[スポンサーリンク]

スポットライトリサーチ

【なんと簡単な!】 カーボンナノリングを用いた多孔性ナノシートのボトムアップ合成

[スポンサーリンク]

第 164 回目のスポットライトリサーチは東京大学大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻の森泰蔵 (もり たいぞう) 特任講師にお願いしました。

森特任講師は、今年の 7 月まで物質・材料研究機構 NIMS の有賀研究室にて超分子化学に携わっており、分子構造を駆使してナノ構造を形成する研究を行ってきました。このたび、その研究の成果がプレスリリースとして発表されたため、インタビューさせていただきました。

Carbon Nanosheets by Morphology-Retained Carbonization of Two-Dimensional Assembled Anisotropic Carbon Nanorings
T. Mori, H. Tanaka, A. Dalui, N.Mitoma, K. Suzuki, M. Matsumoto, N. Aggarwal, A. Patnaik, S. Acharya, L. K. Shrestha, H. Sakamoto, K. Itami, and K. Ariga
Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 9679-9683
DOI: 10.1002/anie.201803859

それでは原著論文と合わせて、インタビューをお楽しみください!

Q1. 今回プレスリリースとなったのはどんな研究ですか?簡単にご説明ください。

楕円形のカーボンナノリングを新規に合成し、それを我々がvortex Langmuir-Blodgett (LB)法と呼ぶ、渦流を発生させた気水界面上で分子を自己組織化させる方法で、均一なモルフォロジーの分子薄膜を調製しました。この分子薄膜を焼成すると、モルフォロジーが保たれたまま炭素化され、二次元状のカーボンナノシートを合成できました。

ピリジンとカーボンナノリングの混合分子膜から窒素含有カーボンナノシートも合成できます。酸素還元触媒活性を示すと期待されるピリジニックな窒素を含むため、燃料電池の触媒膜などへの応用が期待されます。

Q2. 本研究テーマについて、自分なりに工夫したところ、思い入れがあるところを教えてください。

得られた分子薄膜をカーボンナノシートにすることで機能性が広がった点は、材料工学に身を置く者としても思い入れがあります。共役系高分子であっても、ナノレベルの構造を保ったまま炭素化されるのは稀です。それ故に、分子薄膜の形態が保持されたままカーボンナノシートが得られたのは僥倖でした。また、分子薄膜の形成や窒素ドーピングの手法なども簡便で、一般的な実験室で行える点も有用であると考えています。

Q3. 研究テーマの難しかったところはどこですか?またそれをどのように乗り越えましたか?

一様な分子薄膜を得られるまで苦労しました。自己組織化による二次元構造の形成を狙った分子ではあったのですが、Langmuir-Blodgett法などを含めて既存の方法では凝集してしまい一様な薄膜は得られませんでした。また、今回用いたカーボンナノリングは様々な側鎖を導入できるため、色々な分子で自己組織化を試しましたが、二次元薄膜は得られませんでした。最終的に、我々のグループがvortex LB法として渦流中でナノウィスカー(針状結晶)を配向させる研究を行っており、それをカーボンナノリングに適用することで分子同士の凝集が抑えられ一様な分子薄膜が得られました。 

Q4. 将来は化学とどう関わっていきたいですか?

これまでに、分子の配列やモルフォロジーを制御することで、分子そのものがもつ機能を向上させたり、あるいは隠れた機能を引き出したりしてきました。既存の手法を踏襲しつつ、新奇でまた簡易な手法、つまり温故知新で様々な分子を並べナノ構造を構築することで、分子の潜在能力を十分に引き出したいと考えています。

Q5. 最後に、読者の皆さんにメッセージをお願いします。

vortex LB法をはじめ、界面における分子のコンフォメーションやモルフォロジー制御を行っています。皆様が合成された分子の可能性を引き出すお手伝いをできたら幸いです。特に、vortex LB法はビーカーと攪拌装置さえあれば、一般的な研究室で実施できる簡単な手法です。興味がありましたら、お気軽にご連絡ください。

【略歴】

2009年京都大学にて赤木和夫教授のもと共役系高分子に関する研究にて学位を取得。同年から、物質・材料研究機構において有賀克彦主任研究者のもとで超分子化学の研究に携わる。2013年から米国のKent State Universityへ留学。2016年に国際液晶学会にて若手研究者賞受賞。現在は、東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻竹谷研究室にて特任講師として有機半導体の自己組織化に関する研究を行っている。

参考文献

  1. 記事トップ図は論文から引用しました

関連記事

やぶ

投稿者の記事一覧

PhD候補生として固体材料を研究しています。学部レベルの基礎知識の解説から、最先端の論文の解説まで幅広く頑張ります。高専出身。

関連記事

  1. (–)-Spirochensilide Aの不斉全合成
  2. 若手研究者vsノーベル賞受賞者 【化学者とは?!編】
  3. 第97回日本化学会春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Pa…
  4. 製品開発職を検討する上でおさえたい3つのポイント
  5. 未来社会創造事業
  6. 無機材料ーChemical Times 特集より
  7. 2010年ノーベル化学賞予想―海外版
  8. 創薬人育成サマースクール2019(関東地区) ~くすりを創る研究…

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 糖鎖を化学的に挿入して糖タンパク質を自在に精密合成
  2. ポンコツ博士の海外奮闘録XX ~博士,日本を堪能する② プレゼン編~
  3. 有機合成化学協会誌2018年10月号:生物発光・メタル化アミノ酸・メカノフルオロクロミズム・ジベンゾバレレン・シクロファン・クロミック分子・高複屈折性液晶・有機トランジスタ
  4. 第47回―「ロタキサン・カテナン・クラウンエーテルの超分子化学」Harry Gibson教授
  5. 関東化学2019年採用情報
  6. 芳香族求核置換反応で18Fを導入する
  7. 化学に魅せられて
  8. 光電流の原子分解能計測に世界で初めて成功!
  9. 光触媒が可能にする新規C-H/N-Hカップリング
  10. イグノーベル賞2022が発表:化学賞は無かったけどユニークな研究が盛りだくさん

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年10月
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

注目情報

最新記事

細胞代謝学術セミナー全3回 主催:同仁化学研究所

細胞代謝研究をテーマに第一線でご活躍されている先生方をお招きし、同仁化学研究所主催の学術セミナーを全…

マテリアルズ・インフォマティクスにおける回帰手法の基礎

開催日:2023/12/06 申込みはこちら■開催概要マテリアルズ・インフォマティクスを…

プロトン共役電子移動を用いた半導体キャリア密度の精密制御

第582回のスポットライトリサーチは、物質・材料研究機構(NIMS) ナノアーキテクトニクス材料研究…

有機合成化学協会誌2023年11月号:英文特別号

有機合成化学協会が発行する有機合成化学協会誌、2023年11月号がオンライン公開されています。…

高懸濁試料のろ過に最適なGFXシリンジフィルターを試してみた

久々の、試してみたシリーズ。今回試したのはアドビオン・インターチム・サイエンティフィ…

細胞内で酵素のようにヒストンを修飾する化学触媒の開発

第581回のスポットライトリサーチは、東京大学大学院 薬学系研究科 有機合成化学教室(金井研究室)の…

カルロス・シャーガスのはなし ーシャーガス病の発見者ー

Tshozoです。今回の記事は8年前に書こうと思って知識も資料も足りずほったらかしておいたのです…

巨大な垂直磁気異方性を示すペロブスカイト酸水素化物の発見 ―水素層と酸素層の協奏効果―

第580回のスポットライトリサーチは京都大学大学院工学研究科物質エネルギー化学専攻 陰山研究室の難波…

2023年度第1回日本化学連合シンポジウム「ヒューメインな化学 ~感覚の世界に化学はどう挑むか~」

人間の幸福感は、五感に依るところが大きい。化学は文明的で健康的な社会を支える物質を継続的に産み出して…

超難溶性ポリマーを水溶化するナノカプセル

第579回のスポットライトリサーチは東京工業大学 化学生命科学研究所 吉沢・澤田研究室の青山 慎治(…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP