溶液中反応性マイクロプラズマ利用の新機能性超分子システム構築法の開発

溶液中反应性微等离子体开发新型功能性超分子体系构建方法

• 批准号: 16040202
• 负责人: 畠山 力三
• 金额: $ 3.78万
• 依托单位: Tohoku University
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16040202/
• 关键词: マイクロプラズマ; 内包カーボンナノチューブ; DNA; 電解質プラズマ; 気相-液相界面; 有機溶媒; 液中アーク放電プラズマ; 触媒金属

昨年度は,DNA内包カーボンナノチューブ(CNTs)創製を目的として,電解質マイクロプラズマ利用によりDNA内包の有効性を示すと共に,溶液中アーク放電マイクロプラズマを利用したナノカーボン創製に成功している.本年度は,電解質マイクロプラズマを用いた実験を引き続き行うとともに,新たに気相-液相界面グロー放電マイクロプラズマの生成実験を行い,DNA内包ナノカーボンの創製およびその構造同定法に関する実験を行った.電解質マイクロプラズマ1.電解質マイクロプラズマ中に導入した電極にDNA負イオンを照射するための直流電場,及びDNAの内包を容易にするためにDNAを伸長させる高周波電場を重畳印加し,電極に塗付したCNTsへのDNA負イオン照射実験を行った結果,DNA負イオン照射量は直流電場強度,照射時間に依存することが明らかになった.2.CNTsへのDNAの内包率は直流電場強度と高周波電場強度に依存し,電場強度が大きい程内包率が高くなることが明らかになった.3.CNTs内部に内包したDNAはその長さによって立体配置が異なり,5nm程度のDNAの場合には直線状,10nmのDNAの場合には,らせん状構造をとることが明らかになった.また,内包したDNAの疎水性部位である塩基が疎水性であるCNTs内壁側を向いて配置すると予想されるので,塩基の電気的特性をCNTsへ容易に反映させることが可能であると考えられる.気相-液相界面グロー放電マイクロプラズマ1.気相(プラズマ)-液相(溶液)界面を調べるために,メッシュ電極を用いた溶液混合マイクロプラズマ源を開発した.有機溶媒である流動パラフィンをメッシュ電極に含浸させたところ,安定かつ低電力で溶液混合大気圧グロー状放電プラズマの生成が可能であることが分かった.2.パラフィン混合プラズマの分光計測を行った結果,有機溶媒由来のものと考えられるCH及びC_2のスペクトルピークが観測された.3.プラズマ生成による電極上及びパラフィン中の煤状物質のラマン分光分析を行ったところ,グラファイト構造が形成されていることが明らかとなった.これらの結果は,液相物質からナノカーボン物質を形成できることを示しており,その過程で溶液中のDNA等を取り込み,DNA内包ナノチューブ等をこのプラズマにより形成できる可能性を示唆している.

去年，为了创建DNA封装的碳纳米管（CNT），我们证明了DNA封装的碳纳米管（CNT）的有效性，并使用电解质微质体成功地创建了纳米碳。今年，我们继续使用电解质微质质量进行实验，并进行了新的实验，以产生气体相位界面光泽光放电微质质量，并进行了有关创建DNA包含的纳米碳纤维及其结构鉴定方法的实验。电解质微质质1。将负DNA离子应用于引入电解质微质质的电极。e英语：进行实验以照射电极上涂有CNT的负DNA离子，并且DNA辐射的量取决于DC场的强度和照射时间。 2。将DNA纳入CNTS取决于直流场强度和高频电场强度，电场强度越高，纳入速率越高。 3。CNT中包含的DNA的纳入速率取决于DNA的长度，而在DNA为约5 nm的情况下，包含速率为线性和10 nm。据揭示了该结构是螺旋结构。此外，由于底座是封装DNA的疏水位点，预计将朝向疏水CNT的内壁，因此认为碱的电性能可以很容易地反射在CNT上。气体液相界面发光放电微量质量1。为研究蒸气相（等离子体） - 液相（溶液）界面，开发了使用网格电极的溶液混合微量质量源。当网格电极用液体石蜡，有机溶剂（网状电极）浸渍时，溶液混合的大气压力发光排放血浆稳定且动力低。发现可以实现MA的形成2。石蜡混合等离子体的光谱测量显示CH和C_2的光谱峰，被认为是从有机溶剂中得出的。3。拉曼光谱分析电极上的烟灰样物质和等离子体产生的石蜡表明已经形成了石墨结构。这些结果表明，可以由液相材料形成纳米碳物质，这表明可以将DNA和其他物质掺入该过程中，并且可以由DNA封装的纳米管等组合。

项目成果

Material Incorporation Inside Single-Walled Carbon Nanotubes Using Plasma-Ion Irradiation Method

使用等离子体离子辐照方法将材料掺入单壁碳纳米管内部

• 发表时间: 2004
• 期刊: IEEE Transactions on Nanotechnology 3・3
• 作者: Sarashina;I.;Endo;K.et al.;H.Takaya;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;T.Izumida;W.Oohara;畠山 力三;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama
• 通讯作者: R.Hatakeyama

Formation of Nanocarbons Using Arc Discharge Plasmas in Organic Solvents as Carbon Sources

使用有机溶剂中的电弧放电等离子体作为碳源形成纳米碳

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of Plasma Science Symposium 2005 and the 22nd Symposium on Plasma Processing P2-074
• 作者: T.Kaneko;T.Okada;R.Hatakeyama;T.Okada
• 通讯作者: T.Okada

Fullerene Negative Ion Irradiation toward Double-Walled Carbon Nanotubes Using Low Energy Magnetized Plasma

使用低能磁化等离子体富勒烯负离子辐照双壁碳纳米管

• 发表时间: 2004
• 期刊: Thin Solid Films 464-465
• 作者: T.Kaneko;T.Okada;R.Hatakeyama;T.Okada;T.Okada;R.Hatakeyama;G.-H.Jeong
• 通讯作者: G.-H.Jeong

Investigation of Fullerenes and Carbon Nanotubes Based on Plasma Science

基于等离子体科学的富勒烯和碳纳米管研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of Plasma Science Symposium 2005 and the 22nd Symposium on Plasma Processing S7-1
• 作者: Sarashina;I.;Endo;K.et al.;H.Takaya;R.Hatakeyama;R.Hatakeyama;T.Izumida;W.Oohara;畠山 力三;R.Hatakeyama
• 通讯作者: R.Hatakeyama

Nanocarbon Formation by Using Arc Discharge Plasmas in DNA Dispersed Organic Solvents

在 DNA 分散有机溶剂中使用电弧放电等离子体形成纳米碳

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proceedings of the 205th Meeting of the Electrochemical Society (印刷中)
• 作者: T.Kaneko;T.Okada
• 通讯作者: T.Okada