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炭素材料の構造制御
  炭素材料は、一般的に構造が複雑です。構造が明らかな原料を使用して、炭素化後に原料骨格が残るよう脱水素させ、構造制御された炭素材料を調製しています。

(1)含エッジ炭素材料(ジグザグ・アームチェアエッジ・アームチェアライクエッジ(SOLO))
・ Y. Yamada*, S. Gohda, K. Abe, T. Togo, N. Shimano, T. Sasaki, H. Tanaka, H. Ono, T. Ohba, S. Kubo, T. Ohkubo, S. Sato, Carbon materials with controlled edge structures, Carbon 122 (2017) 694-701.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.07.012

Reprinted with permission. Copyright (2017) Elsevier.


・Y. Yamada*, M. Kawai, H. Yorimitsu, S. Otsuka, M. Takanashi, S. Sato, "Carbon materials with zigzag and armchair edges", ACS Appl. Mater. Interfaces 10 (2018) 40710-40739.

・ 特開2018-203555、炭素材料の製造方法、山田泰弘、佐藤智司、大場友則、島野紀道、藤郷貴章、梅田大地、阿部功幹、郷田隼、小野博信(出願日 平成29年5月31日)

・ I. Kuno, A. Sato, S. Gohda, S. Sato, Y. Yamada*, Bottom-up synthesis of carbon materials with an exceptionally high percentage of pentagons or tertiary nitrogen by brominating precursors, Carbon 213 (2023) 118188.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118188
Free for 50 days at Shared link:https://authors.elsevier.com/a/1hH5q1zUAV-El
Available at SSRN:http://ssrn.com/abstract=4347943

(2)含窒素炭素材料(ピリジニック窒素・ベーサルアミン・バリーアミン)
・N. Ohtsubo, S. Gohda, K. Gotoh, S. Sato, Y. Yamada*, Bottom-up synthesis of pyridinic nitrogen-containing carbon materials with reactive C-H from two-ring aromatics, Carbon, accepted.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.02.019
Available at SSRN:http://ssrn.com/abstract=4271088

Reprinted with permission. Copyright (2023) Elsevier.

・Y. Yamada*, H. Sato, S. Gohda, T. Taguchi, S. Sato, Toward strategical bottom-up synthesis of carbon materials with exceptionally high basal-nitrogen content: development of screening techniques, Carbon 203 (2023) 498-522.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.11.043
Available at SSRN:http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4210347

Reprinted with permission. Copyright (2023) Elsevier.

・ I. Kuno, A. Sato, S. Gohda, S. Sato, Y. Yamada*, Bottom-up synthesis of carbon materials with an exceptionally high percentage of pentagons or tertiary nitrogen by brominating precursors, Carbon 213 (2023) 118188.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118188
Free for 50 days at Shared link:https://authors.elsevier.com/a/1hH5q1zUAV-El
Available at SSRN:http://ssrn.com/abstract=4347943

・ R. Kawai, Y. Yamada*, S. Gohda, S. Sato, Bottom-up synthesis of carbon materials with high pyridinic-nitrogen content from dibenzacridine isomers with zigzag and armchair edges, J. Mater. Sci. 57 (2022) 7503-7530.
https://doi.org/10.1007/s10853-022-07104-z
Free for view only.--> "Bottom-up synthesis of carbon materials with high pyridinic-nitrogen content from dibenzacridine isomers with zigzag and armchair edges"

・ Y. Yamada*, H. Tanaka, Y. Tanaka, S. Kubo, T. Taguchi, S. Sato, Toward strategical bottom-up synthesis of carbon materials with exceptionally high pyridinic-nitrogen content: development of screening techniques, Carbon 198 (2022) 411-434.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.06.069
Reprinted with permission. Copyright (2022) Elsevier.


・ Y. Yamada*, S. Matsuo, K. Abe, S. Kubo, S. Sato,"Selective doping of nitrogen into carbon materials without catalysts", J. Mater. Sci. 51(19) (2016) 8900-8915.

・ 特願2020-067151、ベーサル窒素を選択的に導入した含窒素炭素材料およびその製造方法、山田泰弘、佐藤颯斗、郷田隼(出願日 令和2年4月3日)

・ 特願2020-067152、ピリジニック窒素を選択的に導入した含窒素炭素材料の製造方法、山田泰弘、川合崚平、郷田隼(出願日 令和2年4月3日)

・ 特願2020-195781、ピリジニック窒素を選択的に導入した含窒素炭素材料の製造方法、山田泰弘、川合崚平、田口大成、大坪尚人、郷田隼(出願日 令和2年11月26日)

(3)含酸素炭素材料 (エーテル)
・ S. Gohda*, Y. Yamada*, M. Murata, M. Saito, S. Kanazawa, H. Ono, S. Sato, "Bottom-up synthesis of highly soluble carbon materials", J. Mater. Sci. 55 (2020) 11808-11828.
・ S. Gohda*, M. Saito, Y. Yamada*, S. Kanazawa, H. Ono, S. Sato, "Carbonization of phloroglucinol promoted by heteropoly acids", J. Mater. Sci. 56 (2021) 2944-2960.

・ 特願2018-172447、可溶性有機無機複合体、山田泰弘、村田昌駿、齋藤誠仁、佐藤智司、郷田隼、小野博信(出願日 平成30年9月14日)

・ 特願2018-172449、炭素材料含有材料の製造方法、山田泰弘、村田昌駿、齋藤誠仁、佐藤智司、郷田隼、小野博信(出願日 平成30年9月14日)

・ 特願2020-067150、フラン環を選択的に導入した含酸素炭素材料の製造方法、山田泰弘、長岡洋斗、郷田隼(出願日 令和2年4月3日)

(4)含5員環炭素材料
・ I. Kuno, A. Sato, S. Gohda, S. Sato, Y. Yamada*, Bottom-up synthesis of carbon materials with an exceptionally high percentage of pentagons or tertiary nitrogen by brominating precursors, Carbon 213 (2023) 118188.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118188
Free for 50 days at Shared link:https://authors.elsevier.com/a/1hH5q1zUAV-El
Available at SSRN:http://ssrn.com/abstract=4347943

・ N. Diana, Y. Yamada*, S. Gohda, H. Ono, S. Kubo, S. Sato, "Carbon materials with high pentagon density", J. Mater. Sci. 56 (2021) 2912-2943.

・ 特開2020-83692、炭素材料膜及びその製造方法、山田泰弘、ノルアマリナ ディアナ ビンティ ナサルッディン、郷田隼、小野博信(出願日 平成30年11月22日)

(5)芳香族化合物・グラフェンエッジの臭素化
グラフェンのエッジは様々な欠陥構造をとり得ます。この様々な構造を有するエッジと臭素との反応性について研究を行っています。臭素化により、C-Cカップリング反応を用いたエッジの官能基の修飾などが行えるようになります。
・ I. Kuno, A. Sato, S. Gohda, S. Sato, Y. Yamada*, Bottom-up synthesis of carbon materials with an exceptionally high percentage of pentagons or tertiary nitrogen by brominating precursors, Carbon 213 (2023) 118188.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118188
Free for 50 days at Shared link:https://authors.elsevier.com/a/1hH5q1zUAV-El
Available at SSRN:http://ssrn.com/abstract=4347943

・ J. Kim, Y. Yamada*, R. Fujita, S. Sato, "Bromination of graphene with pentagonal, hexagonal zigzag and armchair, and heptagonal edges", J Mater Sci 50 (2015) 5183-5190.