Malaysia International Chemical Congress (VMICC)
    • 発表場所
      ハノイ(ベトナム)
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Functional Bottom-Up Metal Complex Nanosheets2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto
    • 学会等名
      18th Malaysian International Chemical Congress (18MICC)
    • 発表場所
      クアラルンプール(クアラルンプール)
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Brightly Luminescent π-Extended Dipyrrin Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto, Shinpei Kusaka, Mizuho Tsuchiya, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      41st International Conference on Coordination Chemistry (ICCC-41)
    • 発表場所
      シンガポール(シンガポール)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Metal Complex Nanowires and Nanosheets Aiming at Photosynthetic Antenna Models2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto
    • 学会等名
      Tenth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments (SNCPP14)
    • 発表場所
      草津(滋賀)
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 光機能性「ボトムアップ型」金属錯体ナノシート・ナノワイヤ2014

    • 著者名/発表者名
      坂本 良太
    • 学会等名
      日本化学会研究会「低次元系光機能材料研究会」第3回研究講演会―低次元系光機能材料と人工光合成
    • 発表場所
      東京(東京)
    • 年月日
      2014-05-09 – 2014-05-09
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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