化学修飾によるホモキラルなグラフェン表面の創出

通过化学修饰创建纯手性石墨烯表面

基本信息

批准号：
22J11635
负责人：
橋本信吾
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Meiji University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-22 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

四つのベンゼン環から成るひし形分子ｂｉｓＤＢＡの多孔性ネットワークを用いた周期的化学修飾に挑戦した。グラファイトを用いた場合では、当初の構想通り、ヘキサゴナル、オブリーク、レクタングラーの様々な周期で、アリールジアゾニウム塩の電気化学還元法によりパターニングを行うことに成功した。加えて、ゲスト分子の添加により、付与できる周期をオブリークからヘキサゴナルへ切り替えられることも見出した。また、各鋳型のキラリティーとその修飾表面への伝播の様式や空孔形状・大きさとパターニングの精度に関しても詳細に調査を行った。これらの結果は国際学会で発表を行った他、論文にまとめＮａｎｏｓｃａｌｅ誌から公開された。加えて、同誌のＩｎｓｉｄｅ　ｆｒｏｎｔ　ｃｏｖｅｒに選出され、プレスリリースも行われた。続いて、本手法をグラフェンへ応用することを試みた。鋳型として、ｂｉｓＤＢＡ－Ｃ10とＣ14を使用した。グラフェン上でｂｉｓＤＢＡネットワークの形成は確認出来たので、それを鋳型に化学修飾を行った。複数のジアゾニウム塩を用いて行った所、化学修飾は確認できたが、そのパターンに周期性は見られなかった。続いて、多層グラフェンを用いて同様の実験を行ったが、周期的化学修飾は達成できなかった。

使用由四个苯环组成的钻石分子比斯达的多孔网络进行了循环化学修饰。当使用石墨时，正如最初的意图时，通过在六边形，倾斜和矩形的各个时期的芳基二氮岛盐的电化学还原来进行图案。此外，发现添加来宾分子允许可以给定的循环从斜变为六边形。此外，还详细研究了每个模板的手性，传播方法的传播方法，空隙的形状和大小以及图案的精度。这些结果是在国际会议上提出的，并被汇编为论文，并由纳米级发表。此外，他被选为该杂志内部封面的，并发行了新闻稿。接下来，我们尝试将此方法应用于石墨烯。 Bisdba-C10和C14用作模板。由于确认了在石墨烯上的Bisdba网络形成，因此将其化学修改为模板。当使用多种重氮盐时，确认化学修饰，但在模式中未观察到周期性。随后，使用多层石墨烯进行了类似的实验，但未实现周期性化学修饰。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

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专利数量（0）

Symmetry and spacing controls in periodic covalent functionalization of graphite surfaces templated by self-assembled molecular networks

自组装分子网络模板石墨表面周期性共价功能化的对称性和间距控制

DOI：
10.1039/d2nr02858a
发表时间：
2022
期刊：
Nanoscale
影响因子：
6.7
作者：
Hashimoto Shingo;Kaneko Hiromasa;De Feyter Steven;Tobe Yoshito;Tahara Kazukuni
通讯作者：
Tahara Kazukuni

Periodic Covalent Functionalization of Graphitic Surfaces Templated by Self-Assembled Molecular Networks: Symmetry and Spacing Controls

自组装分子网络模板石墨表面的周期性共价功能化：对称性和间距控制