ナノエレクトロニクスへの応用を目指したカーボンナノチューブのカイラリティー制御

碳纳米管的手性控制在纳米电子学中的应用

基本信息

批准号：
20048003
负责人：
小松直樹
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Shiga University of Medical Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20048003/
关键词：
ナノチューブ分子認識分離

项目摘要

カーボンナノチューブ(CNT)は、その物性が構造に依存していることがよく知られており、その精緻な応用には物性の制御された、即ち、構造の制御されたカーボンナノチューブが必要となる。そのような背景から、報告者らは構造の制御されたCNTを得ることを目的に、分子認識を利用した方法論をデザインし、現在、検討を進めている。具体的には、CNTとピンセット型ジポルフィリン化合物からなる超分子を鍵とする、CNTの可溶化、ならびに、それに伴うCNTの構造選別である。当研究グループでは、これまでにm-phenylene, pyridilene, carbazolyleneをスペーサーとするピンセット型ジポルフィリンを設計、合成し、単層カーボンナノチューブ(SWNTs)の抽出を行い、上記ピンセッツ型分子がSWNTsの右巻き、左巻きを識別し、光学活性SWNTsを与えることを明らかにしてきた。また、このピンセット型分子は、巻き方のみならず、直径をも識別することも見出した。平成21年度の検討では、上記のジポルフィリン化合物より合成が簡便なモノポルフィリン化合物でも、SWNTの選択的な抽出が可能であることも明らかとなった(N.Komatsu et al., J.Phys.Chem.C, 2008)。本検討においては、より大きな直径を有するSWNTが優先的に抽出された。その光学純度は、上記のピンセット型ジポルフィリンを用いた場合に、近い値を示した。また、これまで用いてきたCoMoCATのSWNTに代え、HiPCO-SWNTを用いたところ、これもうまく抽出され、光学活性体が得られた。今後は、この2年間で得られた成果に基づき、さらなるスペーサーの検討やポルフィリン中心金属の最適化などを行い、光学純度の向上や直径の選別能の向上を図る。

众所周知，碳纳米管（CNT）具有结构依赖性物理特性，其精确应用需要具有控制的物理特性，即具有控制结构的碳纳米管。鉴于此背景，记者设计了一种利用分子识别的方法，目的是获得结构控制的CNT，并目前正在研究它。具体而言，关键是CNT的溶解化和CNT的结构选择，其中涉及关键是由CNT和Tweezers-type二倍磷脂化合物组成的超分子。我们的研究小组已经设计和合成了镊子型二倍肽，并用隔离剂M-苯基，吡二甲基烯和甲壳度基因，以及提取的单壁碳纳米管（SWNT）（SWNT），揭示了上述pinsetts-type分子的右手和右手且右手的swepts and and且右手swepts且可分辨出右手。还发现，这种镊子型分子不仅可以识别其伤口的方式，还可以识别直径。在2009年的一项研究中，还揭示了即使是单磷酸化合物，它们比上述二磷酸化合物更方便地合成化合物也可以选择性提取SWNT（N. Komatsu等，J。Phys。Chem。C，Cem。C，2008）。在这项研究中，优先提取具有较大直径的SWNT。当使用上述镊子型二脑蛋白时，光纯度与之相似。此外，直到现在使用的comocat的SWNT，都使用了HIPCO-SWNT，并且还成功提取了这一点，从而产生了光学活跃的产品。从现在开始，根据过去两年中获得的结果，我们将进一步研究垫片并优化卟啉中央金属，从而提高光学纯度和选择直径的能力。