京都大学

グラフェンナノリボンの新規大量合成技術を提供し実用化を目指すことを発表

　京都大学大学院工学研究科の植村卓史准教授、北尾岳史博士研究員らの研究グループは、科学技術振興機構（ＪＳＴ）主催の「新技術説明会」でグラフェンナノリボン（ＧＮＲ）の新規大量合成技術を提供、企業に対し特許ライセンス契約を結び、同発明の実用化を目指すことを求めた。

　ＧＮＲは、炭素原子がハチの巣状に並んだグラフェン構造からシート状に切り出したもので、高いキャリア移動度を有し、バンドギャップが大きいなどから、半導体デバイスをはじめバイオセンサーなどの様々な分野において注目されている。また、ＧＮＲをポリマーなど、ほかの材料へ添加することによる新規な複合材料作成などが期待される機能性ナノ炭素材料だ。

　一方、ＧＮＲは幅やエッジ構造の違いに応じて異なる電子物性を示すため、その制御は非常に重要となる。

　今回開発した技術は、多孔性金属錯体の細孔内空間を反応場とするＧＮＲを大量に合成するもの。 　従来のＧＮＲ合成はリソグラフィを用いたトップダウン法や基板表面での触媒を使った重合法、有機合成法などのボトムアップ法が用いられてきた。これらの手法では、原子レベルで精密に構造が制御されたＧＮＲを大量に低コストで合成することは困難であった。

　今回開発した技術は、多孔性金属錯体内での精密な重合反応を行うもの。細孔サイズを変えることで、用途に応じたＧＮＲのテーラーメード合成が可能となった。

　また、除去可能な多孔性金属錯体を鋳型として用い、研究室レベルにおいて数十ミリグラムオーダーの合成に成功した。