2015 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブの内部空間を利用したダイヤモンドナノワイヤーの創製とその評価
Project/Area Number |
14J10812
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
中西 勇介 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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Keywords | ナノダイヤモンド / カーボンナノチューブ / テンプレート合成 / ナノカーボン |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,カーボンナノチューブをナノリアクター(鋳型)に利用し,新奇1次元ナノダイヤモンド「ダイヤモンドナノワイヤー」の合成研究を進めてきた。ダイヤモンドの部分骨格をもつ「ダイヤモンドイド分子」の誘導体をカーボンナノチューブの内部に内包させ,重合させることで新奇ナノダイヤモンドの合成に成功した。以下,その詳細を述べる。 sp2炭素で構成されるナノカーボンにはフラーレンやカーボンナノチューブ,グラフェンなど,0~2次元の多様な形態が見られ,いずれもナノカーボン研究の主流として活発に研究されている。一方,sp3炭素からなるナノカーボン(ナノダイヤモンド)は多様性に乏しく,研究も発展途上にある。特に1次元構造をもつナノダイヤモンドは構造制御が難しく,その合成はほとんど報告されていない。1次元ナノダイヤモンドは強度や熱伝導特性に興味がもたれており,ナノダイヤモンド研究の起爆剤になる可能性を秘めている。 今回われわれは,カーボンナノチューブを鋳型にした独自のアプローチで1次元ナノダイヤモンドの合成に取り組んだ。カーボンナノチューブを鋳型にすることで反応を一方向に制限することができる。カーボンナノチューブの中で,官能基化されたダイヤモンドイド分子(ダイヤモンドの部分骨格をもつ分子)を重合させ,直径わずか 2 nm 以下のダイヤモンドナノワイヤーを世界に先駆けて合成した。本年度は電子顕微鏡を駆使し,その詳細な構造解析と生成機構の解明を達成した。なお,本成果は Angewandte Chemie誌に発表され、掲載号の表紙を飾った。査読者からの評価も高く,掲載号の“Hot Paper”(上位 10%)に選ばれた。また国内外の10を超えるメディアで取り上げられ,大きな反響を呼ぶことになった。
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Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)