電子的非対称型グラフェンナノリボンの表面合成技術の開発と応用

电子不对称石墨烯纳米带表面合成技术开发及应用

• 批准号: 22H01891
• 负责人: 坂口 浩司
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01891/
• 关键词: ナノ炭素細線; 表面合成; グラフェンナノリボン; 化学気相成長法; 低温合成技術; ナノ材料

強誘電性、強磁性等の機能を持つ新ナノ炭素材料を目指し、片側エッジのみに電子供与性基や安定ラジカル等の官能基を有する新しい非対称型グラフェンナノリボン(GNR)構造を提案する。この新物質を実現するには、官能基の分解を避ける非常に低温で成長させる新しいGNR気相合成法の開発が不可欠である。本提案では、前駆体分子を金属表面上で気相重合して形成させた高分子に、水素受容性分子ガスを照射することで水素引き抜き反応を起こし従来に無い低温で脱水素縮環反応を起こす新しいGNR気相成長技術「分子気相アシスト法」を開発する。更にこの新手法を用いて電子的異方性を有する新しい非対称型GNRの表面合成に挑む。合成した新しい材料の応用に向けた可能性を目指す。本年度は、有機合成した対称型前駆体分子を化学気相成長法を用いて、２５０℃で前駆体高分子をAu(111)基板上に形成させた後、酸素ガスや水素受容体分子ガスを照射させ、脱水素縮環反応を起こさせGNRを合成する低温成長法の確立について検討した。その結果、照射ガス量や温度を精密に制御することにより、通常の真空加熱法では前駆体高分子の５００℃で生成するGNRが、３５０℃の低温でも形成する事を明らかにした。以上から、水素受容性ガスの前駆体高分子への照射による低温GNR合成法に成功した。

New nanocarbon material with strong electrostatic properties and strong magnetism, and electron-donating base on the side of the sheet We have proposed a new asymmetric type GNR (GNR) structure for certain functional groups such as ラジカル. The new material is now the same, the functional group is decomposed and the functional group is decomposed and the growth is very low, and the new GNR phase synthesis method is the same. In this proposal, the polymer molecules are formed by superimposing the precursor molecules on the metal surface, and the water-accepting molecules are irradiated and the water is introduced. The new GNR phase growth technology "Molecular phase アシスト method" has been developed using the low-temperature で dehydrin ring-condensation reaction method. A new method for surface synthesis of asymmetric GNR using the anisotropy of electrons has been developed. The possibility of synthesizing new materials and using them is pointed out. This year's organic synthesis was carried out using the chemical phase growth method of symmetrical precursor molecules, which was formed on a Au (111) substrate using a precursor polymer at 250°C. After that, the acid element ガスやhydrogen acceptor molecule ガスを irradiation させ, dehydrin ring shrinkage reaction をrise こさせGNR を synthesis する low temperature growth method の established について検した. The result, the irradiation amount, the temperature, the precise control, the normal vacuum heating method, and the front body GNR is produced at 500℃, and GNR is formed at low temperature at 350℃. As mentioned above, the low-temperature GNR synthesis method using hydrogen-accepting polymers and irradiation was successful.