2011 Fiscal Year Annual Research Report

有機ケイ素ポリマーとカーボンナノチューブのハイブリッド化と配向集積

Research Project

Project/Area Number	22655065
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	大下浄治広島大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90201376)
Keywords	ハイブリッド材料 / ナノチューブ / 有機ケイ素ポリマー / 有機電子デバイス / 有機薄膜
Research Abstract	カーボンナノチューブ(CN)は、新しい電子材料として注目されているが、そのプロセス性の低さが課題となっている。本研究では、代表者が以前独自に見出したCNとケイ素一π電子系ポリマーとのハイブリッド化による有機溶媒へめ可溶化を利用して、無機あるいは高分子材料表面にCNを固定化し、さらに配向集積するプロセスを開発することを目的としている。このため、研究の年度計画に従って、以下の項目に示す検討を行った。 1.昨年度、CNとケイ素ポリマーのハイブリッド材料を熱または光反応で酸化チタン表面に固定化する方法を確立した。この展開として、本年度は、ドナー・アクセプター構造を導入した新しいタイプのポリマーとCNとのハイブリッド材料を合成し、その色素増感太陽電池への応用を検討した。その結果、最大で0.2%の光電変換効率が得られた。 2-CNとケイ素ポリマーのハイブリッド材料を効率的にポリビニルアルコール上に固定化する方法を検討した。熱・光反応の条件を最適化した結果、近赤外吸収でCN由来のシグナルを確認できたが、延伸実験に供したところ、延伸後にCN濃度が低くなるため、配向の確認ができなかった。 3.ナノチューブと有機ケイ素ポリマーのハイブリッド材料を固定化したものから、加水分解によって、ポリマーだけ除去する方法を検討中である。以上の検討結果は、次年度の検討内容であるCNとケイ素ポリマーのハイブリッド材料を用いた高性能材料の作製への指針になると考えられ、今後の展開が期待できる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 年度計画に従って、ポリマー構造を変えたハイブリッド材料の作製、色素増感太陽電池への応用、ポリビニルアルコールへのハイブリッド材料の固定量の向上を検討した。ハイブリッド材料中のポリマーの加水分解についてもまだ成功はしていないが、計画通り検討に着手した。
Strategy for Future Research Activity	計画に従って検討は行っているが、全体の目的を達成するところまではいっていないので、今後も検討を続ける。ポリビニルアルコールへのポリマーの化学的な固定化は困難であることが分かったので、ハイブリッド材料のスピンコートなどによるポリビニルアルコール上での薄膜形成を検討するほか、ポリマー構造の最適化の検討も継続する。