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グラフェンナノリボン及びグラフェンナノリボンの化学修飾方法

国内特許コード P130009877
整理番号 S2012-0328-N0
掲載日 2013年8月16日
出願番号 特願2012-012684
公開番号 特開2013-151387
出願日 平成24年1月25日(2012.1.25)
公開日 平成25年8月8日(2013.8.8)
発明者
  • 高口 豊
  • 田嶋 智之
  • 福間 智彦
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
発明の名称 グラフェンナノリボン及びグラフェンナノリボンの化学修飾方法
発明の概要

【課題】化学修飾が困難なグラフェンナノリボンを容易に化学修飾できる方法、及び高修飾率で化学修飾されたグラフェンナノリボンを提供する。
【解決手段】グラフェンナノリボンの化学修飾は、エッジ部分の炭素がカルボキシル基で修飾されているグラフェンナノリボンのカルボキシル基とエステル反応させて化学修飾するものであって、カルボキシル基で修飾されているグラフェンナノリボンと、ボキシル基とエステル反応するヒドロキシル基を有する修飾体と、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-yl)-4-メチルモルフォリニウム クロライド n-ハイドレートとを溶液中で撹拌混合することにより行う。
【選択図】なし

従来技術、競合技術の概要


昨今、電子デバイス材料や電極材料などとしてグラフェンが注目されている。グラフェンは、炭素原子同士がsp2結合して形成された六角格子構造を有するシート状となっているものであって、電気伝導性、熱伝導性、機械的特性などが優れていることが知られている。



このようなグラフェンにおいて、細線状となっているものを特にグラフェンナノリボンと呼んでいる。なお、グラフェンナノリボンでは、一般的に、幅方向の寸法の数倍から十数倍程度の長さ寸法を有する短冊形状としていることが多い。なお、グラフェンナノリボンは、常に短冊形状となっているわけではなく、本発明では、短冊形状とはなっていないミクロンオーダー程度の大きさを有するグラフェンも含めてグラフェンナノリボンと呼ぶこととする。



このようなグラフェンナノリボンでは、一般的に、グラフェンナノリボンのエッジ部分に位置する炭素をカルボキシル基で修飾し、比較的安定な状態に維持可能とするとともに、水溶性を付与可能としている。



カルボキシル基が修飾されたグラフェンナノリボンに対し、いわゆるプラトー反応によりエステル化して化学修飾を行うことが提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。あるいは、カルボキシル基が修飾されたグラフェンナノリボンに対し、ジアゾニウム塩を用いてエステル化して化学修飾を行うことが提案されている(例えば、非特許文献2参照。)。

産業上の利用分野


本発明は、エッジ部分の炭素をカルボキシル基で修飾しているグラフェンナノリボンをエステル化により化学修飾して成るグラフェンナノリボン及びグラフェンナノリボンの化学修飾方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
エッジ部分の炭素がカルボキシル基で修飾されているグラフェンナノリボンの前記カルボキシル基とエステル反応させて化学修飾する方法であって、
前記カルボキシル基で修飾されているグラフェンナノリボンと、
前記ボキシル基とエステル反応するヒドロキシル基を有する修飾体と、
4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-yl)-4-メチルモルフォリニウム クロライド n-ハイドレートと
を溶液中で撹拌混合することにより行うグラフェンナノリボンの化学修飾方法。

【請求項2】
エッジ部分の炭素がカルボキシル基で修飾されたグラフェンナノリボンの前記カルボキシル基とエステル反応するヒドロキシル基を有する修飾体を、前記グラフェンナノリボンとエステル反応させて化学修飾したグラフェンナノリボンにおいて、
前記修飾体が、脂肪酸アルカノール・アミド、エチレンジアミン、N,N-ジメチルホルムアミドのいずれか一つであって、
この修飾体と、前記グラフェンナノリボンと、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-yl)-4-メチルモルフォリニウム クロライド n-ハイドレートとを溶液中で撹拌混合して成るグラフェンナノリボン。

【請求項3】
前記修飾体が、脂肪酸アルカノール・アミドであって、この脂肪酸アルカノール・アミドのアルキル鎖の末端にチオールを修飾したグラフェンナノリボン。
産業区分
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 審査請求前
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