[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

Avatar photo

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. 高純度フッ化水素酸のあれこれまとめ その1
  2. ジェフ・ボーディ Jeffrey W. Bode
  3. 逐次的脱芳香族化と光環化付加で挑む!Annotinolide B…
  4. ナノの世界の交通事情~セルラーゼも渋滞する~
  5. 単一細胞レベルで集団を解析
  6. Dead Endを回避せよ!「全合成・極限からの一手」④
  7. おっさんマウスが小学生マウスを襲う?待ったの決め手はフェロモンに…
  8. アメリカ大学院留学:卒業後の進路とインダストリー就活(1)

注目情報

ピックアップ記事

  1. 「極ワイドギャップ半導体酸化ガリウムの高品質結晶成長」– カリフォルニア大学サンタバーバラ校・Speck研より
  2. 計算化学:汎関数って何?
  3. 化学系研究室ホームページ作成ガイド
  4. 配位子が酸化??触媒サイクルに参加!!
  5. クラリベイト・アナリティクスが「引用栄誉賞2018」を発表
  6. 植物たちの静かな戦い
  7. Zachary Hudson教授の講演を聴講してみた
  8. カルベンで炭素ー炭素単結合を切る
  9. 点群の帰属 100 本ノック!!
  10. ビシュラー・ナピエラルスキー イソキノリン合成 Bischler-Napieralski Isoquinoline Synthesis

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

ポンコツ博士の国内奮闘録 ~博士、教員として過ごしてはや2年~

本稿は,少子化の影響が著しい地方私立大で学位を取得したとあるしがない博士(薬学)が、厳しい世の中を生…

2026年、過去最大規模の「有機溶媒危機」が始まった?

2026 年 2 月 28 日、アメリカとイスラエルがイランに対し軍事攻撃作戦を…

蒸留操作で水はどう動くのか【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

ペプチドを細胞に入れるには? ― クロロアルケン置換が切り拓く膜透過性の新戦略 ―

第 704 回のスポットライトリサーチは、静岡大学大学院 光医工学研究科 光医工学共…

核酸・ペプチド医薬品CDMO市場について調査結果を発表

この程、TPCマーケティングリサーチ株式会社(本社=大阪市西区、代表取締役社長=松本竜馬)は、核酸・…

ケモインフォマティクス

概要化合物の化学構造データやオミクスデータを情報解析するケモインフォマティクスを解説。(…

第61回Vシンポ「中分子バイオ医薬品分析の基礎と動向 ~LCからLC/MSまで、研究現場あるあるとその対処~」を開催します!

こんにちは、Macyです。第61回Vシンポのご案内をさせていただきます。今回は、Agilen…

水分はどこにあるのか【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3. 反応操作をし…

「MI×データ科学」コース 〜LLM・自動実験・計算・画像とベイズ最適化ハンズオン〜

1 開講期間2026年5月26日(火)、29日(金) 計2日間2 コースのねらい、特色近…

材料の数理モデリング – マルチスケール材料シミュレーション –

材料の数理モデリング概要材料科学分野におけるシミュレーションを「マルチスケール」で理解するた…

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