Development of energy devises based on graphene oxide hybrids

基于氧化石墨烯杂化物的能源装置的开发

• 批准号: 15F15347
• 负责人: 速水 真也
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15347/
• 关键词: 酸化グラフェン; プロトン伝導; 半導体; ハイブリッド

研究代表者は、GOナノシートおよびGOペーパーのプロトン伝導が、1 × 10-2 S cm-1程度のNafionに匹敵する非常に高いプロトン伝導度を示すことを世界に先駆けて発見し、またそれらのキャパシタ特性の発現も見出した。これらはいずれもGOナノシートの酸素官能基を経由するプロトン伝導によることも明らかにしている。またGOは、グラファイトを酸化して合成するため、グラフェン表面に酸素官能基が付加して負電荷・親水性のため様々なカチオン性の物質とハイブリッドを形成する。すなわち水素イオンや金属イオンなどとハイブリッドを形成させることができる。カチオン性の機能性有機化合物や機能性金属錯体カチオンとのハイブリッド化では、磁性体や伝導体などとのハイブリッド化が可能であり、新しいGOおよびrGOハイブリッドの世界を切り開くことが可能になった。また光電気化学を組み合わせることにより、発光の電圧制御も可能であることが分かっている。またrGOナノシートから光生成した電子・ホールの動きを明確にし、高効率電荷分離を発見した。さらに、液中パルスプラズマによる新規GOナノシートの合成方法を確立し、サイズ制御や窒素あるいはハロゲン原子などのドーピングに成功した。また半導体ナノシートの精密合成により極限の薄さを持つ光触媒や二次元材料特有の光機能を持つナノシートの開発にこれまで成功した。ナノシートを利用すると、従来の手法では作製が非常に難しい極限の触媒構造やデバイス構造等を作製・評価できると期待され、これまでに、ナノシートpn接合を作製し、その接合体の光触媒を明らかにした。

The research representatives expressed their belief that the world's first discovery and discovery of the characteristics of GO and GO were based on the extremely high degree of conductivity comparable to Nafion at the level of 1 × 10-2 S cm-1 The acid functional group of the compound was removed from the reaction mixture. The acid functional group on the surface of GO is added to the negative charge, hydrophilic, and hydrophobic substances. The metal element is formed into a metal element. Functional organic compounds, functional metal complexes, magnetic materials, conductors, etc. may be used in the world. Photoelectric chemistry is a combination of light and electricity. For example, when the light is generated, electrons are generated, and the charge separation is realized with high efficiency. The new method of synthesis was established and the new method of synthesis was successfully established. The precision synthesis of semiconductor materials has been successfully developed in the field of photocatalysts and special optical functions of quadratic materials. The method of making use of this material is very difficult. The catalyst structure of this material is very difficult. The photocatalyst of this material is very difficult to make.

项目成果

Photoreduction Dependent p- and n-Type Semiconducting Field-Effect Transistor Properties in Undoped Reduced Graphene Oxide

• DOI: 10.1002/slct.201701509
• 发表时间: 2017-08-22
• 期刊: CHEMISTRYSELECT
• 影响因子: 2.1
• 作者: Takehira, Hiroshi;Islam, Md Saidul;Hayami, Shinya
• 通讯作者: Hayami, Shinya

Development of an All Solid State Battery Incorporating Graphene Oxide as Proton Conductor

• DOI: 10.1002/gch2.201700054
• 发表时间: 2017-09-16
• 期刊: GLOBAL CHALLENGES
• 影响因子: 4.9
• 作者: Shudo, Yuta;Islam, Md. Saidul;Hayami, Shinya
• 通讯作者: Hayami, Shinya

Shahjalal University(Bangladesh)

沙阿贾拉勒大学（孟加拉国）

Magnetic and Liquid Crystalline Property of Long-Alkyl Chain Appended Iron(II) Imidazole Complexes

长烷基链附加铁(II)咪唑配合物的磁性和液晶性质

• DOI: 10.1016/j.jorganchem.2016.02.014
• 发表时间: 2016
• 期刊: J. Organomet. Chem.
• 作者: M. R. Karim;H. Takehira;M. M. Rahman;A. M. Asiri;M. K. Abdullah;R. Ohtani;S. Hayami
• 通讯作者: S. Hayami

Photocurrent Generation of Graphene Oxide Hybrid with Ru(II) Complex

• DOI: 10.1246/cl.151123
• 发表时间: 2016-01
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: Takeshi Matsui;M. R. Karim;Hiroshi Takehira;Masaaki Nakamura;Ryo Ohtani;M. Koinuma;S. Hayami