工学研究科 > 応用化学専攻 > 物質機能化学講座

応用電気化学領域

当領域は電気化学を柱とし、表面・界面を自在に操ることによって新たな材料の開発を行っています。とりわけ常温で液体の塩であり、揮発しない性質もつ「イオン液体」に注目し、電子顕微鏡と組み合わせて新たな分析法を確立したり、従来にないメカニズムの電池を開発したりしています。また、蛍光発光する半導体ナノ粒子の開発にも精力的に取り組んでおり、光によって電子の流れを可視化することで、少し違った視点からナノ材料の性質を理解する研究を進めています。

構造物理化学領域

化学の世界では原子・分子が集まって形を作ろうとしています。その摂理によって生み出されたものの中で、もっとも美しいものが結晶です。私たちの研究室では、分子が「自然と集合する性質」と「集合する時に相手を見分ける性質」を利用して、結晶中で分子の配列を制御しようとしています。このような2つの基本的な性質を利用した化学は「超分子化学」と呼ばれ、多様な分子を思い通りに集合させることによって、新たな機能性材料の開発が期待できます。

物理有機化学領域

私たちは、有機合成化学をコア技術として多様性に富んだ基礎研究を展開しています。おわん型湾曲π共役系分子「スマネン」のユニークな構造に基づく機能・性質の開拓、具体的には、結晶状態でのスマネンの配列に着目したSinglet Fission活性分子や誘電応答分子の開発などを行っています。また、非平面分子が作る弱い分子間相互作用を活用して、構造・機能を柔軟に変える「硬くて軟らかい」分子結晶マテリアルの開発も行っています。金属/高分子ナノハイブリッド触媒の開発も大きなテーマの一つです。特にナノ粒子を取り巻くマトリクスが与える影響に興味をもっています。具体的には、親水性コロイド系での精密サイズ制御法や、バイオマス材料を含む様々な保護マトリクス(水酸化フラーレン、セルロースナノファイバーなど)の新規開発を行っています。これに加え、大規模な装置を用いないレーザーアブレーション技術を用いた触媒調製や反応開発、放射光施設や電子顕微鏡を活用した触媒評価なども行っています。

構造有機化学領域

有機化合物の構造と反応性・物性のユニークな相関に着目し、広く生体分子、金属錯体、有機化合物を取り扱った機能分子の創製、タンパク質の機能化、新規生体触媒やナノバイオマテリアルの創製等を手がけている。具体的には、金属タンパク質の高機能化・機能改変への挑戦、合成補因子を用いたヘムタンパク質の機能解明、超分子タンパク質複合体の形成、バイオハイブリッド触媒の開発、新規ポルフィリノイド化合物の合成と反応性の検討を実施している。

精密合成化学領域

当研究室では,“ものづくり”の基礎研究に主眼をおき、シンプル(入手容易)な原料から使える物質(分子)の新しい合成方法の開拓を目的とし、効率性、選択性、およびグリーン性を備えた方法論を重視して研究しています。使える分子として有機合成に有用なビルディングブロック、機能材料を指向したフラーレンの誘導体、および天然物に導ける骨格などを取り上げ、それらの合成の新手法の開発を検討しています。

無機材料化学領域

機能性無機材料に関する幅広い研究を行っている。現在は特に、イオン伝導性固体、ガスセンサ、環境触媒、無機顔料、蛍光体などの創成を目指し、新規な材料開発を行っている。イオン伝導性固体では、世界で始めて3価および4価カチオン伝導を実証した。環境触媒分野では、従来の触媒よりもはるかに低温で環境汚染ガスを浄化可能な触媒を創成し、無機顔料開発では、無害でありながら発色の良い顔料を実現した。

高分子材料化学領域

特任助教 鄭 永太
特任研究員 崔 鑫楠
招へい教授 中村 幹彦
招へい教員 竹内 靖
招へい教員 冨樫 智

高分子材料化学領域では機能性高分子の精密設計・合成と物性・機能評価を研究しています。地球温暖化抑制に寄与できる独自設計のセルロースナノファイバー、バイオポリエステルをはじめとする再生可能資源を利用するバイオマスプラスチックの創製と物性制御、医療、環境、エネルギー分野での応用を目指した高分子ナノ多孔体の新規合成法の開拓と機能開発、ヒドロゲル材料の接着制御技術の開発を行っています。

先端材料化学領域

無機材料化学を基礎として、永久磁石、蛍光体、セラミックスなどの無機材料を研究している。

物性化学領域

光・電子・誘電特性を示す共役分子・高分子・超分子・有機無機ハイブリッド材料などのソフト材料をベースとして、そのナノ階層構造化・機能化及びミクロレベルでの特性評価に関する研究を行なっています。また、次世代陽電池や光触媒、光検出器に応用する新たな半導体材料の合成・開発と、基礎物性の解明を目指した新規評価法の開発を行っています。

有機電子材料科学領域

有機分子が持つ光機能・電子機能に着目し、材料としての基礎的な性質を明らかにするとともに、新しい材料を開発して光・電子デバイスへと応用することを目標としています。このような研究分野は有機エレクトロニクスと呼ばれ、有機ELや、有機トランジスタ、有機太陽電池などがターゲットとなります。一分子の性質をデザインする有機化学から、半導体工学をベースとしたデバイス物理まで、異なる分野の視点から学際的な研究を行っています。

超分子認識化学領域

化学の世界では原子・分子が集まって形を作ろうとしています。その摂理によって生み出されたものの中で、もっとも美しいものが結晶です。私たちの研究室では、分子が「自然と集合する性質」と「集合する時に相手を見分ける性質」を利用して、結晶中で分子の配列を制御しようとしています。このような2つの基本的な性質を利用した化学は「超分子化学」と呼ばれ、多様な分子を思い通りに集合させることによって、新たな機能性材料の開発が期待できます。

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