2018 Fiscal Year Annual Research Report
Interlocking of Carbon Nanotubes by Nanoring for Structural Separation and Property Modification
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17F17034
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小松 直樹 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (30253008)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LOPEZ MORENO ALEJANDRO 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2017-07-26 – 2020-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / ホスト分子 / 構造分離 / ホストゲスト化学 / 錯形成定数 / ラングミュア式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず、２枚のピレン、もしくは２枚のポルフィリンをレセプター部位にもつピンセット形、あるいはノギス形ホスト分子、計４種類を合成し、それらを用いて単層カーボンナノチューブ（SWNT; CoMoCAT, HiPCo）、あるいは二層カーボンナノチューブ（DWNT）の抽出を、全く同じ条件で行なった。SWNT の抽出では、ピンセット形、ノギス形いずれのホスト分子においても、ピレンに比べポルフィリンをレセプター部位にもつものがより高い抽出能を示した。また、ピレン、ポルフィリンいずれの場合においても、ノギス形ホスト分子がピンセット形に比べ、高い抽出能を示した。前者においては、ピレンに比べポルフィリンは若干柔軟性に富むことから、SWNTの曲率に沿ったより接触面積の大きい錯形成がなされ、このことが安定化に寄与したと思われる。後者では、ピンセット形に比べノギス形ホスト分子は、より多くの点でSWNTと相互作用することから、より大きな安定化が得られると考えられる。DWNTのノギス形ホスト分子による抽出では、より大きな空孔を有するホスト分子がより多くのDWNTを抽出した。これらホスト分子は直径に対する識別能を有することが期待される。
さらに報告者らは、先述のホスト分子とSWNTとの錯形成定数をラングミュアの式に基づき決定した。２枚のピレンからなるピンセット形ホスト分子は、103程度であったが、レセプター部位を２枚のポルフィリンに変えることにより、錯形成定数が約10倍大きくなった。また、２枚のピレンからなるノギス形ホスト分子でも約10倍大きい値が得られた。、ポルフィリンを含むノギス形ホスト分子では、さらに約10倍大きい105の錯形成定数が得られた。これらの結果は、先の抽出能と矛盾のないと言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在、A. Lopez-Moreno（分担者）と N. Komatsu（代表者）との共著論文を２報、作成中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
分担者は7月に帰国予定であるので、今年度は新たな実験を行わず、データ整理と論文の作成を集中して行う予定である。
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