<研究の概要>
 

金属酸化物ナノチューブ・ナノポーラス材料の鋳型合成と応用
(1993年〜現在)
 
 

アルミナ、希土類酸化物等の金属酸化物を骨格とし、内径約3nmのヘキサゴナルポーラス構造を有するナノ構造体を合成、
さらに内径約3nmの希土類酸化物ナノチューブを合成した。
さらに、Y系ナノチューブから誘導したEuドープ体は発光強度が顕著に増大するなどの特性も見いだした。

貴金属ナノチューブ材料の創製と燃料電池への応用
(2001年〜現在)
 
   
 2種類の界面活性剤から成る液晶を鋳型とする金属塩の還元反応により白金、パラジウム等の貴金属ナノチューブの合成に世界で初めて成功した。
直径が7nm以下のこれら新規素材は燃料電池等への応用が期待される。

高分子ナノチューブ・ナノポーラス材料の鋳型合成とエネルギー変換システムへの応用
(2001年〜現在)

 フェノール系高分子を骨格とする外径約6nm、内径3nmのナノチューブの合成に世界で初めて成功した。
サブテン領域(1-10 nm)の内径をもつ高分子ナノチューブとしては、天然、合成を含めて、初めての例である。
また、燃料電池用の新しい高分子電解質の開発に道を開くことが期待され、現在研究を進めている。

複合界面活性剤液晶相を鋳型とする新材料の創製
(2003年〜現在)

 分子長等の基本パラメータを基に2種類の界面活性剤から成る液晶の構造モデルを導出した。
これを基に鋳型を設計し、各種ナノ材料を創製することを目指している。

新規ナノカーボン材料の創製と応用
(2000年〜現在) 

 鋳型反応等の特異的重合反応を利用して合成した高分子を炭化することにより
難黒鉛化樹脂を高配向黒鉛化できることを見い出した。
本研究では、このような新規なナノ構造をもつカーボン材料の創製し、キャパシタ等への応用を目指している。

 





<研究成果>


 発表論文

Development of SnO2-based gas sensor sensitive to dilute ethylene oxide in air.
  Sensors and Actuators B, 108, 130-133 (2005).
  M. Kugishima, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Yamazoe

Improvement of warming-up characteristics of potentiometric CO2 sensor by using solidreference counter electrode.
  Sensors and Actuators B, 108, 364-367 (2005).
  Y. Miyachi, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Yamazoe

Behavior of oxygen concentration cells using BiCuVOX oxide-ion conductor.
  Sensors and Actuators B, 108, 335-340 (2005).
  H. S. Cho, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Yamazoe

Preparation of BiMeVOX (Me = Cu, Ti, Zr, Nb, Ta) compounds as solid electrolyte and behavior of their oxygen concentration cells.
  Sensors and Actuators B, 109, 307-314 (2005).
  H. S. Cho, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Yamazoe

Synthesis of Polycrystalline Spherical SnO2 Microparticles via Hydrothermal Treatment in the Presence of Mixed Surfactants.
  Chemistry Letters, Vol.34, No.10, 11364-1365 (2005).
  G. Sakai, T. Nakatani, T. Yoshimura, M. Uota, T. Kijima

Filler-Induced Structural Order and Mechanical Properties of Polystyrene-Silica Nanocomposites.
  Nihon Reoroji Gakkaishi, Vol.33, No.5, 273-278 (2005).
  Y. Kondo, K. Someya, N. Yamada, T. Kijima

Synthesis of High Surface Area Hydoroxyapaite Nanoparticles by Mixed Surfactant- Mediated Approach
  Langmuir , 21,4724-4728 (2005).
  M. Uota, H. Arakawa, N. Kitamura, T. Yoshimura, J. Tanaka, T. Kijima

Preparation of grain size-controlled tin oxide sols by hydrothermal treatment for thin film sensor application
  Sensors and Actuators B, Vol. 103, 386-391, (2004)
  Dang Duc Vuong, Go Sakai, Kengo Shimanoe, Noboru Yamazoe

Microstructure control of thermally stable TiO2 obtained by hydrothermal process for gas sensors
  Sensors and Actuators B, Vol. 103, 312-317, (2004).
  A. M. Ruiz, G. Sakai, A. Cornet, K. Shimanoe, J. R. Morante, N. Yamazoe

Exploration for reverse micelle synthesis of carbon-supported LaMnO3
  J.Electrochem.Soc.,151,A1477-A1482,2004.
  M.Yuasa,G.Sakai,K.Shimanoe,Y.Teraoka,N.Yamazoe

Reverse Micelle-Based Preparation of carbon-supported La1-xSrxMn1-yFeyO3+ for Oxygen Reduction Electrode
  J. Electrochem. Soc, 151, A1477-A1482,2004.
  M.Yuasa, G.Sakai, K.Shimanoe, Y.Teraoka, N.Yamazoe

Sensing properties of SnO2-Co3O4 composites to CO and H2
  Sensors and Actuators B, Vol.98, 166-173, (2004).
  U.-S. Choi, G. Sakai, K. Shimanoe, N.Yamazoe

Wet process-based fabrication of WO3 thin film for NO2 detection
  Sensors and Actuators B, Vol. 101, 107-111, (2004).
  Y.-G. Choi, G. Sakai, K. Shimanoie, N. Yamazoe

Carbons from furan-polymers preparared in the presence of double-chainamphiphile
  Carbon, 42, 2207-2213, (2004).
  M.Uota, M.Yada, M.Kuroki, M.Machida, T.Kijima

Strong Eu emission of annealed Y2O3:Eu nanotube and nano-sized crystals
  Phys.Status Solidi (b)241, R71-R74, (2004)
  M. Sekita,k.Iwanaga, T.Hammasuna, S.Mohri, M.Uota, M.Yada, T.Kijima

Sensing Properties of SnO2-Co3O4 Composites to CO and H2
  Sensors and Actuators B, 98, 166-173 (2004)
  U.-Sung Choi, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Yamazoe

Noble Metal Nanotubes (Pt, Pd, Ag) from Lyotropic Mixed Surfactant Liquid-Crystal Templates
  Angewndte Chemie International Edition, 143, 228-232 (2004)
  T. Kijima, T. Yoshimura, M. Uota, T. Ikeda, S. Mouri, S. Uoyama

Wet process-prepared thick films of WO3 for NO2 sensing
  Sensors and Actuators B, Vol.95,258-265, (2003).
  Y.-G. Choi, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Miura, N. Yamazoe

Formulation of gas diffusion dynamics for thin film semiconductor gas sensor based on simple reaction-diffusion equation
  Sensors and Actuators B, Vol.96,226-233, (2003).
  N. Matsunaga, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Yamazoe

Formulation of Gas Diffusion Dynamics for Thin Film Semiconductor Gas Sensor Based on Simple Reaction-Diffusion Equation
  Sensors and Actuators B, 96, 226-233 (2003)
  N. Matsunaga, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Yamazoe

Wet Process-Prepared Thick Films of WO3 for NO2 Sensing
  Sensors and Actuators B, 95, 258-265 (2003)
  Y.-Gyu Choi, G. Sakai, K. Shimanoe, N. Miura, N. Yamazoe

Luminescence Properties of Europium-Doped Yttrium Oxides Derived from Their Mesoporous and Nanotubular Dodecylsulfate- Templated Forms
  MRS.Symp.proc, 775, 153-157 (2003)
  T. Kijima, K. Iwanaga, T. Hamasuna, S. Mohri, M. Yada, M. Sekita, M. Machida

Synthesis of Phenol / Furfural Polymer Nanotubes
  MRS. Symp. Proc., 775, 29-34 (2003)
  M. Uota, D. Fujikawa, S. Mouri, M. Kuroki, K. Kaikake, M. Yada, M. Machida, T. Kijima

Noble-metal nanotubes (Pt, Pd, Ag) from Lyotropic Mixed-Surfactant Liquid-Crystal Templates Angew.
  Chem. Int. Ed., 43, 228-232 (2004).
  T. Kijima, T. Yoshimura, M. Uota, T. Ikeda, D. Fujikawa, S. Mouri, S. Uoyama

Synthesis of phenol/furufural polymer nanotube.
  Proceedings of MRS 2003 Spring Meeting (2003).
  M. Uota, D. Fujikawa, S. Mouri, M. Kuroki, K. Kaikake, M. Yada, M. Machida, T. Kijima

Luminescence Properties of Europium-Doped Yttrium Oxides Derived from Their Dodecylsulfate-Templated Mesostructure and Nanotube Forms.
  Proceedings of MRS 2003 Spring Meeting (2003).
  Tsuyoshi Kijima, Kenichi Iwanaga, Tomomi Hamasuna, Shinji Mohri

Effect of Coexisting Anions on the Stabilization of Porous Alumina Templated by Dodecyl Sulfate Assemblies.
  Langmuir, 18, 8714-8718 (2002).
  M. Yada, S. Kuroki, M. Kuroki, K. Ohe, T. Kijima,M.Yada, M. Sekita, M. Machida

Synthesis of AgBr and SnO2 microwires induced by mixed surfactant nematic liquid crystalline phases.
  Langmuir18, 6453-6457 (2002).
  T. Kijima, T. Ikeda, M. Yada M. Machida

Rare earth (Er,Tm,Yb,Lu) oxide nanotubes templated by dodecylsulfate assemblies.
  Adv. Mater. 14, 309-313 (2002).
  M. Yada, M. Mihara, S. Mohri, M. Kuroki, T. Kijima.

Crystallization of Calcium Phosphate Templated by α- Amino Acids Depending on Their Composition, Chain Length and Enantiomerism.
  Chem. Lett., 1324-1325 (2000).
  T.Kijima, K. Yamaguchi, A.Miyata, M.Yada, M. Machida, J. Tanaka

Porous Yttrium Aluminum Oxide Templated by Alkyl Assemblies.
  Langmuir, 16, 1535-1541 (2000).
  M.Yada, H.Ohya, K.Ohe, M.Machida, T.Kijima.

Synthesis and Characterization of MI2-Intercalated Bi-2212 Cuprates (M=Mn, Fe, Co, Cu, Zn)
  Mol. Crst. and Liq. Crst., 341, 193-198 (1999).
  T.Kijima, H. Sushida, Y. Hara, R. Shiraishi, M.Yada, M.Machida

Mesoporous Magnetic Materials of Rare Earth Oxides.
  Angew. Chem. Int. Ed., 38, 3506-3510 (1999).
  M. Yada, A. Ichinose, H. Kitamura, M. Machida, T. Kijima

Carbon Number-dependent Intercalation and Interlayer Amidation Properties of α,ω-n- Alkanediamines for α- Titanium (2- Caroboxyethyl) phospho-nate Phosphate.
  J. Chem. Soc. Dalton Trans., 1633-1637 (1998).
  T.Kijima, M. Yamaguchi, K. Imaizumi, M.Yada M. Machida

Synthesis of Porous Yittrium-Aluminium-Oxide Templated by Dodecyl Sulfate Assemblies.
  Chem. Commun., 1941-1942 (1998).
  M. Yada, M. Ohya, M. Machida, T. Kijima

Mesostructured Gallium Oxides Templated by Dodecyl Sulfate Assemblies.
  J. Chem. Soc. Dalton Trans.,1547-1550 (1998).
  M. Yada, H. Takenaka, M. Machida, T. Kijima

Intercalation of Dedritic Polyamines by α- andγ-Zirconium phosphates.
  Bull. Chem. Soc. Jpn., 71, 141-148 (1998).
  T.Kijima, K. Ohe, F. Sasaki, M.Yada and M.Machida

Synthesis and Characterization of a New Layered Cuprate LiI3Bi2Sr2CaCu2O8
  J. Solid State Chemistry, 141,452-456 (1998).
  T.Kijima, H. Sushida, M. Yada, M.Machida

Aluminium-Based Surfactant Mesophases Structurally and Morphologically Controlled by Anions.
  J. Porous Materials, 5, 133-138 (1998).
  M. Yada, H. Hiyoshi, M. Machida, T. Kijima

Intercalation and Interlayer Amidation Properties of n-Alkyl-monoamines forγ-Zirconium (2-Caroboxy-ethyl)phosphonate Phosphate.
  J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1779-1782 (1997).
  T. Kijima, K. Sakoh, M. Machida, M. Yada

Biomimetic Surface Patterns of Layered Aluminium Oxide Mesophases Templated by Mixed Surfactant Assemblies.
  Langmuir, 13, 5252-5257 (1997).
  M. Yada, H. Kitamura, M. Machida, T. Kijima

Synthesis of Aluminium-based Surfactant Mesophases Morphologically Controlled through a Layer to Hexagonal Transition.
  Inorg. Chem., 36, 5565-5569 (1997).
  M. Yada, H. Hiyoshi, K. Ohe, M. Machida, T. Kijima

Synthesis of Mor-phologically Controlled Alumina Particle from Aluminum-Based Surfactant Mesophases
  Proc. 6th Internat. Symp. Ceramic Mater. Components Engines, 456-460 (1997).
  T.Kijima, M.Yada and M.Machida

Synthesis and Characterization of a New Layered Cuprate In2Ba2CuO6-x.
  J. Solid State Chem., 131, 177-180 (1997).
  T.Kijima, H.Sushida, T.Noguchi, M.Yada, M.Machida,

A New Type of Host Compound Consisting of α-Zirconium Phosphate and an Aminated Cyclodextrion.
  Nature 322, 533-534 (1986).
  T. Kijima, Y. Matsui

A Complex of Copper (II) Montmorillonite with a Modified Cyclodextrin.
  Nature 310, 45-47 (1984).
  T.Kijima, J. Tanaka, M. Goto, Y. Matsui,

 

総説・解説等

1) 木島剛、矢田光徳、"希土類酸化物メソ多孔体の合成”、セラミックス、36, 909-912 (2001).

2) 木島剛、矢田光徳、"分子転写による無機合成?構造・形態のナノ制御法の進展”、 J. Soc. Inorg. Mater. (無機マテリアル)、8, 3-16 (2001).

3) 木島剛、“メソおよびミクロ多孔質リン酸塩の合成”、 Phosphorous Letter, No.34, 14-24 (1999).

4) 木島剛, 矢田光徳, 町田正人, "有機ー無機複合化によるポーラスアルミナ調製法の進展"、表面, 36, 9-19(1998).

5) 矢田光徳、木島剛、“有機分子集合体を鋳型とした多孔質アルミナの合成”、ゼオライト, 14, 104-111 (1997).

6) 木島剛、“分子認識能を有する層状・層間化合物”、無機マテリアル、3, 147-157 (1996).

7) 木島剛、“無機・有機複合ホスト”, Peterotech 8, No. 4 (1985).

8) 木島剛、“水酸アパタイトの表面化学ー有機化合物の液相吸着”, Gypsum &Lime No. 158, 28-35 (1979).

 

著 書


1) M.Yada, T.Kijima, "Inorganic/Organic Nanocomposites Synthesized by the Homogeneous Precipitation Method," Recent  Research Developments in Inoragnic Chemistry (Transworld Research Network), in press (2002).

2) 矢田光徳、木島剛、“希土類酸化物ナノチューブの合成”「ナノ粒子の製造・評価・応用・機器の最前線」、シ−エムシー出版、269-272 (2002).

3) M.Yada, T.Kijima, “Mesostructured Rare Earth, Aluminum and Gallium Oxides Templated by Surfactant Assemblies",     Recent Research Developments in Inoragnic Chemistry (Transworld Research Network), Volume 2, 25-39 (2000).

4) 木島剛、矢田光徳、町田正人、“有機-無機複合化によるポーラスアルミナの調製”「有機・無機ハイブリッド材料」
  (技術資料集)、技術出版協会、335-342 (1999).