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月刊ファインケミカル 2020年1月号

【新春特集】ナノグラフェンの合成と用途開発

商品コード: F2001

  • 監修: ,
  • 発行日: 2020年1月15日
  • 価格(税込): 7,700 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 0913-6150

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著者一覧

中莖祐介 京都大学
廣瀬崇至 京都大学
松田建児 京都大学
高瀬雅祥 愛媛大学
関谷 亮 広島大学
灰野岳晴 広島大学
吉本惣一郎 熊本大学
吉沢道人 東京工業大学
林 宏暢 奈良先端科学技術大学院大学
山田容子 奈良先端科学技術大学院大学
加藤俊顕 東北大学
金子俊郎 東北大学
佐藤信太郎 (株)富士通研究所/富士通(株)

目次

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【新春特集】ナノグラフェンの合成と用途開発

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らせん状ナノグラフェンの合成と物性評価    
Synthesis and Characterization of Helically Twisted Nanographenes

 ナノメートルサイズの炭素材料(ナノカーボン)は,単一分子素子としての応用が期待される。らせん状にねじれたグラフェンは,計算化学的な研究から分子インダクタとして動作することが予想されている。本稿では,2 種類のらせん状ナノグラフェンの精密合成と物性評価についての近年の研究成果を報告する。

【目次】
1. はじめに
2. 水平方向に均一にπ拡張された[7]helicene 誘導体の合成と物性
2.1 合成
2.2 単結晶X線構造解析
2.3 分光特性およびキラル光学特性
2.4 励起状態ダイナミクス
3. 大きならせん径を有するπ伸長[7]helicene 誘導体の合成と物性
3.1 合成
3.2 単結晶X線構造解析
3.3 らせん反転過程
3.4 分子ばね特性
4. おわりに

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ピロールを基軸とする含窒素ナノグラフェンの創製
Creation of Nitrogen-Embedded Nanographene Based on Pyrrole

 窒素などのヘテロ原子を含むナノグラフェンは,従来の炭素と水素からなるナノグラフェンの機能や構築手法を大きく一変させる可能性を秘めている。本稿では,ピロールを基本骨格として用いた含窒素ナノグラフェンに関する我々の研究成果を中心に,ピロール縮環アザコロネン類に関する最近の研究例について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ヘキサベンゾコロネン(HBC)とヘキサピロロヘキサアザコロネン(HPHAC)
3. 様々なHPHAC 類縁体の合成と構造
4. 酸化還元特性とグローバル芳香族性
5. 反芳香族性を示すHPHAC類縁体
6. おわりに

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トップダウン法により得られる化学修飾ナノグラフェン
Chemically Functionalized Nanographenes Produced by Top-down Method

トップダウン法によりグラファイトなどからナノグラフェンをグラムスケールで得ることができる。我々はこのナノグラフェンを機能性炭素材料の出発物質として用い,エッジ部分を有機化学的に修飾することでナノグラフェンの白色発光や超分子ポリマーへの応用,そして有機π電子化合物との縮合による近赤外領域発光を実現した。

【目次】
1. はじめに
2. ナノグラフェンの合成
3. エッジ構造と化学修飾
4. クリック反応を利用したナノグラフェンの構造修飾
5. ナノグラフェンの分割
6. ナノグラフェンと有機化合物のπ電子系の接続
7. まとめ

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分子コンテナ法によるナノグラフェンの水溶化と二次元組織化
Solubilization and 2D Self-assembly of Water-insoluble Nanographenes based on“Molecular Container”Concept

 分子間にはたらく相互作用を利用して両親媒性分子が形成するミセル型カプセルに難溶性のナノグラフェン類の取り込みと水溶化を実現し,内包された分子の基板上への輸送と高配向組織化膜の作製を可能にする「分子コンテナ法」について,超分子化学,界面化学および表面科学的な観点から研究成果をまとめた。

【目次】
1. はじめに
2. 芳香族炭化水素のナノレベル評価
3. ナノグラフェンの内包と分光学的な評価
4. 硫酸中での電気化学挙動と2次元界面組織化
5. 分子膜形成メカニズムの検討
6. おわりに

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高次アセンの合成法開拓とナノカーボン材料創成への展開
Development of Synthetic Strategy of Large Acenes towards Nanocarbon Materials

 ベンゼン環が直線状に縮合された高次アセンは,高い電荷輸送特性や基底状態でのビラジカル性など興味深い物性を示すことに加え,ボトムアップ的ナノカーボン材料作製の原料として利用できる。本稿では,「前駆体法」と「超高真空下での変換反応」を組み合わせた高次アセンの合成と構造解析,ナノカーボン材料創成への展開に関して紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 前駆体法を用いた高次アセン前駆体の合成
3. 基板上合成を用いたナノカーボン材料への展開
4. おわりに

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プラズマCVDによるグラフェンナノリボンのボトムアップ合成と新規不揮発性メモリ応用
Bottom up Synthesis of Graphene Nanoribbon by Plasma CVD and Its Non-volatile Memory Applications

 グラフェンナノリボンの集積化合成に関して,これまで我々は独自に開発した新規プラズマ触媒反応を活用することで,架橋グラフェンナノリボンの大規模集積化合成に成功している。さらに,プラズマ表面処理を施したグラフェンナノリボンにおいて特異な光応答特性が発現することを見出し,この機構を活用した不揮発性メモリを開発した。本稿では,これら近年の我々のグラフェンナノリボン合成と応用に関する成果を紹介する。

【目次】
1. はじめに
1.1 グラフェンナノリボン
1.2 一般的なGNRの形成手法と特長
2. グラフェンナノリボンの集積化合成
3. グラフェンナノリボンの合成機構
4. グラフェンナノリボンの大規模集積化と応用
4.1 大規模集積化合成
4.2 グラフェンナノリボンアレーの不揮発性メモリ応用
5. まとめ

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グラフェンナノリボンの合成と革新的デバイスの創製
Synthesis of Graphene Nanoribbons and Development of Innovative Devices

 グラフェンはバンドギャップを持たないが,カーボンナノチューブ同様,幅をナノスケールにする(ナノリボン化する)ことで,バンドギャップが形成されることが知られている。さらに,グラフェンナノリボンはエッジを様々な分子で修飾することにより,さらに電子状態を変調することも可能である。本稿では,我々が取り組むグラフェンナノリボンの形成法とその応用について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. グラフェンナノリボンの形成
3. グラフェンナノリボンのトランジスタ応用
4. グラフェンナノリボンの形成,応用についての我々の取り組み
4.1 エッジ修飾ナノリボンの合成
4.2 エッジ修飾GNRを用いたバックワードダイオード(シミュレーション)
5. 終わりに

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[マーケット情報]

接着剤工業の市場動向

 2018 年の接着剤の生産量は前年比99.2%の96 万3,116 トン,出荷金額は前年比100.5%の2,816 億円となった。2011 年の東日本大震災後,2012 年以降は生産量,出荷金額はともに微増している。2015 年以降は合板など建築用途で需要が増加していることから,全体的な生産量は増加している。2018 年は生産量,出荷量が微減したものの,出荷金額は微増した。

【目次】
1. 需給概要
2. 品目別概要
3. 需要動向
4. 輸出入の概要
5. 業界動向
6. 環境問題への対応

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[ケミカルプロフィル]

ゲルマニウム(Germanium)
炭酸リチウム(Lithium carbonate)
窒化アルミニウム(Aluminum nitride)

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[ニュースダイジェスト]

・海外編
・国内編
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