グラフェンハイブリッドの光触媒およびエネルギー変換システムの構築

石墨烯混合光催化剂及能量转换系统的构建

基本信息

批准号：
13F03340
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：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03340/
关键词：
酸化グラフェン金属錯体グラフェンハイブリッド

项目摘要

酸化グラフェンは、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原子や水酸基あるいはカルボキシル基が付加して負に帯電しており、さらに平面からはずれた折れ曲がり構造をしている。そのため様々なカチオン性の物質と複合体を形成する。すなわち水素イオンやアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類などのイオンとハイブリッド化合物を形成させることができる。また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複合化が可能である。これらの酸化グラフェン複合体は、酸化グラフェン水溶液にハイブリッド化させる物質の水溶液やアルコール溶液を加えるだけでハイブリッド化合物を形成することができ、容易にナノシートとして分散させることができる。酸化グラフェンハイブリッド化合物において、プロトン伝導性の向上と付加的な多機能性、例えば磁性や伝導性あるいは誘電性などをに基づいたハイブリッド燃料電池が開発できる。こうした酸化グラフェンの特性を活用し、グラフェン燃料電池の開発を行った。この際、酸化グラフェンの集合体のみで素子を構築できるのが本項目の特徴である。すなわち、酸化グラフェン集合体表面を光還元することでグラフェン電極を自発的に形成することができる。結果として、酸化グラフェンのプロトン伝導特性を燃料電池の電解質として用いて、電極としてグラフェンを用いることにより炭素材料だけで作り上げる燃料電池の開発が可能となる。また酸化グラフェンハイブリッド材料やグラフェンハイブリッド材料を用いることにより、それらの材料特性の向上や多機能性を目指した燃料電池の開発を行った。

氧化石墨烯是通过氧化石墨合成的，将氧原子，羟基或羧基添加到石墨烯表面以使其充满负电荷，此外，它具有平面偏外的结构。这形成了各种阳离子材料的复合体。也就是说，可以用氢离子，碱金属，碱土金属，过渡金属和稀土离子等离子形成杂化化合物。此外，当与阳离子功能性有机化合物或功能性金属复合物阳离子杂交时，可以将其与磁性材料或导体结合。这些石墨烯氧化物配合物可以仅仅通过添加与氧化石墨烯水溶液杂交的物质的水溶液或酒精溶液形成杂化化合物，并且可以轻松地作为纳米片分散。在氧化石墨烯杂交化合物中，可以根据改善质子电导率和其他多功能性（例如磁性，电导率或介电特性）开发杂化燃料电池。使用氧化石墨烯的这些特性，我们开发了一个石墨烯燃料电池。该项目的此功能是，该设备只能使用氧化石墨烯的集合来构建。也就是说，石墨烯电极可以通过光填充石墨烯氧化物组件的表面自发形成。结果，可以通过使用石墨烯氧化石墨烯作为燃料电池的电解质和使用石墨烯作为电极的质子电导率来开发仅由碳材料制成的燃料电池。此外，通过使用氧化石墨烯混合材料和石墨烯杂交材料，我们开发了旨在改善材料特性并提高多功能性能的燃料电池。

项目成果

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研究概要

研究总结

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Spin Crossover Behaviors in Solvated Cobalt(II) Compounds

溶剂化钴 (II) 化合物中的自旋交叉行为

DOI：
10.1039/c4dt03743j
发表时间：
2015
期刊：
Dalton Trans.
影响因子：
0
作者：
S. Hayami;M. Nakaya;H. Ohmagari;S. A. Amolegbe;M. Nakamura;R. Ohtani;R. Yamaguchi;T. Kuroda-Sowa;J. K. Clegg
通讯作者：
J. K. Clegg

Photoswitching of the dielectric property of salicylideneaniline

DOI：
10.1007/s10847-015-0524-9
发表时间：
2015-05
期刊：
Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry
影响因子：
2.3
作者：
Kodai Shimayama;M. R. Karim;S. A. Amolegbe;Manabu Nakaya;Masaaki Nakamura;Ryo Ohtani;Leonard F. Lndoy;S. Hayami
通讯作者：
Kodai Shimayama;M. R. Karim;S. A. Amolegbe;Manabu Nakaya;Masaaki Nakamura;Ryo Ohtani;Leonard F. Lndoy;S. Hayami

Synthesis of mesoporous materials as nano-carriers for an antimalarial drug