Site-specific chemical adsorption on graphene nanoribbon toward active band-gap engineering

石墨烯纳米带上的位点特异性化学吸附实现活性带隙工程

• 批准号: 19KK0136
• 负责人: 猪瀬 朋子
• 金额: $ 11.81万
• 依托单位: Kyoto University (2020-2022)Hokkaido University (2019)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-10-07 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0136/
• 关键词: グラフェン; グラフェンナノリボン; 探針増強ラマン散乱; 分子表面修飾; 化学的表面修飾; 探針増強ラマン散乱(TERS); 銀ナノワイヤー; 探針増強ラマン散乱法(TERS); 表面分子修飾

本年度は、単層グラフェンシート上の任意位置へ高い空間分解能で分子を共有結合的に表面修飾する新たな方法を確立した。具体的には、アルキル鎖を有する短鎖脂肪酸水溶液中にグラフェンシートを浸漬し、488 nmの光照射を行うと、光照射箇所のみに選択的に短鎖脂肪酸に由来する分子を表面修飾可能なことを明らかにした。ラマン、赤外分光法による観察から、グラフェンシート表面上には、短鎖脂肪酸に由来するメチル基、メトキシ基、アセチル基が共有結合修飾されていることが明らかになった。また、アルキル鎖長の違いによりグラフェンシートへの電荷ドーピング効果を制御可能であることも確かめている。この新たな光誘起表面修飾手法は、グラフェンシート上でのサイト選択的な表面修飾をサブマイクロメートルスケールで制御可能であり、高い分解能で表面分子修飾を実現する手法として、本年度学術論文にも報告している。本年度前半は、COVID-19の影響により引き続き海外出張が難しい状況が続いたが、プロジェクトメンバーとの打合せを定期的に行うことで円滑なプロジェクト遂行に努めた。年度後半には、ベルギールーバン大学・Steven De Feyter教授と、ワークショップ「The SPIRITS/LIMNI joint workshop　Innovative materials and nanoscale analysis　-to unravel complex molecular systems-」を、12/8-9の日程でベルギー・ルーバン大学にて主催することができた。ヨーロッパ、日本から、特にナノ材料やナノ分析を専門とする11名の研究者に招待講演を依頼し、研究者ネットワークを広げるとともに、本プロジェクトの今後の可能性についても議論を行った。本年度、プロジェクトに関連する論文を3本報告し、招待講演1件を行った。

This year, a new method for surface modification of molecular co-binding was established at any position on the single-layer structure. Specific short-chain fatty acid in aqueous solution, such as immersion, 488 nm light irradiation, light irradiation, etc., short-chain fatty acid molecular surface modification may be possible. The origin of short-chain fatty acids is determined by infrared spectroscopy. The charge of the battery can be controlled by the battery. This new method of photoinduced surface modification is reported in this year's academic paper. In the first half of the year, due to the impact of COVID-19, the situation of overseas exports was difficult. "The SPIRITS/LIMNI joint workshop Innovative materials and nanoscale analysis -to unravel complex molecular systems-" by Steven De Feyter, professor of the University, December 8-9. 11 researchers from Japan, Korea, Japan, Japan, Korea, South Korea, Japan, Korea, Korea, Thailand, Thailand This year, there were 3 papers related to the topic, and 1 presentation.

项目成果

Plasmon-based nanowire for single live-cell investigation

用于单个活细胞研究的基于等离子体激元的纳米线

• 发表时间: 2022
• 作者: Tomoko Inose;Shuichi Toyouchi;Shinnosuke Hara;Shoji Sugioka;Peter Walke;Steven De Feyter;Yasuhiko Fujita;Hirofumi Tanaka;Hiroshi Uji-i;Tomoko Inose
• 通讯作者: Tomoko Inose

Low-Cytotoxic Gold-Coated Silver Nanoflowers for Intracellular pH Sensing

• DOI: 10.1021/acsanm.0c01278
• 发表时间: 2020-07
• 作者: Qiang Zhang;Han Wen;K. Watanabe;I. Kotani;M. Ricci;B. Fortuni;A. Dao;A. Masuhara;K. Hirai;H. Kasai;T. Inose;H. Uji‐i

探針増強ラマン分光法によるグラフェンナノリボンの評価

通过尖端增强拉曼光谱评估石墨烯纳米带

• 发表时间: 2020
• 作者: 杉岡 祥治;豊内 秀一;原 慎之介;猪瀬 朋子;平井 健二;藤田 康彦;田中 啓文;雲林院 宏
• 通讯作者: 雲林院 宏

Low-cytotoxic gold coated silver nanoflowers toward precise intracellular pH sensing

低细胞毒性金涂层银纳米花可实现精确的细胞内 pH 传感

• 发表时间: 2021
• 作者: Tomoko Inose;Qiang Zhang;Kiri Watanabe;Kenji Hirai;Hitoshi Kasai;Hiroshi Uji-i
• 通讯作者: Hiroshi Uji-i

Liquid-phase photo-induced covalent modification (PICM) of single-layer graphene by short-chain fatty acids

短链脂肪酸对单层石墨烯的液相光致共价修饰（PICM）

• DOI: 10.1039/d2nr06698j
• 发表时间: 2023
• 期刊: Nanoscale
• 影响因子: 6.7
• 作者: Feng Guilin;Inose Tomoko;Suzuki Nozomu;Wen Han;Taemaitree Farsai;Wolf Mathias;Toyouchi Shuichi;Fujita Yasuhiko;Hirai Kenji;Uji-i Hiroshi
• 通讯作者: Uji-i Hiroshi