化学・物質工学科 教員・研究室紹介

・ 光エネルギー変換素子の開発
・ 人工光合成系の構築
・ 次世代太陽電池の開発

フェムト秒レーザーシステム

・ イオン・電子伝導性固体の合成と物性
・ エネルギー変換材料の物質設計
・ 放射光X線・中性子線を用いた構造解析

リチウムイオン二次電池

・ 次世代リチウム二次電池材料の開発
・ 新規二次電池材料の開発
・ 高性能キャパシタ材料の開発

将来社会を支える電池とキャパシタの技術

・ 新規な金属ペプチド錯体(ペプチド折り紙)の開発
・ 光化学的CO2還元触媒反応
・ 分子触媒で創る人工光合成

「ペプチド折り紙」で創る人工光合成

・ 生体に倣った高分子材料の合成と応用
・ 生体機能界面の精密設計
・ 高機能人工臓器の開発

骨疾患治療に資するポリマーのイメージ図

・ 光化学反応を利用した生体材料の開発
・ インプラントの表面修飾
・ 電気抵抗率の超精密測定

光照射による骨類似物質の急速成膜

・ 溶液プロセスによる機能性無機材料のナノ構造制御技術の開発
・ 溶液プロセスにおける無機化合物結晶の成長挙動に関する研究
・ 無機材料の結晶化挙動に関する基礎的研究

ナノ構造が制御されたSnO結晶

・ 新奇な構造を有する多環式芳香族化合物の合成と新規物性の開拓
・ 有機機能性材料を志向した共役パイ電子系化合物の創出
・ 計算化学を用いた分子の設計および物性の予測

基本骨格となる多環式芳香族化合物群

・ 高活性、高選択的反応のための触媒開発
・ 有機金属化合物を用いた触媒反応
・ ナノ制御空間を有する分子触媒開発

有機分子が包接された金属錯体

・ 生分解性スマートバイオマテリアルの開発と医療応用
・ ドラッグデリバリー用ナノ粒子の開発
・ トポロジカルな構造を持つ新規ゲルの合成と物性

体内でゲル化するインジェクタブルポリマーとその中で増殖する細胞

・ 高次構造が制御された機能性人工タンパク質の創製
・ バイオアクティブ医用材料界面の構築
・ 人工細胞外マトリクスの設計と合成

ペプチドを固定化した医用金属材料上に接着する血管内皮細胞

・ 新規合成法による機能性ナノ粒子の創成
・ 機能性ナノ粒子を用いた触媒・電子材料の開発
・ 機能性ナノ粒子を用いた環境・バイオ分析法の開発

発光するナノ粒子

・ 高分子合成を駆使した医用材料の創製
・ 生物と共生するソフトマテリアルの創出
・ 生体に学んだサステナブル材料の創生

高分子ナノ粒子の原子間力顕微鏡像

・ DNAを用いた機能性材料の構築
・生体超分子の単分子イメージング
・分子機械・分子ロボットの開発

DNAを並べて作ったナノシート

・ 三次元かご型分子の合成の開発
・ 高解像性レジスト材料の開発
・ 高屈折率、低屈折率材料の開発

ノーリア誘導体で作成した高解像性レジストパターン

・ ゾル-ゲル法による機能性セラミック材料ならびに機能性有機・無機ハイブリッド材料の開発
・ セラミック薄膜や有機・無機ハイブリッド薄膜を作製する技術としてのゾル-ゲル法に関する基礎科学

プラスチック板上に作製したZnO薄膜

・ 分子構造を精密に制御した高機能金属錯体配位子の創製
・ 分子デザインに基づく高活性遷移金属錯体触媒の創製
・ 天然物を利用した革新的な不斉触媒反応の開発

開発した新規なPd錯体触媒

・ 光電気機能性高分子の合成
・ 光学活性機能性高分子の合成
・ 精密遷移金属触媒重合の開発

高次構造の制御された高分子のイメージ図

・ 燃料電池自動車用の水素貯蔵材料の開発
・ コジェネレーション(コジェネ)用の水素貯蔵材料の開発
・ 固体中原子の化学結合状態のシミュレーション

水素貯蔵材料で水素をコンパクトに貯蔵！

・ プラズマ窒化法、拡散浸透法等による金属材料の表面改質技術の開発
・ プラズマCVD法によるダイヤモンド状炭素膜の作製
・ 放電プラズマ焼結法による各種機能材料の開発

アクティブスクリーンプラズマ窒化の様子

・ ヘテロ原子化合物の合成と利用
・ C1化合物を用いた合成反応の開発
・ 新規触媒反応の開発

核磁気共鳴吸収スペクトル測定装置（NMR）

・ 高放熱性ネットワークポリマーの開発
・ 高強靭性ネットワークポリマーの開発
・ 高機能ポリマーコンポジットの創製

偏光顕微鏡による液晶パターンの観察

・ 自己環境遮断性金属材料の開発
・ 環境脆化発現機構の解明
・ 環境遮断性薄膜の創製とその評価

鋭敏化ステンレス鋼の環境脆化

・ 糖鎖超分子化合物の構築
・ 環境調和型糖鎖合成プロセスの開発
・ 糖鎖を用いた高機能性材料の創製

糖鎖被覆リポソームの電子顕微鏡写真

・ 金属材料の表面処理技術の開発　
・ AI・機械学習によるシミュレーションを活用した材料開発
・ 急速凝固を利用した金属材料の開発

硬質粒子を分散させた急速凝固材の組織

・ 自動車用鋳造材料の開発
・ 極限環境に強いハイエントロピー合金の開発
・ 環境にやさしい鋳造法の研究

鋳造の様子

・ バイオインスパイアード材料の設計と応用
・ スマートゲルの合成と医療・環境応用
・ 機能性高分子膜の開発

スマートポリマーを用いた薬物放出制御

・ 非鉄金属材料の高信頼性化
・ マグネシウム合金の耐食性向上
・ アルミニウム合金の高強度化

微細化されたアルミニウム合金のミクロ組織

・ 分子間にはたらく非共有性相互作用の解明
・非天然型光学活性アミノ酸の合成
・金属イオンが介在する非共有性相互作用の解明と利用

電位差滴定装置

・ 光電機能デバイス用材料の開発
・ 構造制御した高分子の合成
・ 蓄電デバイス用材料の開発

太陽電池評価装置

・ 水素ステーション用水素吸蔵合金の開発
・ 中規模輸送用水素キャリアの開発
・ 表面制御型高活性合金触媒の開発

気体の水素を高密度に圧縮した水素吸蔵合金

・ 機能性超分子ネットワークポリマーの合成
・バイオマスを利活用するサステイナブル高分子の合成と分解
・海藻由来機能性材料の開発

海藻由来多糖からなるサステイナブル水溶性接着剤

・ 核画像診断剤としての金属錯体の開発
・ 光線力学療法・診断用光増感剤の開発
・糖質を有する生理活性金属錯体の開発

2機能性を持つ光線力学的療法薬

・ 高分子材料の分子論的研究
・ 電池の物質輸送の研究
・ シミュレーション手法の開発

２種類の高分子材料（PMMAとPC）の破壊シミュレーション

・ 酸化還元をトリガーとする高スピン分子の設計・合成・物性
・ 酸化還元活性な配位子と金属錯体の合成
・ 有機半導体分子の設計・合成・物性

当研究室で開発した新奇な配位子の構造

・ 熱制御材料の開発・評価
・ 潜熱蓄熱材を活用したサーマルマネージメント技術の開発
・ 熱制御技術の実用化検討・それを活用した人工衛星の開発

一定の温度を保つことができる潜熱蓄熱ブロック

・ 先進材料の新接合プロセスの開発
・ 異種材料接合の高強度化指針の確立
・ 接合科学を駆使した新材料の創製

Fe/Al異種金属接合部の元素･組織分布

・ ペプチド類縁体の合成と自己組織化体の応用
・ 生体を模倣した新規生体適合性高分子の合成
・ 生体関連高分子を用いた機能場の創出

糖とペプチド類縁体が自己集合して形成するベシクル反応場

・ 耐食性材料の大気腐食性評価
・ 金属材料の腐食劣化機構の解明
・ 電気化学を用いた各種センサーの開発

ケルビン法による金属表面の電位の測定