栗原 正人 Kurihara, Masato

1990年3月 九州大学理学部化学科卒業
1992年3月 九州大学大学院理学研究科化学専攻博士前期課程修了
1995年3月 九州大学大学院理学研究科化学専攻博士後期課程修了、
      博士(理学)
1995年4月 九州大学理学部化学科研究生
1995年6月 岡崎国立共同研究機構分子科学研究所 錯体物性部門、
      非常勤研究員
1997年1月 東京大学大学院理学系研究科化学専攻助手
2002年4月 山形大学理学部物質生命化学科助教授
2007年4月 山形大学理学部物質生命化学科准教授
2011年4月 山形大学理学部物質生命化学科教授、現在に至る

2004年4月~2006年3月 自然科学研究機構分子科学研究所 
            客員助教授併任
2004年4月~現在 産業技術総合研究所 客員研究員併任

専門 錯体化学、ナノ材料化学
趣味 家庭菜園

研究の背景 Background


次の我が国の産業基盤として、新たな高付加価値製品を創出する製造技術「プリンテッドエレクトロニクス」の国家プロジェクトの創出に大きな期待が寄せられ、注目を集めています。プリンテッドエレクトロニクスはフレキシブル性が高い有機基板に印刷によって回路形成(パターニング)を行う技術の総称ですが、この実現により、エレクトロニクス製品などの製造工程が劇的に簡便・時間短縮化されると同時に、更なる省資源・省エネルギーも達成できるため、低環境負荷型産業体質への移行が可能となります。プリンテッドエレクトロニクス基盤材料、中でも、機能性ナノ微粒子が溶剤に安定に分散するナノ微粒子インク、例えば、金属、金属酸化物ナノ微粒子、配位高分子ナノ微粒子インクなどの材料技術では、現在でも我が国は高い水準にあります。

金属ナノ粒子 Metal Nanoparticles 

銀ナノ微粒子とその安定分散インク

銀ナノ微粒子が溶剤に安定分散した分散液(銀ナノ微粒子インク)が世界的に注目を集めています。米国調査会社の報告書「Silver Inks and Pastes:2009 to 2016」によれば、プリンテッドエレクトロニクス分野において、太陽電池やディスプレイ、ソリッドステート照明、ICタグ、センサなどその配線用途に用いられる銀インク・ペーストは、2016年にはその利益が36億米ドルに達すると見込まれているようです。 また、銀ナノ微粒子は、その近接場効果による太陽電池の光エネルギー変換の高効率化など次世代のグリーン・テクノロジー関連分野でも大きな期待を集めており、その需要が益々高まってくると予想されています。こうした背景の中、我が国が目指す「低炭素化ものづくり」の実現に向け、我々が発明(特許出願)した室温焼結性銀ナノ微粒子の高収率・安価・低環境負荷・大量製造技術がグリーン・イノベーション分野の推進とその基盤産業・技術に成長に貢献できるものと期待しています。

銀ナノ微粒子の特徴とその製造法

銀ナノ微粒子インクとインクジェット非接触印刷技術の組み合わせで、多種多様な形状・基材に塗布・微細配線パターニングが実現されます。バルク銀の962℃の融点は銀ナノ微粒子では室温付近まで低下(ナノサイズ効果→融点降下)することが知られています。そのため、インクジェット印刷→インク溶剤揮発後に残る銀ナノ微粒子は、低温加熱または加熱なしでも相互融着し導電銀微細配線に変化するため、熱に弱く軽量・安価・透明・フレキシブル樹脂基板・繊維のほか、紙にも電子デバイスを構成できます。この簡便設備の印刷技法によるオンデマンド微細配線から、金属廃液量と熱エネルギー消費の大幅削減が実現されます。

水を嫌うフィルム型フレキシブル有機薄膜太陽電池製造などへのプリンテッドエレクトロニクス(インクジェット印刷による導電微細配線)の実現には、有機溶剤系銀ナノ微粒子インクが欠かせません。そのために、銀ナノ微粒子の互いの凝集による沈殿や粒子成長を抑制する工夫として、有機溶剤に親和性の高い有機分子でその表面を保護(被覆)する必要があります。アルキルアミン類は中性保護分子であり、置換・低温除去(脱離)が容易で、低温焼結する銀ナノ微粒子を得るには適している反面、表面保護力が弱いため、その簡便・高収率・低環境負荷(有機合成溶媒の排除)を兼ね備えた合成法を開発することは容易ではありませんでした。従来、大量合成に適するとされる湿式合成であっても、実際は、大量の有機反応溶媒と保護分子を用いて少量のナノ微粒子を合成、手間をかけてそれを単離・精製する場合が多いため環境負荷が大きく、中には毒性が危惧される還元剤を使う場合もありました。

我々は、シュウ酸架橋銀アルキルアミン錯体自己熱分解法の発明により、有機反応溶媒を排除した経路で、それがアルキルアミン保護銀ナノ微粒子に直接変換できることを見出しました(式1)。本合成法では、銀基準収率でほぼ100%を達成、銀ナノ微粒子の単離・精製も極めて簡便で済み、安価・大量合成に適しています。

フィルム型フレキシブル樹脂基板への導電微細配線に利用される銀ナノ微粒子インク

銀ナノ微粒子の性能として、(1)汎用樹脂基板が劣化しない100℃以下の熱処理で融着し導電配線が可能、(2)濃厚インク(重量の半分かそれ以上(50重量%以上)で銀ナノ微粒子が溶剤に安定分散)でありながら数ヶ月は室温保存可能が求められます。従来(1)(2)はトレードオフの関係でした。つまり、銀ナノ微粒子を相互に融着するには、その表面を覆う保護分子を脱離・除去することが必要ですが、その脱離温度の低温化=表面から脱離しやすい保護分子の選択は、インク中の銀ナノ微粒子の安定分散性を逆に犠牲にする選択でもありました。我々は、その100℃の温度の壁をブレークスルーし→誰もが為し得なかった室温融着(焼結)を達成、併せて、インク中での数ヶ月以上の室温保存性を兼ね備えた銀ナノ微粒子の高収率・安価・簡便・低環境負荷合成に初めて成功しました(特許出願)。

銀ナノ微粒子の近接場効果

金・銀・銅ナノ微粒子は鮮烈な色を呈しており、その電子スペクトルでは紫外線から可視光領域に強い吸収帯(表面プラズモンバンド)が現れます。これは、ナノ粒子表面の自由電子が光の近接場(電場)と共鳴していることに起因しています。特に、銀ナノ微粒子は結晶の形状や粒子の集合状態によって、紫外から可視域の広い範囲で表面プラズモンバンドを任意に制御できる特徴があることから、近い将来、シリコン化合物半導体、色素増感、有機薄膜のいずれのタイプの太陽電池においても、その光変換効率を向上するための必須材料に成長することは国内外の動向からも明らかです。経済産業省の技術戦略マップ(ナノテクノロジー分野)でも、近接場効果の活用によるエネルギー変換効率を大幅アップした太陽光発電の実現が2020~2030年に想定されています。他方で、既に、ヨーロッパ(EU)では、産学の国際プロジェクトPRIMA(Plasmon resonance for improving the absorption of solar cells=プラズモン共鳴による太陽電池光吸収の改善(光効率の向上)) が2010年1月から開始しています。

銅銀合金ナノ微粒子

銅ナノ微粒子は空気中で酸化されやすく合成・取り扱いが難しいことから、その応用研究は遅れています。さらに、銅銀合金化は相性の悪い組み合わせであり、銅銀ナノ微粒子の合成→安定ナノ構造の解明などの基礎研究を通じた研究シーズ発掘は最近始まったばかりです。我々が開発した銀ナノ微粒子を用いると、驚いたことに、湿式合成でありながら、金属銅ナノ層(シェル層)が銀ナノ微粒子(コア粒子)表面で銀と同じ格子長で成長した銅シェル銀コアナノ微粒子が得られることが分かりました(特許出願)。この銀と同じ格子長構造の銅ナノ材料はこれまで知られていない新素材であり、数nm銅シェル層であっても、空気中で酸化されることなく安定です。また、銅シェル層の厚み(銀と銅の金属組成比)に依存し、表面プラズモン共鳴波長を系統的に制御できることを既に見出しました。この銀銅ナノ構造の金属組成比によ系統的な波長制御は、独創性・新規性が高く、従来の銀ナノ微粒子の形状による波長制御に比べて、簡便であるため、産業応用の点でも優位性がある考えられます。

銅ナノ微粒子

銀が本来持つ課題(高価、エレクトロマイグレーション)を嫌う用途では、次の材料としては、銅ナノ微粒子が挙げられます。銅は銀に比べ、安価で資源の枯渇の懸念が少なく、エレクトロマイグレーションが起こりにくい特徴があります。一方、銅ナノ微粒子そのものは、従来、その合成段階で酸化されやすく、これを克服する画期的な製造法、及び、折角、安価な銅を利用するのであるから、その製造コストを軽減する製造法が求められています。また、有機溶剤系に分散する(馴染む)銅超微粒子の製造法は、水系に比べ、遅れている印象です。
銀ナノ微粒子で培った製造技術を銅ナノ微粒子へ発展させるべく、研究開発をスタートしました。既に、空気中で酸化されない銅ナノ微粒子の低コスト・簡便製造法(空気中で合成できる銅ナノ微粒子)の開発に目処がたってきました。この銅ナノ微粒子は有機溶剤に馴染み、基板に塗布後は、驚いたことに不活性ガス雰囲気でも焼結し、良好な銅導電性を示す銅皮膜へと変化します(従来の銅超微粒子は表面酸化が顕著で、還元ガス中での焼成が必須でした)。

金属ナノ微粒子関連項目

◇銀ナノ微粒子関連:「銀ナノ微粒子の簡便な合成法の開発に成功。様々な材質への塗布が可能で広がる用途。」山形大学広報誌 みどり樹、vol 42, 2009 (pdf)
◇室温焼結性銀ナノ微粒子と銅銀合金ナノ微粒子分散液、栗原正人、コンバーテック(コンバーティング総合情報誌)(加工技術研究会)2010, April (No.445), 82-85.
◇イノベーションジャパン・大学見本市2009(2009.9.16-18、東京国際フォーラム)に出展した(200件以上の訪問者に研究紹介した)、併せて、新技術説明会で研究シーズを紹介した。ステラコーポレーションがwebで公開する評価では最も脚光を浴びた研究展示として紹介された。
◇JST主催の新技術説明会(ナノ・材料)(2009.11.20、JSTホール(市ヶ谷))で本申請課題に関連する技術紹介を実施した。
◇銀ナノ粒子の室温焼結に成功 エレクトロニクス材料として応用広がる 山形大学、半導体産業新聞(産業タイムズ)(2009.9.9)。


プルシアンブルー Prussian Blue

研究背景(プルシアンブルー及びその類似体ナノ微粒子とその安定分散液)

プルシアンブルー(PB)は、三世紀ほど前(1704年)のドイツ(当時のプロシア)で偶然に発見された青の人工顔料(PB pigment)です。PBは新鮮な感覚の“青”の表現が可能で、しかも、天然石由来の高価な青顔料に比べてはるかに安価で入手できることから、1750年代にはヨーロッパ全土に広まり大反響となりました。PBは1830年代には日本でも浮世絵で登場しています。PBはこのように300年以上に渡る最も古い人工顔料としての歴史がありますが、化学的に見れば最も古い人工の金属錯体(配位高分子)に分類されます。その鮮烈な青はモル吸光係数が104を超えるFe(II)からFe(III)への電荷移動(CT)吸収に由来しています。その理由が、PBの配位高分子結晶(無機顔料として)としての頑強な骨格構造に起因していることは、錯体化学が発展した現在では容易に理解できます。また、PBは安定な錯シアン化合物であるため毒性についても問題がないこともその長い歴史が証明しています。長い顔料としての歴史から、機能性材料として脚光を浴びるようになったのは、例えば、その電解析出膜の分光電気化学に関する報告が切っ掛けです。その電析膜の電気化学特性は、現在のエレクトロクロミック(EC)ディスプレイ(表示)、二次バッテリー、イオンセンサ・バイオセンサ、電気化学触媒などの実用化へ向けた研究の礎ともなっています。一方で、簡便・安価・大量合成で利点がありながら、PB pigmentは殆どすべての溶媒に不溶であるため“insoluble PB”とも呼ばれ、その加工性の乏しさから、その直接利用、例えば、PBの薄膜化などの機能化への取り組み、は断念されていました。最近のナノサイエンス・ナノテクノロジーは、2000年以降になって、PBやその誘導体(PBA)においても、そのナノ結晶(ナノ微粒子)の合成法の開発及び、その物性研究に関連した新しい分野を牽引しています。PB及び PBAナノ微粒子分散液(インク)は、ナノ金属・金属酸化物ナノ微粒子の研究にも見られるように、その機能性薄膜研究のための基盤材料であり、その安価・大量・高収率・低環境負荷(低炭素化)合成法の開発こそがキーテクノロジーとなります。

PB pigmentはナノ微粒子の凝集体だった!

[[Fe(CN)₆]⁴⁻とFe³⁺の濃厚混合水溶液(または、 [Fe(CN)₆]³⁻とFe²⁺の混合水溶液)から得られる不溶性のPB pigmentは巨大粒子と考えられていました。しかし、PB pigmentの粉末X線回折のシグナルがブロードニング(高幅化)しており、それが、逆ミセル合成や高分子保護法で得られるPBナノ微粒子のそれと同程度であることに対する疑問から、我々の研究は始まりました。そのシグナルの半値幅からPB pigmentの単結晶子サイズはScherrerの式から10 nm程度であると見積もられました。驚いたことに、透過電子顕微鏡(TEM)像でも、PB pigmentは10 nm程度の粒子の凝集体であることが分かりました。我々の研究から、PB以外にも組成金属種の異なる多くのPBAがナノ粒子の凝集体であることを見出しています。

PB及びその類似体ナノ微粒子安定分散液(インク)の安価・簡便・大量・高収率・低環境負荷(低炭素化)合成法の登場!


我々は、2007年にPB pigmentが10 nm程度のナノ微粒子の凝集粉体であること、そのナノ微粒子固有の表面配位不飽和サイト(表面反応サイト)を利用した表面修飾により、個々のナノ微粒子が水、有機溶媒などの多様な溶媒に高濃度で安定に分散するナノ微粒子インクを安価・簡便・大量・高収率・低環境負荷(低炭素化)で合成できることを報告しました。(Simple Synthesis of Three Primary Colour Nanoparticle Inks of Prussian Blue and Its Analogues. Nanotechnology 18, 345609 (2007))。


このPB、PBAナノ微粒子の安定分散溶液によって、二次電池用電極、EC表示素子など、電気化学素子としての応用が拡大できることが指摘されており、これら、PB及びPBAナノ微粒子表面の配位不飽和サイトは興味深い反応性を示すことが分かってきました。

我々は、この配位不飽和サイトを利用した戦略により簡便且つ低環境負荷な手法で新しいナノ材料の構築(表面ナノアーキテクチャー)を推進しています。

最近の例 

◇金属組成の異なるコアシェル構造PBAナノ微粒子の創製
(Preparation of Yellow Core–Blue Shell Coordination Polymer Nanoparticles Using Active Surface Coordination Sites on a Prussian-blue Analog. Chem.Lett. 38, 1058-1059 (2009))











PB類似体であるNi-PBA(Ni₃[Fe (CN)₆]₂,黄色)の結晶表面もPB同様に活性サイトを有しており、表面構造制御による機能の制御が可能です。Ni-PBAナノ結晶表面に、Fe(II)イオンを被覆させることで、Ni-PBAナノ結晶表面にPBの成分が一層形成し、コアシェル型PBAの合成に成功しました。このとき、添加するFe(II)の量により黄色から緑へと系統的に色が変化しました。これら物質の分散液を調製し,UV-Vis-Near IR 吸収スペクトルを測定したところ、Fe(II)の添加量を増加することで、PB由来の青色の吸収帯が徐々に増加していることを明らかにしました。また、Ni-PBAナノ微粒子表面に存在する金属シアノサイト量以上にFe(II)を添加しても、色の変化が見られませんでした。



◇混合金属型PBAナノ微粒子の創製
(Systematic Bathochromic Shift of Charge-transfer Bands of Mixed-metal Prussian-blue Nanoparticles Depending on Their Composition Ratios of Fe and Ni. Chem.Lett. 39, 762-763 (2010) (Editor’s choice))







結晶内に二種の金属成分を含むPBA(混合金属型PBA、FexM1x[Fe(CN)₆]0.67(M=Ni,Cuなど))の合成とその色変化について研究を進めました。任意の割合のFe(II)とNi(II)イオンを含む水溶液に、[Fe(CN)₆]³⁻イオン溶液を添加すると、金属比(x)に依存した系統的な色変化示すことが明らかになりました。また、その色を詳く調べるために分散液を調製し、UV-Vis-Near IR スペクトルを測定したところ、単純な二種の吸収帯の和になるのではなく、PBの吸収帯の強度が徐々に小さくなりながら、低エネルギー側にシフトしていることが明らかになりました。



◇アルコール(greener solven)分散型PBナノ微粒子の創製
(Dispersion Control of Surface-charged Prussian Blue Nanoparticles into Greener Solvents. Chem.Lett. 38, 138-139 (2010))











 エレクトロクロミック表示素子の開発(産業技術総合研究所との共同研究)

山形大学と産業技術総合研究所との共同研究で、安価・簡便・大量・高収率・低環境負荷で合成できる(産業応用に適した)PB及びPBAナノ微粒子インクを材料としたエレクトロクロミック表示素子、調光素子の製品化が推進されています。インクの特性を生かした湿式プロセスによる素子形成→プリンテッドエレクトロニクスの実現を目指しています。

様々なメディアでも紹介されています。

いばらきわいわいスタジオ・NHK(地デジ茨城)(2007/08/08)
顔料を使い安価に 調光ガラスを開発・河北新聞(2007/09/03)
安価に省エネ効果 産総研・常陽新聞(2007/08/09)
調光ガラスを開発 顔料プルシアンブルー使用・東京新聞(2007/08/09)
青色顔料で調光ガラス 電気を流し色を変化・日刊工業新聞 (2007/08/09)
色・柄多様、低コスト・日経産業新聞(2007/08/10)
模様が変わる調光ガラスを開発/産総研・日刊建設産業新聞(2007/08/30)
色が変化する調光ガラス 産総研が山形大などと共同開発・フジサンケイビジネスアイ(2007/08/09)
模様が変わる調光ガラスを開発・しんぶん赤旗(2007/09/02)
産総研など、青色顔料をナノ粒子化し調光ガラス作製・ナノテクウィークリー(2007/09/03)
調光ガラス作製 産総研など・化学工業日報(2007/08/10)
ナノ粒子化で調光ガラス制作 多彩な色と柄表示が可能に・科学新聞(2007/09/03)
多様な色柄を表現、省エネ性も高める調光ガラス作成 ・建設技術新聞(07/09/24)

http://staff.aist.go.jp/tohru.kawamoto/topics.html

ゲル電解質を用いたナノ粒子調光ガラスの実現 -電子ペーパーなど省エネ型表示装置にも応用の可能性-

(1) 電解質をゲル化してプルシアンブルー錯体ナノ粒子を用いた調光ガラスを改良
(2) 製造工程を簡略化することができ、低価格化による普及
(3) 期待ゲル電解質に白色粒子を混ぜて反射型にすると省エネ型表示装置にも応用可能
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2010/pr20100326/pr20100326.html

2016

  • 1. Nanoparticle Chemisorption Printing Technique for Conductive Silver Patterning with Submicron Resolution.
    • T. Yamada, K. Fukuhara, K. Matsuoka, H. Minemawari, J. Tsutsumi, N. Fukuda, K. Aoshima, S. Arai, Y. Makita, H. Kubo, T. Enomoto, T. Togashi, M. Kurihara, T. Hasegawa
    • Nature Communications, 7, 11402 (9 pages) (2016).
  • 2. Silver Nano- and Microplates Grew on a Specific Face Coordination Polymer Crystals.
    • T. Togashi, S. Ojima, I. Sato, K. Kanaizuka, and M. Kurihara
    • Chemistry Letters, 45, 646-648 (2016).
  • 3. Highly efficient electrocatalysis and mechanistic investigation of intermediate IrOx(OH)y nanoparticle films for water oxidation.
    • D. Chandra, D. Takama, T. Masaki, T. Sato, N. Abe, T. Togashi, M. Kurihara, K. Saito, T. Yui, and M. Yagi
    • ACS Catalysis, 6, 3946-3954 (2016).
  • 4. Characterization of Interfacial Charge Transfer Photoexcitation on Polychromium-oxo-electrodeposited TiO2 as an Earth-abundant Photoanode for Visible-light-driven Water Oxidation.
    • D. Chandra, R. Tsuriya, T. Sato, D. Takama, N. Abe, M. Kajita, D. Li, T. Togashi, M. Kurihara, K. Saito, T. Yui and M. Yagi
    • ChemPlusChem, 81, 1116-1122 (2016).
  • 5. A Catalytic Deposition Method of Silver Nanoparticles on TiO2 via Low-temperature Decomposition of Silver Oxalates.
    • T. Yahagi, T. Togashi, K. Kanaizuka, and M. Kurihara
    • Chemistry Letters, 45, 1195-1197 (2016).

2015

  • 1. Simultaneous Enhancement of Cs-Adsorption and Magnetic Properties of Prussian Blue by Thermal Partial Oxidation.
    • A. Takahashi, H. Tanaka, N. Minami, M. Kurihara, and T. Kawamoto
    • Bull. Chem. Soc. Jpn., 88, 69-73 (2015). Selected paper.
  • 2. Column Study on Electrochemical Separation of Cesium Ions from Wastewater Using Copper Hexacyanoferrate Film.
    • R. Chen, M. Asai, C. Fukushima, M. Ishizaki, M. Kurihara, M. Arisaka, T. Nankawa, M. Watanabe, T. Kawamoto, and H. Tanaka
    • J. Radioanal. Nucl. Chem. 303, 1491-1495 (2015).
  • 3. Cesium Adsorption Ability and Stability of Metal Hexacyanoferrates Irradiated with Gamma Rays.
    • M. Arisaka, M. Watanabe, M. Ishizaki, M. Kurihara, R. Chen, and H. Tanaka
    • J. Radioanal. Nucl. Chem. 303, 1543-1547 (2015)
  • 4. Construction of Hybrid Films of Silver Nanoparticles and Polypyridine Ruthenium Complexes on Substrates.
    • A. Kajikawa, T. Togashi, Y. Orikasa, B.-B. Cui, Y.-W. Zhong, M. Sakamoto, M. Kurihara, and K. Kanaizuka
    • Dalton Transactions, 44, 15244-15249 (2015)
  • 5. Efficient Synthesis of Size/Controlled Open/Framework Nanoparticles Fabricated with a Micro/Mixer: Route to the Improvement of Cs/Adsorption Performance.
    • A. Takahahshi, N. Minami, H. Tanaka, K. Sue, K. Minami, D. Parajulia, K. M. Lee, S. Ohkoshi, M. Kurihara, and T. Kawamoto
    • Green Chem. 17, 4228-4233 (2015).
  • 6. A Low-Temperature Sintered Heterostructure Solid Film of Coordination Polymer Nanoparticles: An Electron-Rectifier Function Based on Partially Oxidised/Reduced Conductor Phases of Prussian Blue.
    • K. Ono, M. Ishizaki, S. Soma, K. Kanaizuka, T. Togashi, and M. Kurihara
    • RSC Advances, 5, 96297-96304 (2015)
  • 7. Sequential Structural Control of Open-Framework Nanoparticles both in Dispersion and in Film for Electrochemical Performance Tuning.
    • Kyoung-Moo Lee, A. Takahashi, H. Tanaka, K. H. Kim, M. Kawamura, Y. Abe, M. Ishizaki, M. Kurihara, and T. Kawamoto
    • Bull. Chem. Soc. Jpn., 88, 1561-1566 (2015).
  • 8. Potential Tuning of Nano-architectures Based on Phthalocyanine Nanopillars: Construction of Effective Photocurrent Generation Systems.
    • T. Kawaguchi, S. Okamura, T. Togashi, W. Harada, M. Hirahara, R. Miyake, M. Haga, T. Ishida, M. Kurihara, and K. Kanaizuka
    • ACS Applied Materials & Interfaces, 7, 19098-19103 (2015).

 2014

  • 1. Plasmon-assisted photocurrent generation from sliver nanoparticle monolayers combined with porphyrins via their different chain-length alkylcarboxylates
    • T. Kakuta, H. Kon, A. Kajikawa, K. Kanaizuka, S. Yagyu, R. Miyake, M. Ishizaki, K. Uruma, T. Togashi, M. Sakamoto, M. Kurihara
    • J. Nanosci. Nanotech. 2014, 14, 4090-4096
  • 2. Synthesis of Water-Dispersible Silver Nanoparticles by Thermal Decomposition of Water-Soluble Silver Oxalate Precursors
    • T. Togashi, K. Saito, Y. Matsuda, I. Sato, H. Kon, K. Uruma, M. Ishiszaki, K. Kanaizuka, M. Sakamoto, N. Ohya, and M. Kurihara
    • J. Nanosci. Nanotech. 2014. 14, 6022-6027
  • 3. Spontaneous Construction of Nanoneedles Using Ruthenium Complex-conjugated Porphyrins on Substrates
    • T. Togashi, A. Izumi, H. Kon, K. Kanaizuka, M. Ishizaki, R. Miyake, H.-C. Chang, M.-a. Haga, M. Sakamoto, M. Kurihara
    • Chem. Lett. 2014. 43, 1201-1203.
  • 4. SWNT Composites with Compositionally-Tunable Prussian Blue Nanoparticles for Thermoelectric Coordination Programming Materials
    • Y. Nonoguchi, T. Murayama, M. Ishizaki, K. Kanaizuka, M. Kurihara, K. Hata, and T. Kawai
    • Chem. Lett. 2014. 43, 1254-1256.
  • 5. Low-Temperature Crystal Growth of Aluminium-Doped Zinc Oxide Nanoparticles in a Melted Viscous Liquid of Alkylammonium Nitrates for Fabrication of Their Transparent Crystal Films
    • H. Kaneko, T. Togashi, T. Naka, M. Ishizaki, K. Kanaizuka, M. Sakamoto, M. Kurihara
    • CrystEngComm. 2014. 16, 10521-10730

2013

  • 1. Proton-exchange Mechanism of Specific Cs+ Adsorption via Lattice Defect Sites of Prussian Blue Filled with Coordination and Crystallization Water Molecules
    • Ishizaki M, Akiba S, Ohtani A, Hoshi Y, Ono K, Matsuba M, Togashi T, Kananizuka K, Sakamoto M, Takahashi A, Kawamoto T, Tanaka H, Watanabe M, Arisaka M, Nankawa T, and Kurihara M.
    • Dalton Transaction, Dec 7;42(45):16049-55. Aug 14, 2013.
  • 2. Molecular Nanostamp Based on One-Dimensional Porphyrin Polymer
    • Kanaizuka K, Izumi A, Ishizaki M, Kon H, Togashi T, Miyake R, Ishida T, Tamura R, Haga M, Moritani Y, Sakamoto M, Kurihara M.
    • ACS Applied Materials & Interfaces, Aug 14;5(15):6879-85. Jul 30, 2013.
  • 3. Suitable Location to Control Electron Transfer and Gap-mode Plasmon Interactions: Photocurrent Generation from Silver Nanoparticle-Porphyrin Composite Layers
    • Kanaizuka, K; Yagyu, S; Kajikawa, A; Kakuta, T; Kon, H; Togashi, T; Uruma, K; Ishizaki, M; Sakamoto, M; Kurihara, M
    • CHEMISTRY LETTERS, 42, 6: 669-671, JUN 5 2013
  • 4. Synthesis of (NH4)₂xLa₁-xSrx[Fe(CN)₆]·nH₂O from Two Heteronuclear Complexes La[FeIII(CN)₆]·5H₂O and (NH₄)₂Sr[FeII(CN)₆] by Mechanochemical Process
    • H Aono, T Kan, Y Itagaki, K Yamaguchi, S Itoh, M Kurihara, and M Sakamoto
    • Journal of the Ceramic Society of Japan, 121 [1] 21-25 2013
  • 5. Growth of Pt Subnano Clusters on Limited Surface Areas of Prussian Blue Nanoparticles
    • M Ishizaki, S Tsuruta, K Kanaizuka, M Sakamoto, T Kawamoto, H Tanaka, and M Kurihara
    • Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 23, 216-222 2013
  • 6. Patterning Method for Silver Nanoparticle Electrodes in Fully Solution-Processed Organic Thin-Film Transistors Using Selectively Treated Hydrophilic and Hydrophobic Surfaces.
    • K Fukuda, Y Takeda, Y Kobayashi, M Shimizu, T Sekine, D Kumaki, M Kurihara, M Sakamoto, and S Tokito
    • Japanese Journal of Applied Physics Part 2-Letters & Express Letters, 52, 05DB05 (4 pp) 2013
  • 7. Suitable Location to Control Electron Transfer and Gap-mode Plasmon Interactions: Photocurrent Generation from Silver Nanoparticle-Porphyrin Composite Layers
    • K Kanaizuka, S Yagyu, A Kajikawa, T Kakuta, H Kon, T Togashi, K Uruma, M Ishizaki, M Sakamoto, and M Kurihara
    • Chemistry Letters, 42, 669-671 2013
  • 8. Selective removal of cesium ions from wastewater using copper hexacyanoferrate nanofilms in an electrochemical system
    • R Chen, H Tanaka, T Kawamoto, M Asai, C Fukushima, H Na, M Kurihara, M Watanabe, M Arisaka, and T Nankawa
    • Electrochimica Acta, 87, 119-125 2013

2012

  • 1. Preparation of New Heteronuclear (NH4)2XLa1-XSrX[Fe(CN)6]·nH2O Complex for Sr-substituted Perovskite-type La1-xSrXO3-a
    • H Aono, T Nishida, T Kan, Y Jin-oka, M Kurihara, M Sakamoto, Y Sadaoka
    • Materials Letters, 83, 151-153 2012
  • 2. Observation of oriented molecular assemblies on ITO surfaces using porphyrin derivatives bearing carboxyl groups and their electrochemical responses.
    • K Kanaizuka, S Yagyu, H Takahashi, M Ishizaki, M Sakamoto, and M Kurihara
    • Electrochemistry, 7, 504-506 2012
  • 3. Largely enhanced photocurrent via gap-mode plasmon resonance by a nanocomposite layer of silver nanoparticles and porphyrin derivatives fabricated on an electrode
    • K Kanaizuka, S Yagyu, M Ishizaki, H Kon, T Togashi, M Sakamoto and M Kurihara
    • Applied Physics Letters, 101, 063103 2012
  • 4. Preparation of New Heteronuclear (NH4)RE[FeII(CN)6]·4H2O Complexes (RE=La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy, Y, Er, Lu) and their Low-temperature Decomposition for Perovskite-type Oxide
    • H Aono, T Nishida, M Kurihara, M Sakamoto, Y Sadaoka
    • Ceramics Internatinal, 38, 2333-2338 2012
  • 5. Preparation of electrochromic Prussian blue nanoparticles dispersible into various solvents for realisation of printed electronics
    • M Ishizaki, K Kanaizuka, M Abe, Y Hoshi, M Sakamoto, T Kawamoto, H Tanaka and M Kurihara
    • Green Chemistry, 14, 1537-1544 2012
  • 6. Stable Organic Thin-film Transistors Using Full Solution-processing and Low-temperature Sintering Silver Nanoparticle Inks
    • K Fukuda, T Sekine, Y Kobayashi, D Kumaki, M Itoh, M Nagaoka, T Toda, S Saito, M Kurihara, M Sakamoto, S Tokito
    • Organic Electronics, 13, 1660-1664 2012
  • 7. Organic Integrated Circuit Using Room-temperature Sintered Silver Nanoparticles as Printed Electrodes
    • K Fukuda, T Sekine, Y Kobayashi, Y Takeda, M Shimizu, N Yamashita, D Kumaki, M Itoh, M Nagaoka, T Toda, S Saito, M Kurihara, M Sakamoto, S Tokito
    • Organic Electronics, 13, 3296-3301 2012
  • 8. Preparation of a Film of Copper Hexacyanoferrate Nanoparticles for Electrochemical Removal of Cesium from Radioactive Wastewater
    • R Chen, H Tanaka, T Kawamoto, M Asai, C Fukushima, M Kurihara, M Watanabe, M Arisaka, T Nankawa
    • Elecrtrochemistry Communications 25, 23-25 2012

総説およびトピックス General Remarks and Topics

  • 1. 栗原正人
    • 室温焼結性銀ナノ微粒子と銅銀合金ナノ微粒子分散液、
    • コンバーテック(コンバーティング総合情報誌)(加工技術研究会)2010, April (No.445), 82-85.
  • 2. M. Kurihara
    • プルシアンブルー及びその類似体の機能とその実用化を目指した取組み(Multi-functionalities of Prussian Blue and its Analogs and Approach toward Their Industrial Application.),
    • Bull. Jpn. Soc. Coord. Chem. 49, 34-46 (2007).
  • 3. M. Kurihara and H. Nishihara
    • Azo- and Quinone-conjugated Redox Complexes-Photo- and Proton-coupled Intramolecular Reactions Based on the d-π Interaction.
    • Coord. Chem. Rev. 226, 125-135 (2002)
  • 4. H. Nishihara and M. Kurihara
    • Redox-conjugated Molecular Nano-materials Involving Transition Metal Complexes 金属錯体系のレドックス共役ナノ分子材料、
    • 化学工業 (化学工業社)2001, vol 52, 615-621
  • 5. 栗原正人
    • フェロセンと外場応答性分子を連結したパイ共役機能複合錯体高分子と機能スイッチング、
    • 高分子錯体アニュアルレビュー、9-10 (2000). (Annual Review of Research Group on Macromolecular Complexes in the Society of Polymer Science, Japan.)
  • 6. 栗原正人
    • 室温焼結性銀ナノ微粒子と銅銀合金ナノ微粒子の創製及び物性について、
    • 鉱山((財)金属鉱山会・日本鉱業協会)2010、12月、63巻、30-41
  • 7. 栗原正人
    • 室温焼結性銀ナノ微粒子を用いたプリンテッドエレクトロニクスへの展開
    • オプトロニクス((株)オプトロニクス社)2011、5月、30巻、88-93.
  • 8. 金井塚勝彦、石﨑学、栗原正人
    • ─小特集 機能性色素が生み出す新しい世界─ 多様な色を示す機能性ナノ微粒子・分散液の調製とその応用
    • J. Jpn. Soc. Colour Mater., 86〔6〕,204–211(2013)

競争的研究資金 Competitive Research Funding

  • 1. 逆ミセル中のナノ束縛空間で成長した錯体ナノ結晶の界面電場制御と高速光応答
    • 2003.4~2006.3、科学研究費補助金・若手研究(B)、代表者
  • 2. 化学エネルギー変換(2004)、酸化反応の開発(2005)、分子複合系の構築と機能「エネルギー変換素子の開発」                                 
    • 2005.4~2006.3、戦略的創造推進事業 (CREST)、分担者(代表者、田中晃二)
  • 3. 表面配位不飽和空間を利用した配位高分子ナノ結晶の物性及び形態制御
    • 2005.4~2008.3、科学研究費補助金・特定領域研究(公募研究)、代表者
  • 4. 金属錯体超微粒子インクと多様な印刷・製膜技術による新機能エレクトロクロミック素子の創生
    • 2006.10~2010.9、NEDO・産業技術研究助成、分担者(代表者、川本徹)
  • 5.金属錯体の均一熱分解を利用した超単分散金属ナノ微粒子の創製
    • 2007.4~2009.3(2年間)、科学研究費補助金・萌芽研究、代表者
  • 6. 配位高分子ナノ結晶の表面配位不飽和サイトを活用した界面イオン伝導の探索
    • 2009.4~2012.3(3年間)、科学研究費補助金・基盤研究(C)、代表者
  • 7. 多用途に適合する室温焼結性銀超微粒子インクの環境対応型製造技術の確立
    • 2009.11~2010.10(1年間)、研究成果最適展開支援事業フィージビリティスタディ可能性発掘タイプ ((独)科学技術振興機構 )、代表者
  • 8.プリンテッドエレクトロニクス産業基盤創生
    • 2010~. YU-COE(山形大学先進的研究拠点)、代表者
  • 9. 農地土壌等における放射性物質除去技術の開発(プルシアンブルーを利用した環境からの放射性物質回収除去技術の開発)
    • 2011~2012、科学技術戦略推進費
  • 10. 電気化学的吸着脱離によるコンパクトで再利用可能なセシウム分離回収システム
    • 2011.4~2014.3、原子力基礎基盤戦略研究イニシアティブ(文部科学省)
  • 11. 電気化学的吸着脱離によるコンパクトで再利用可能なセシウム分離回収システム
    • 2011.10~2013.3、原子力イニシアチブ(文部科学省、産総研から再委託)、(代表者、田中寿)
  • 12.表面酸化が抑制された同ナノ微粒子の簡便製造技術を基盤とするプリンテッドエレクトロニクス適合技術の顕在化
    • 2011.10~2012.9(1年間)、研究成果最適展開支援事業(A-STEP)フィージビリティスタディ・シーズ顕在化((独)科学技術振興機構)、代表者
  • 13. プルシアンブルー系ナノ結晶多層膜の陽イオンサイズ選択型電子整流効果
    • 2012.4~2015.3、科学研究費補助金・基盤研究(C)、代表者
  • 14.塗布型高性能導電材料の開発と次世代タッチパネルへの応用
    • 2012.10~2015.3(3年間)、復興促進プログラム(マッチング促進)タイプII ((独)科学技術振興機構)、代表者
  • 15.コスト競争力を有する高性能銀ナノ微粒子の工業的製造方法の確立
    • 2013.12~2016.3(3年間)、研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)・ハイリスク挑戦タイプ ((独)科学技術振興機構)、代表者
  • 16.プリンテッドエレクトロニクスを指向した金属酸化物ナノ結晶の超低温結晶成長/接合
    • 2015.4~2018.3 (3年間)、科学研究費補助金・挑戦的萌芽研究、代表者
  • 17.プルシアンブルー系ナノ結晶の規則配列と低温界面接合による擬似的単結晶化
    • 2015.4~2018.3 (3年間)、科学研究費補助金・基盤研究(B)、代表者

民間助成金

  • 1.錯体・界面合成による均一性と単分散性を実現した複合金属酸化物ナノ微粒子の新規合成法の確立
    • 2004.1~2005.1、(財)倉田記念日立科学技術財団・倉田奨励金、代表者
  • 2.100℃の壁を越える低温焼結性銀超微粒子の高効率・簡便製造と基材適合性
    • 2010.4~2012.3(2年間)キャノン財団・第一回研究助成プログラム「産業基盤の創生」、代表者
  • 3.プリンテッドエレクトロニクス時代に向けた第二世代の銀ナノ微粒子とその革新的製造技術
    • 2011年度田中貴金属研究助成

受賞 Awards

  1. 2011年度 田中貴金属研究助成・プラチナ賞
    • 「プリンテッドエレクトロニクス時代に向けた第二世代の銀ナノ微粒子とその革新的製造技術」
  2. 2001年錯体化学研究会研究奨励賞 3M-01
    • アゾ基で連結したレドックス共役金属錯体の光異性化と酸化還元スイッチング
    • Photoisomerization and Redox Switching of Azo-bridged Redox-conjugated Metal Complexes