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研究分野別サイレントキーワード
「電気化学」とサイレントキーワードを含む研究
【数物系科学】物理学：超伝導材料・素子 ／電気化学を含む研究件
❏低原子価・準安定構造を有する遷移金属酸化物の機能創発(21H02026)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】本年度は，薄膜試料の合成と基礎物性の評価に注力し，溶液中の酸化還元反応によって前周期遷移金属酸化物の準安定相が得られる合成条件の範囲を明らかにすることを目的とした。パルスレーザ堆積法により，種々の基板上にLiNbO2やLiV2O4などの薄膜をエピタキシャル成長することにより，原料ターゲット中の過剰リチウム量や薄膜合成中のガス種・圧力が，得られた薄膜の組成，結晶構造，表面形状に対してどのように影響す...
❏電気化学的な電子状態変調による遷移金属酸化物薄膜超伝導体の創製(18H03925)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】超伝導体は，超低消費電力の輸送技術や超高感度センサーなどに広く応用されている。本研究では，超伝導体になることが期待されていながら構造が不安定なため合成できない遷移金属酸化物に着目し，薄膜化によって安定化することで期待通りの超伝導体を創り出した。また，リチウムイオン電池の原理を応用して電気化学的に超伝導体にキャリアを導入した結果，これまでに知られていなかった超伝導体の意外な性質を明らかにした。 ...
【数物系科学】物理学：遷移金属酸化物 ／電気化学を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
【数物系科学】物理学：薄膜電子材料 ／電気化学を含む研究件
❏低原子価・準安定構造を有する遷移金属酸化物の機能創発(21H02026)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】本年度は，薄膜試料の合成と基礎物性の評価に注力し，溶液中の酸化還元反応によって前周期遷移金属酸化物の準安定相が得られる合成条件の範囲を明らかにすることを目的とした。パルスレーザ堆積法により，種々の基板上にLiNbO2やLiV2O4などの薄膜をエピタキシャル成長することにより，原料ターゲット中の過剰リチウム量や薄膜合成中のガス種・圧力が，得られた薄膜の組成，結晶構造，表面形状に対してどのように影響す...
❏電気化学的な電子状態変調による遷移金属酸化物薄膜超伝導体の創製(18H03925)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】超伝導体は，超低消費電力の輸送技術や超高感度センサーなどに広く応用されている。本研究では，超伝導体になることが期待されていながら構造が不安定なため合成できない遷移金属酸化物に着目し，薄膜化によって安定化することで期待通りの超伝導体を創り出した。また，リチウムイオン電池の原理を応用して電気化学的に超伝導体にキャリアを導入した結果，これまでに知られていなかった超伝導体の意外な性質を明らかにした。 ...
【数物系科学】物理学：光電子分光 ／電気化学を含む研究件
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電解液/電極界面構造の電位応答ヒステリシスのメカニズム解明(15H06200)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2016-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30402423)
【キーワード】表面・界面物性 / 電気化学 / 電気二重層 / 電子構造 / ヒステリシス (他8件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場を構築する重要なナノ領域であり、近年既存モデルで説明できないイオン吸着・脱離挙動の電位応答ヒステリシスが注目を集めている。本研究はイオン液体を電解液に用いて電気化学測定・赤外-可視和周波振動分光（IV-SFG）・光電子分光を相補的に活用し、ヒステリシス挙動とイオン-電極間相互作用の相関を解明することでヒステリシスを説明する新規概念モデル構築を目指す。27年度は下記に...
【数物系科学】天文学：超伝導 ／電気化学を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏異種界面形成に基づいた協奏的な電子物性の開拓(25810142)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】山本 崇史 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (40532908)
【キーワード】超伝導 / 光化学反応 / 電気化学 / 表面修飾 / フォトクロミズム (他7件)
【概要】本研究課題では、光化学反応を利用することによって超伝導特性を可逆に制御できるような材料を創出することを目的とした。 ホウ素ドープダイヤモンド (BDD) 表面の終端原子を変換することによって、臨界電流密度の可逆な制御を達成し、これは超伝導体積分率の変化に対応していることが磁化測定から明らかとなった。つまり、BDDの超伝導特性が表面に極めて敏感であることがわかった。 BDD表面にアゾベンゼン化合物を...
【化学】複合化学：導電性高分子 ／電気化学を含む研究件
❏電気化学的pH制御によるミトコンドリア中ATP合成の制御(17K19041)
【研究テーマ】ナノマイクロ科学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】三宅 丈雄 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 准教授 (50551529)
【キーワード】電気化学式バイオトランスデューサ / pH制御 / ミトコンドリア / ATP合成 / 電子・イオン制御 (他12件)
【概要】本研究では、申請者がこれまでに開発した電気化学式バイオトランスデューサを用いて溶液中ないしは電極表面のpHを制御することで、生きたミトコンドリアの膜内外で生じるプロトン濃度勾配を外から制御し、それに伴うATP合成を制御することに成功した。これら実現により、本研究がイオン(ここでは水素イオン)を介してデバイスと生体素材が双方向に情報伝達できる革新的インタラクティブバイオ界面を創出する礎になると、申請...
❏可溶性導電性高分子・酸化還元高分子を介する酵素-電極間の電荷伝達(05750731)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】立間 徹 東京農工大学, 工学部, 助手 (90242247)
【キーワード】酵素電極 / 酸化還元高分子 / 導電性高分子 / 電気化学 / 分析化学
【概要】20℃以下では水に可溶で、30℃以上では不溶となる酸化還元高分子をアクリルアミド誘導体とビニルフェロセンから合成し、水溶性の酵素グルコースオキシダーゼとともに約10℃の水に溶解し、電極表面に塗布、乾燥して新しい酵素電極を作製した。この電極が窒素下においてもグルコースに対し酸化電流応答を示したことから、上記の高分子はグルコースオキシダーゼの固定化担体として、なおかつグルコースオキシダーゼ-電極間の電...
【化学】複合化学：有機エレクトロニクス ／電気化学を含む研究件
❏固体電気化学プロセスから発現する新しいエネルギーおよび情報変換(16H06353)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31
【研究代表者】阿波賀 邦夫 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10202772)
【キーワード】電子物性 / 固体電気化学 / 有機エレクトロニクス / 電気2重層 / オペランド計測 (他16件)
【概要】分子物性科学と固体電気化学の双方型研究から、ハニカムやジャイロイドのような特異なトポロジーをもつ分子性ナノポーラス物質を合成して物性開拓を行うとともに、これらを2次電池の正極活物質として利用するとともに、内部空間を利用した活物質挿入や導電性高分子とのハイブリッド化によって、高い蓄電機能を実現した。さらに、固液界面電気２重層を内包する有機デバイスを作製し、優れたトランジスタ特性や高効率光電変換を引き...
❏非平面型一重項ビラジカルユニットの集積化による特異な伝導性ナノリボンの創製(22350058)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】伊藤 繁和 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00312538)
【キーワード】電気 / 磁気的機能 / 一重項ビラジカル / 複素環化学 / 結晶構造 (他16件)
【概要】3次元的な構造的特徴を有するかさ高いアリール置換基で安定化された4員環分子骨格リン 複素環ビラジカルを電子供与性ユニットとして複数個連結した「オリゴ(ビラジカル)」を合成 し、その構造を解析し、電気化学測定によってビラジカルユニット間に生じる空間的静電相互 作用に関する特性を明らかにするとともに、一電子移動プロセスによる混合原子価状態ラジカ ルイオン種の発生とその特性解析を行った。 ...
【化学】複合化学：イオン液体 ／電気化学を含む研究件
❏単結晶ジルコニアナノシートを利用した微小固体酸化物形燃料電池の開発(21K14402)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山田 哲也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50823142)
【キーワード】固体酸化物形燃料電池 / ナノシート / イオン液体 / ジルコニア / MEMS (他6件)
【概要】持続的な発展を実現するために環境に優しい次世代エネルギーが必要である。この次世代エネルギーに必要な要素は、1. 高いエネルギー変換効率、2. 高いエネルギー密度と出力密度、3. エネルギー燃料の種類の制約が少ないことである。現在の固体酸化物形燃料電池の課題の一つは電解質の薄膜化にあり、これが実現できれば動作温度の低温化、耐久性の向上、高効率化と高出力化、そして小型・軽量化が可能となると考えられる。...
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
【化学】複合化学：和周波発生振動分光 ／電気化学を含む研究件
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
【化学】複合化学：SFG ／電気化学を含む研究件
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
【化学】複合化学：電気化学分析 ／電気化学を含む研究件
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
❏ナノカーボン薄膜電極を用いたメチル化DNA定量デバイスの開発(20350042)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】丹羽 修 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 副研究部門長 (70392644)
【キーワード】メチル化DNA / チップ分析 / 電気化学検出 / センサ / 電気化学 (他16件)
【概要】電子サイクロトロン共鳴(EVR)スパッタ法を用いて作製したナノカーボン薄膜を用いた直接電気化学測定によるDNAメチル化測定法を開発した。本法は、シトシンとメチルシトシンの酸化電位の差を利用して非標識で定量を行う。電気化学的な前処理を最適化し、24merの網膜芽細胞腫遺伝子(RB1)中の1塩基のメチルシトシン検出に成功した。また、メチル化率の異なるCpG配列(60mer)のメチル化率を定量することが...
【化学】複合化学：in situ計測 ／電気化学を含む研究件
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
【総合理工】エネルギー学：層状酸化物 ／電気化学を含む研究件
❏安定な酸素レドックス反応を発現する新規正極材料の開発(20J14291)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2020-04-24 - 2022-03-31
【研究代表者】
【キーワード】電池 / リチウムイオン電池 / 正極 / 層状 / 酸化物 (他10件)
【概要】リチウムイオン電池の高エネルギー密度化を実現するため、新規正極材料の開発が求められている。特に近年、遷移金属の酸化還元反応に加えて酸化物イオンの酸化還元反応（酸素レドックス）を利用することで高容量を発現する層状酸化物が注目されている。しかし従来の酸素レドックス材料では、遷移金属がリチウム層に移動することで性能が大幅に低下するため、実用化が困難であった。そこで本研究では、酸化物イオンの配列を制御する...
❏アニオン駆動型蓄電デバイスの開発(18K19124)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】大久保 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20453673)
【キーワード】電池 / 酸化物 / 電気化学 / 蓄電池 / 軟X線発光 (他9件)
【概要】アニオン駆動型蓄電デバイスの開発を目指し、酸化物イオンを電極反応に活用する方法論について、基盤的知見を構築した。例えば、酸化物イオンを可動イオンとするトポタクティック電極反応をルチル構造に見出し、酸化物イオンロッキングチェア電池の可能性を見通した。一方、酸化物イオンを酸化還元中心とする電極材料の開発にも取り組み、酸化物イオンをエネルギー損失無く酸化還元するための電子状態制御、構造制御の指針を得た。...
❏酸素イオンを可動イオンとする層状酸化物における固体電気化学反応の開拓(15K13798)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大久保 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20453673)
【キーワード】二次電池 / 電気化学 / 固体化学 / 電池 / 酸化物イオン (他9件)
【概要】低炭素・省エネルギー社会の実現に貢献できる高性能蓄電デバイスの開発を研究目的として、酸化物イオンを可動イオンとして利用する全く新しいコンセプトの蓄電デバイスの基礎原理について研究を行った。特に、酸化物イオンを可動イオンとする固体電気化学反応、電極反応は未開拓であるため、様々な化合物について検討を行い、全く新しい材料系で酸化物イオンを可動イオンとして電極反応を示す系を見出すことに成功した。 ...
【総合理工】応用物理学：単分子接合 ／電気化学を含む研究件
❏伝導度計測に基づく単一分子スケールにおける表面電位三次元計測法の開発(21H01959)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子接合 / STM / 電気化学 / 電気二重層 / DNA
【概要】近年，ナノ科学・テクノロジーへの興味の高まりを背景に，優れた機能を有するnmスケールの微小構造体が盛んに開発されている．これに伴い，微小構造体の化学的特性，物性の計測を可能とする，高い空間分解能を有する分析法が強く求められている．固体最表面に対しては原子スケールにおける計測法が精力的に開発されている一方，高さ方向に空間分解能を有する計測法は未踏領域として残されている．そこで，本研究では，多岐にわた...
❏電流計測と表面増強ラマン計測に基づく単分子計測法の開拓(20K05445)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】金子 哲 東京工業大学, 理学院, 助教 (10738537)
【キーワード】単分子接合 / 表面増強ラマン散乱 / 電気化学 / 電流計測 / 増強ラマン散乱 (他6件)
【概要】本研究では表面増強ラマン散乱(SERS)スペクトルと単分子電流計測の融合により，電子輸送特性と振動分光による分子認識法の開発を目的としている．2年目あたる本年度は初年度に見出したC60の構造変化についてスペクトル変化の観点から詳細に解析を行い、電極電位を精密に規定するための電気化学電位制御機構を構築した．C60分子についての知見について以下に述べる． C60分子接合は微細加工により作製した金のナノ...
【総合理工】応用物理学：固体電気化学 ／電気化学を含む研究件
❏固体電気化学プロセスから発現する新しいエネルギーおよび情報変換(16H06353)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31
【研究代表者】阿波賀 邦夫 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10202772)
【キーワード】電子物性 / 固体電気化学 / 有機エレクトロニクス / 電気2重層 / オペランド計測 (他16件)
【概要】分子物性科学と固体電気化学の双方型研究から、ハニカムやジャイロイドのような特異なトポロジーをもつ分子性ナノポーラス物質を合成して物性開拓を行うとともに、これらを2次電池の正極活物質として利用するとともに、内部空間を利用した活物質挿入や導電性高分子とのハイブリッド化によって、高い蓄電機能を実現した。さらに、固液界面電気２重層を内包する有機デバイスを作製し、優れたトランジスタ特性や高効率光電変換を引き...
❏リチウム電池用電極材料の二相共存反応における核発生と相境界移動メカニズムの解明(23750249)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】大久保 將史 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 主任研究員 (20453673)
【キーワード】電気化学 / リチウムイオン電池 / 相転移 / リチウムイオン2次電池 / 固体電気化学
【概要】本研究では、研究テーマとして「リチウム電池用電極材料の二相共存反応における核発生と相境界移動メカニズムの解明」を設定し、界面が核発生・成長メカニズムに与える影響を明らかにすることにより、高速 Li 脱挿入を可能とする材料設計の指針を確立することを目指して研究活動を行った。核発生、相成長のメカニズムを電気化学的に探るためにモデルの構築を行い、2相共存状態におけるリチウムイオン挿入は核発生・成長に支配...
【総合理工】応用物理学：スーパーオキシドイオン ／電気化学を含む研究件
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
❏スーパーオキシドイオンの電子移動反応とin vivo検出法に関する研究(05453117)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (80152099)
【キーワード】スーパーオキシドイオン / 酸素 / 活性酸素種 / 電子移動反応 / スーパーオキシドジスムターゼ (他12件)
【概要】本研究は,生命現象の根幹に深く関係し,生体内において極めて重要な化学種である活性酸素種の中で最も根源的なスーパーオキシドイオン(O_2^-)のin vivo電気化学センサの実用化のための基礎研究を行うことを目的として行われ,次の成果を得た。 1.キノリンのメチル及びフェニル誘導体界面活性剤(2-,4-,6-,7-及び8-メチルキノリン,2-フェニルキノリンなど)を含むアルカリ性水溶液中に,水銀吊り...
【総合理工】応用物理学：ストップトフロー分光法 ／電気化学を含む研究件
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
【総合理工】応用物理学：二酸化炭素還元 ／電気化学を含む研究件
❏二酸化炭素固定を志向した人工光合成システムの構築と速度論的解析(17H06702)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2017-08-25 - 2019-03-31
【研究代表者】山本 雅納 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (70802966)
【キーワード】人工光合成 / 光触媒 / 水分解 / 二酸化炭素還元 / ランタノイド系複合酸化物 (他17件)
【概要】安価な水を電子源ならびにプロトン源として、二酸化炭素を固定還元化する電気化学的・光化学的手法を実現した。その触媒活性については13C-二酸化炭素還元生成物の13C{1H} 核磁気共鳴分光法や18O-水光酸化後のラマン分光法により裏付けた。また、光触媒活性と材料構造との相関を解明し、今後の太陽光利用の有用な指標になると期待する。 ...
❏1次元レニウムビピリジン錯体ポリマーの創製とその機能性材料への展開(14350451)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2002 - 2005
【研究代表者】石谷 治 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (50272282)
【キーワード】レニウム多核錯体 / リン架橋配位子 / エネルギー移動 / 電気化学 / 二酸化炭素還元 (他11件)
【概要】本研究では、これまで合成されたことがない直鎖状レニウム(I)ポリマーを、かなり自在に合成する新手法を確立した。これらのポリマーは核数だけ正の電荷を持つ。このようなポリマーを分離するよい方法がなかったが、我々は、極性溶媒中で用いることのできるサイズ排除型クロマトグラフ(SEC)法が有効であることを見出し、分離条件の最適化に成功した。また、この手法は、直鎖状レニウム多核錯体を始めとする電荷を持つ金属多...
【総合理工】応用物理学：酸素ラジカル ／電気化学を含む研究件
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
【総合理工】応用物理学：電極界面 ／電気化学を含む研究件
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
❏固液界面その場観察のための電気化学・近赤外分光同時測定法の開発(13650879)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】北村 房男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00224973)
【キーワード】近赤外分光法 / 電極界面 / 吸着 / 電気化学 / ビオロゲン (他12件)
【概要】従来,電極と電解質溶液の界面構造に関する振動分光学的研究は,分子の基本振動が現れる中赤外領域での検討が主流であった.しかしながら外部反射法を適用する限り,時定数の増大や物質移動溶液の阻害という問題は避けて通ることができなかった.一方,本研究では水分子による吸収が近赤外領域では比較的小さいという利点を生かして,まず多結晶金電極界面における支持電解質イオンおよび水分子の存在状態に関して検討をおこなった...
【総合理工】応用物理学：酵素電極 ／電気化学を含む研究件
❏シアン配糖体計測用全固体型センサーの開発(09750896)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1997 - 1998
【研究代表者】立間 徹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90242247)
【キーワード】化学センサ / オプティカルセンサ / バイオセンサ / 活性阻害 / シアン配糖体 (他9件)
【概要】本研究では、キャッサバ、ウメ、アンズ、タケノコなどの食用植物中に含まれ、急性・慢性食中毒の原因となっているシアン配糖体に対する、高感度・高選択性・安価かつ簡便な全固体型センサーの開発・評価を目的とした。本年度は、β-グルコシダーゼの作用によってシアン配糖体から遊離させたシアン化物イオンが、酵素チロシナーゼの活性を阻害する作用に基づいて、シアン配糖体オプティカルセンサーを開発した。チロシナーゼの活性...
❏可溶性導電性高分子・酸化還元高分子を介する酵素-電極間の電荷伝達(05750731)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1993 - 1994
【研究代表者】立間 徹 東京農工大学, 工学部, 助手 (90242247)
【キーワード】酵素電極 / 酸化還元高分子 / 導電性高分子 / 電気化学 / 分析化学
【概要】20℃以下では水に可溶で、30℃以上では不溶となる酸化還元高分子をアクリルアミド誘導体とビニルフェロセンから合成し、水溶性の酵素グルコースオキシダーゼとともに約10℃の水に溶解し、電極表面に塗布、乾燥して新しい酵素電極を作製した。この電極が窒素下においてもグルコースに対し酸化電流応答を示したことから、上記の高分子はグルコースオキシダーゼの固定化担体として、なおかつグルコースオキシダーゼ-電極間の電...
【総合理工】応用物理学：表面科学 ／電気化学を含む研究件
❏表面ナノ加工基板を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム(21310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
【キーワード】質量分析 / MALDI / SALDI / ナノ構造 / ナノ粒子 (他24件)
【概要】低分子の解析に最適なナノ基板を用いる表面支援LDI(SALDI)システムの開拓を行った。合金からのDealloy法によって、電気化学的エッチングによりナノポーラス白金基板の作製を行い、成功した。また、合金組成の違いによって、ナノポーラス構造が大きく変化していることを見出した。この基板をSALDIに用いたが、有機化合物の脱離・イオン化は熱拡散により困難であった。それに対し、半導体微粒子の集積法による...
❏シリカナノフルイディックチャネルを用いたバイオセンサーの研究(18760139)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】大宮司 啓文 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (10302754)
【キーワード】流体力学 / 電場駆動流 / 電気二重層 / ナノ流体力学 / 物質移動 (他9件)
【概要】昨年度までにナノフルイディックダイオード、ナノフルイディックトランジスタの基本的な特性について理論的、実験的に確認したが、本年度はこれらを組み合わせたナノフルイディック集積回路を設計し、一度に多くの生体分子の分離、検出ができるバイオセンサーに応用することに取り組んだ。はじめにナノフルイディック集積回路の実現に向けて理論計算を行った。数十ナノメートルの流路幅をもつシリカナノチャネルのT字型分岐部にお...
【総合理工】環境化学：電極触媒 ／電気化学を含む研究件
❏強相関電子系上プロトン移動に着目した酸化マンガン系水分解触媒の創製(17K17718)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】山口 晃 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (00756314)
【キーワード】電極触媒 / 酸化マンガン / 酸素発生 / 電気化学的酸素発生 / その場分光測定 (他7件)
【概要】α型、β型の酸化マンガンを合成し、その電気化学的酸素発生能の評価を行った。その結果、両方において、ピリジン添加によって電気化学的酸素発生活性の向上がみられた。一方、in situ分光吸収測定では、β型においてはピリジン添加によって活性種であるMn3+の吸収が消失した。これは、既存のメカニズムでは説明できない現象である。他の電気化学、分光測定によると、β型においてはピリジンが酸化マンガン上に配位し、...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
【工学】材料工学：乾式プロセス ／電気化学を含む研究件
❏溶融塩中のアニオン種制御による貴金属・レアメタルの新規リサイクルプロセスの開発(20H02493)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学
【概要】溶融塩中における金属アニオンの電気化学反応について探求し、その反応を制御することで、貴金属やレアメタルの新規リサイクルプロセスを開発する。貴金属やレアメタルのリサイクルは、一般的に、強力な酸や錯化剤を用いた水溶液への溶解を基本的な手法とする、複雑な湿式処理によって回収及び分離・精製が行われている。湿式法は溶解プロセスに律速される工程時間の長さ、および多量に発生する有害廃液による環境負荷という問題点...
❏溶融塩電解を用いる革新的貴金属回収プロセスの開発(18K14037)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学 (他6件)
【概要】持続型社会の確立には、スクラップ中に含まれる貴金属のリサイクルプロセスの開発が極めて重要である。貴金属は化学的安定であるため、従来のリサイクルプロセスでは溶解プロセスに強力な薬品を要する。さらに、スクラップは多様な元素を含み、それらの分離・回収には多段で複雑な工程を要するため、多量の有害廃液を排出する。本研究では、貴金属を溶融塩中に迅速に溶解するプロセス、および、溶解した貴金属を電気化学的に選択回...
【工学】材料工学：トポケミカル反応 ／電気化学を含む研究件
❏低原子価・準安定構造を有する遷移金属酸化物の機能創発(21H02026)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】本年度は，薄膜試料の合成と基礎物性の評価に注力し，溶液中の酸化還元反応によって前周期遷移金属酸化物の準安定相が得られる合成条件の範囲を明らかにすることを目的とした。パルスレーザ堆積法により，種々の基板上にLiNbO2やLiV2O4などの薄膜をエピタキシャル成長することにより，原料ターゲット中の過剰リチウム量や薄膜合成中のガス種・圧力が，得られた薄膜の組成，結晶構造，表面形状に対してどのように影響す...
❏電気化学的な電子状態変調による遷移金属酸化物薄膜超伝導体の創製(18H03925)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】超伝導体は，超低消費電力の輸送技術や超高感度センサーなどに広く応用されている。本研究では，超伝導体になることが期待されていながら構造が不安定なため合成できない遷移金属酸化物に着目し，薄膜化によって安定化することで期待通りの超伝導体を創り出した。また，リチウムイオン電池の原理を応用して電気化学的に超伝導体にキャリアを導入した結果，これまでに知られていなかった超伝導体の意外な性質を明らかにした。 ...
【工学】材料工学：ナノデバイス造形 ／電気化学を含む研究件
❏非線形拡散制御による新規電気化学ナノ加工プロセスの開発(15560633)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノ表面界面 / マイクロ化学システム / 電気化学 / ナノデバイス造形 (他6件)
【概要】本研究は,電気化学系特有の因子である拡散過程,特に微小反応場における非線形的拡散に着目し,その積極的制御により単純かつ精密な制御を可能とする新規な金属ナノ構造析出形成プロセスの開発を目的とした. 初年度は,Siウェハ表面のナノ欠陥サイトへの金属種の優先析出を確認し,その制御による金属ナノ構造体形成プロセスを開発した.また還元剤種と金属クラスタとの反応の非経験的分子軌道法解析から,金属表面の触媒活性...
❏シリコン表面ナノ領域の電気化学的特性解析と新規ウェットプロセスへの展開(13750631)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノデバイス造形 / ナノ構造形成・制御 / 電気化学 / ナノ構造 (他16件)
【概要】液相中でウェハ表面を処理するウェットプロセスは,表面の超清浄化やULSIチップ内部の微細銅配線形成など,デバイスプロセスの重要な部分を担っている.本研究はこのウェットプロセスに着目し,シリコン単結晶表面の電気化学的特性をnmレベルの分解能で定量的に解析し,これを基にした新規ウェットデバイスプロセス(シリコン表面微細加工・微細修飾など)の開発を目的とした.前年度の研究において,ウェハ表面におけるナノ...
【工学】材料工学：ナノ構造形成・制御 ／電気化学を含む研究件
❏湿式析出法によるリチウムイオン二次電池用新規合金負極(15205024)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】逢坂 哲彌 (逢坂 哲弥) 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20097249)
【キーワード】電池 / ナノ構造形成・制御 / クラスター・微粒子 / ナノ材料創製 / 電気化学
【概要】平成16年度までの研究で高容量リチウムイオン二次電池用Ni_<38>-Sn_<62>合金負極について電極のNi_3Sn_4相とLiの固相内反応が優れた可逆性を示し、現行の負極材料よりも高いエネルギー密度につながっていることを明らかにした。本年度は、本電極の長期充放電サイクル特性の評価戛およびそれに伴う電極物性の変化に焦点をあてた。 検討の結果、電析Sn_<62>...
❏シリコン表面ナノ領域の電気化学的特性解析と新規ウェットプロセスへの展開(13750631)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノデバイス造形 / ナノ構造形成・制御 / 電気化学 / ナノ構造 (他16件)
【概要】液相中でウェハ表面を処理するウェットプロセスは,表面の超清浄化やULSIチップ内部の微細銅配線形成など,デバイスプロセスの重要な部分を担っている.本研究はこのウェットプロセスに着目し,シリコン単結晶表面の電気化学的特性をnmレベルの分解能で定量的に解析し,これを基にした新規ウェットデバイスプロセス(シリコン表面微細加工・微細修飾など)の開発を目的とした.前年度の研究において,ウェハ表面におけるナノ...
【工学】プロセス・化学工学：貴金属 ／電気化学を含む研究件
❏溶融塩中のアニオン種制御による貴金属・レアメタルの新規リサイクルプロセスの開発(20H02493)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学
【概要】溶融塩中における金属アニオンの電気化学反応について探求し、その反応を制御することで、貴金属やレアメタルの新規リサイクルプロセスを開発する。貴金属やレアメタルのリサイクルは、一般的に、強力な酸や錯化剤を用いた水溶液への溶解を基本的な手法とする、複雑な湿式処理によって回収及び分離・精製が行われている。湿式法は溶解プロセスに律速される工程時間の長さ、および多量に発生する有害廃液による環境負荷という問題点...
❏溶融塩電解を用いる革新的貴金属回収プロセスの開発(18K14037)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学 (他6件)
【概要】持続型社会の確立には、スクラップ中に含まれる貴金属のリサイクルプロセスの開発が極めて重要である。貴金属は化学的安定であるため、従来のリサイクルプロセスでは溶解プロセスに強力な薬品を要する。さらに、スクラップは多様な元素を含み、それらの分離・回収には多段で複雑な工程を要するため、多量の有害廃液を排出する。本研究では、貴金属を溶融塩中に迅速に溶解するプロセス、および、溶解した貴金属を電気化学的に選択回...
【工学】プロセス・化学工学：電気化学反応 ／電気化学を含む研究件
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
❏触媒膜による高濃度中性H2O2の選択合成(22360337)
【研究テーマ】触媒・資源化学プロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】山中 一郎 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90240051)
【キーワード】触媒反応 / 過酸化水素 / 膜触媒 / 電子プロトン混合伝導 / コバルト電極触媒 (他17件)
【概要】過酸化水素(H2O2)の効率的かつ直接的合成法の誕生が切望されている.我々が開発した水素と酸素から中性過酸化水素水を合成できる燃料電池反応法の活性向上を行った.コバルト-窒素-炭素化合物の新電極触媒を開発し,最大濃度21%,最大選択率95%を達成した.さらに電子プロトン混合伝導体を利用した触媒膜を開発すると共に,過酸化水素合成反応に適用した.充分な反応成績が得られ,実用化への基盤技術を構築できた....
【工学】プロセス・化学工学：電気化学センサー ／電気化学を含む研究件
❏極微量血液からの迅速薬物モニタリングを実現するハンディシステムの構築(21H03805)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】緒方 元気 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 特任講師 (80452829)
【キーワード】導電性ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学センサ / 分子鋳型 / 治療薬物モニタリング (他11件)
【概要】安心・安全な薬物療法を実施するためには、血中の薬物濃度と薬の効果や副作用を観察しながら投薬量をコントロールする必要がある。しかしながら、現在、多くの処方薬において臨床の現場で簡単、迅速に測定できる装置が存在せず、治療薬物モニタリングが困難な状況である。以上を踏まえ、本研究では、極微量の血液から薬の濃度を「その場で瞬時に」測定するハンディシステムの創出を目指している。 本年度は、利尿薬トリアムテレン...
❏安全・有効な神経精神疾患の薬物治療を実現する画期的な埋込型センサシステムの創製(20K21883)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2020-07-30 - 2022-03-31
【研究代表者】日比野 浩 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70314317)
【キーワード】針状ダイヤモンドセンサ / 局所薬物動態 / てんかん / 電気化学センサ / 自由行動下 (他8件)
【概要】てんかん治療の中心は薬物であるが、個人によって異なる薬の振る舞いから時に重篤な副作用を引き起こす。個別化投薬を実現するためには、刻々と変わる脳局所の薬物濃度や神経活動、全身症状などを、同時に測定の上、分析する必要がある。本研究では、申請者らが以前に開発した、ダイヤモンドセンサを用いた薬物測定システムを発展させ、覚醒・自由行動下で薬物濃度と神経活動および全身症状を同時にモニターできる埋め込み型センサ...
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
【工学】プロセス・化学工学：リチウムイオン電池 ／電気化学を含む研究件
❏小区分36020:エネルギー関連化学(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】EQCM
【研究期間】リチウムイオン電池
【研究代表者】合剤電極
【キーワード】電極作製
【概要】リチウムイオン電池の高エネルギー密度化を実現するため、新規正極材料の開発が求められている。特に近年、遷移金属の酸化還元反応に加えて酸化物イオンの酸化還元反応（酸素レドックス）を利用することで高容量を発現する層状酸化物が注目されている。しかし従来の酸素レドックス材料では、遷移金属がリチウム層に移動することで性能が大幅に低下するため、実用化が困難であった。そこで本研究では、酸化物イオンの配列を制御する...
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏水晶振動子マイクロバランス法によるリチウム二次電池の電極反応解析(19K15682)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芹澤 信幸 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60556885)
【キーワード】EQCM / リチウムイオン電池 / 合剤電極 / 電極作製 / 共振 (他12件)
【概要】リチウム二次電池の充放電効率向上，劣化機構の解明や高速充放電の実現には充放電に伴う電極質量変化や電極近傍におけるリチウムイオンの輸送現象の観測が効果的である．本研究では，ナノグラムオーダーの電極質量変化と電極近傍の濃度分布を反映した局所的な電解液物性（粘性率と密度）の変化を高感度かつその場（in-situ）観測できる電気化学水晶振動子マイクロバランス（EQCM）法を二次電池の電極反応に適用する．塗...
【工学】電気電子工学：酸化物エレクトロニクス ／電気化学を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏室温で不揮発動作可能な反強磁性/絶縁体-強磁性/金属スイッチング素子の開発(16K14377)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】片瀬 貴義 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90648388)
【キーワード】薄膜トランジスタ / 酸化・還元 / 電気化学 / 不揮発メモリ / 酸化物磁性体 (他10件)
【概要】室温で電気と磁気の信号を同時に不揮発制御可能な新機能スイッチング素子の開発を目的とし、含水多孔質ガラスをゲート絶縁体とする薄膜トランジスタ（TFT)構造を利用して、ペロブスカイト酸化物の酸素濃度を自在変調する薄膜固体デバイスの創製に挑戦した。SrCoOxを活性層に適用し、室温・大気中でゲート電圧を印加することで、反強磁性/絶縁体SrCoO2.5と強磁性/金属SrCoO3の不揮発な可逆制御に成功した...
【工学】電気電子工学：電気二重層 ／電気化学を含む研究件
❏伝導度計測に基づく単一分子スケールにおける表面電位三次元計測法の開発(21H01959)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子接合 / STM / 電気化学 / 電気二重層 / DNA
【概要】近年，ナノ科学・テクノロジーへの興味の高まりを背景に，優れた機能を有するnmスケールの微小構造体が盛んに開発されている．これに伴い，微小構造体の化学的特性，物性の計測を可能とする，高い空間分解能を有する分析法が強く求められている．固体最表面に対しては原子スケールにおける計測法が精力的に開発されている一方，高さ方向に空間分解能を有する計測法は未踏領域として残されている．そこで，本研究では，多岐にわた...
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
【工学】電気電子工学：エピタキシャル成長 ／電気化学を含む研究件
❏エピタキシャル薄膜が実現する二次元NbO2超伝導面の解明(20K15169)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】相馬 拓人 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (50868271)
【キーワード】超伝導 / 強相関電子系 / 電気化学 / リチウムイオン電池 / 二次元物質 (他12件)
【概要】本研究は，二次元NbO2超伝導層の全貌を明らかにする研究である。初年度である昨年度には，その舞台となる二次元NbO2層を持つLi1－xNbO2の薄膜合成法を確立し，電子構造と二次元超伝導の観測に成功した。その結果，本研究の第一の目標である"NbO2超伝導層が理想的である"ことが証明され，本年度にPhysical Review B誌に原著論文が掲載された。 また本年度は，第二の目標で...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
【工学】土木工学：電解 ／電気化学を含む研究件
❏電気化学的手法を活用した超原子価有機臭素および塩素化合物の合成とその反応(20H02720)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】宮本 和範 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (40403696)
【キーワード】超原子価 / 塩素 / 臭素 / 電解 / 酸化 (他7件)
【概要】本研究の目的（電気化学的手法による全く新しい三価の超原子価臭素および塩素化合物の高効率合成法の開発）について、当初予定していた、臭化アリールおよび塩化アリールの分子設計、高い酸化耐性を有する電解質・溶媒および電解に適した電極材料について精査し、臭化アリールについて適した条件を見出すことにはじめて成功した。これにより適切に設計することにより臭素化合物を陽極酸化により、超原子価臭素化合物を合成できるこ...
❏染色の技法を模した有機薄膜の作製(02650578)
【研究テーマ】工業物理化学・複合材料
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1990 - 1991
【研究代表者】佐治 哲夫 東京工業大学, 工学部, 助教授 (60142262)
【キーワード】建染染料 / 有機薄膜 / 電気化学 / 電解 / インジゴ
【概要】1。研究目的 本研究では、繊維を染料で染める方法の一つである建染法(バット法ともいう)の染色原理に注目し、この原理を堅牢な建染染料の薄膜化へ応用することを試みた。すなわち、空気中の酸素による還元体であるロイコ体の酸化のプロセスを電気化学的な酸化に置き換えてやると、電極上に建染染料の薄膜を作製できるはずである。そこで、本研究では、(i)どのような建染染料が薄膜化できるのか、(ii)作製条件と得られる...
【工学】土木工学：電極 ／電気化学を含む研究件
❏革新的sp3機能電極材料の創製(19H00832)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
【キーワード】電極材料 / ダイヤモンド / 電極 / 電気化学
【概要】研究代表者がこれまで開発してきた「ダイヤモンド電極」のさらなる機能向上を目指し、安定性・耐久性を兼ね備えた高機能の「革新的sp3機能電極材料」の開発を行った。具体的には、不純物ドープ炭化ケイ素（SiC）電極の創製とともに、従来のダイヤモンド電極の優位性を最大限活かした「高機能性ダイヤモンド電極」の創製を行った。例えば、sp3ダイヤモンド電極において、不純物sp2炭素成分やホウ素濃度などの重要なパラ...
❏固体電解質内部におけるLiイオン濃度分布測定：長年の謎の解明(16K14088)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】固体電解質 / 電極 / 電気化学 / リチウム / 電圧印加 (他12件)
【概要】全固体リチウム電池は安全性、高エネルギー密度、高出力、長寿命という特徴から次世代電池として期待されている。しかし、固体電解質と正極が形成する界面における高界面抵抗がボトルネックとなり、大容量の全固体Li電池はいまだ実用化していない。したがって、この界面における抵抗の起源やリチウムイオンの分布を明らかにする必要がある。 そこで本研究は、ラザフォード後方散乱法、核反応分析法、さらに中性子反射率測定を用...
❏電気化学的手法による植物塩ストレス計測システム(19510015)
【研究テーマ】環境動態解析
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】佐々木 聰 東京工科大学, 応用生物学部, 准教授 (70262110)
【キーワード】植物 / 塩ストレス / 電気化学 / 塩生植物 / 電極 (他9件)
【概要】植物に取り付けた電極間の電気伝導度やインピーダンスの変化は、植物体内の含水量を反映することが明らかとなった。また、微小温湿度センサーを用いることにより、植物の蒸散量の評価が可能であることが示された。 ...
【工学】構造・機能材料：エピタキシー ／電気化学を含む研究件
❏低原子価・準安定構造を有する遷移金属酸化物の機能創発(21H02026)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】本年度は，薄膜試料の合成と基礎物性の評価に注力し，溶液中の酸化還元反応によって前周期遷移金属酸化物の準安定相が得られる合成条件の範囲を明らかにすることを目的とした。パルスレーザ堆積法により，種々の基板上にLiNbO2やLiV2O4などの薄膜をエピタキシャル成長することにより，原料ターゲット中の過剰リチウム量や薄膜合成中のガス種・圧力が，得られた薄膜の組成，結晶構造，表面形状に対してどのように影響す...
❏電気化学的な電子状態変調による遷移金属酸化物薄膜超伝導体の創製(18H03925)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜電子材料 / エピタキシー / 電気化学 / 超伝導材料・素子 / トポケミカル反応
【概要】超伝導体は，超低消費電力の輸送技術や超高感度センサーなどに広く応用されている。本研究では，超伝導体になることが期待されていながら構造が不安定なため合成できない遷移金属酸化物に着目し，薄膜化によって安定化することで期待通りの超伝導体を創り出した。また，リチウムイオン電池の原理を応用して電気化学的に超伝導体にキャリアを導入した結果，これまでに知られていなかった超伝導体の意外な性質を明らかにした。 ...
【工学】構造・機能材料：酸化チタン ／電気化学を含む研究件
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
❏金属ナノ粒子のプラズモン光電気化学過程の解明とデバイスへの応用(17350064)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】立間 徹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90242247)
【キーワード】プラズモン共鳴 / 金属ナノ粒子 / 酸化チタン / 光電変換 / フォトクロミック現象 (他12件)
【概要】金や銀のナノ粒子のプラズモン共鳴に基づく光吸収により、金属ナノ粒子から酸化チタンなどの半導体への電子移動が起こることを明らかにした。この電子移動を利用した光電変換デバイスや可視光応答光触媒、親水・疎水表面パターニング法、還元エネルギー貯蔵型光触媒、光応答膨潤-収縮ゲルを用いたアクチュエータを開発した。また、銀ナノ粒子-酸化チタン系の多色フォトクロミズムでは、その色変化に銀ナノ粒子の粒径・形状変化が...
【工学】構造・機能材料：固体化学 ／電気化学を含む研究件
❏安定な酸素レドックス反応を発現する新規正極材料の開発(20J14291)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2020-04-24 - 2022-03-31
【研究代表者】
【キーワード】電池 / リチウムイオン電池 / 正極 / 層状 / 酸化物 (他10件)
【概要】リチウムイオン電池の高エネルギー密度化を実現するため、新規正極材料の開発が求められている。特に近年、遷移金属の酸化還元反応に加えて酸化物イオンの酸化還元反応（酸素レドックス）を利用することで高容量を発現する層状酸化物が注目されている。しかし従来の酸素レドックス材料では、遷移金属がリチウム層に移動することで性能が大幅に低下するため、実用化が困難であった。そこで本研究では、酸化物イオンの配列を制御する...
❏アニオン駆動型蓄電デバイスの開発(18K19124)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】大久保 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20453673)
【キーワード】電池 / 酸化物 / 電気化学 / 蓄電池 / 軟X線発光 (他9件)
【概要】アニオン駆動型蓄電デバイスの開発を目指し、酸化物イオンを電極反応に活用する方法論について、基盤的知見を構築した。例えば、酸化物イオンを可動イオンとするトポタクティック電極反応をルチル構造に見出し、酸化物イオンロッキングチェア電池の可能性を見通した。一方、酸化物イオンを酸化還元中心とする電極材料の開発にも取り組み、酸化物イオンをエネルギー損失無く酸化還元するための電子状態制御、構造制御の指針を得た。...
❏酸素イオンを可動イオンとする層状酸化物における固体電気化学反応の開拓(15K13798)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大久保 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20453673)
【キーワード】二次電池 / 電気化学 / 固体化学 / 電池 / 酸化物イオン (他9件)
【概要】低炭素・省エネルギー社会の実現に貢献できる高性能蓄電デバイスの開発を研究目的として、酸化物イオンを可動イオンとして利用する全く新しいコンセプトの蓄電デバイスの基礎原理について研究を行った。特に、酸化物イオンを可動イオンとする固体電気化学反応、電極反応は未開拓であるため、様々な化合物について検討を行い、全く新しい材料系で酸化物イオンを可動イオンとして電極反応を示す系を見出すことに成功した。 ...
【工学】構造・機能材料：光触媒 ／電気化学を含む研究件
❏二酸化炭素固定を志向した人工光合成システムの構築と速度論的解析(17H06702)
【研究テーマ】合成化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2017-08-25 - 2019-03-31
【研究代表者】山本 雅納 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (70802966)
【キーワード】人工光合成 / 光触媒 / 水分解 / 二酸化炭素還元 / ランタノイド系複合酸化物 (他17件)
【概要】安価な水を電子源ならびにプロトン源として、二酸化炭素を固定還元化する電気化学的・光化学的手法を実現した。その触媒活性については13C-二酸化炭素還元生成物の13C{1H} 核磁気共鳴分光法や18O-水光酸化後のラマン分光法により裏付けた。また、光触媒活性と材料構造との相関を解明し、今後の太陽光利用の有用な指標になると期待する。 ...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
❏金属ナノ粒子のプラズモン光電気化学過程の解明とデバイスへの応用(17350064)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】立間 徹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90242247)
【キーワード】プラズモン共鳴 / 金属ナノ粒子 / 酸化チタン / 光電変換 / フォトクロミック現象 (他12件)
【概要】金や銀のナノ粒子のプラズモン共鳴に基づく光吸収により、金属ナノ粒子から酸化チタンなどの半導体への電子移動が起こることを明らかにした。この電子移動を利用した光電変換デバイスや可視光応答光触媒、親水・疎水表面パターニング法、還元エネルギー貯蔵型光触媒、光応答膨潤-収縮ゲルを用いたアクチュエータを開発した。また、銀ナノ粒子-酸化チタン系の多色フォトクロミズムでは、その色変化に銀ナノ粒子の粒径・形状変化が...
【工学】構造・機能材料：光電変換 ／電気化学を含む研究件
❏固体電気化学プロセスから発現する新しいエネルギーおよび情報変換(16H06353)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2016-05-31 - 2021-03-31
【研究代表者】阿波賀 邦夫 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10202772)
【キーワード】電子物性 / 固体電気化学 / 有機エレクトロニクス / 電気2重層 / オペランド計測 (他16件)
【概要】分子物性科学と固体電気化学の双方型研究から、ハニカムやジャイロイドのような特異なトポロジーをもつ分子性ナノポーラス物質を合成して物性開拓を行うとともに、これらを2次電池の正極活物質として利用するとともに、内部空間を利用した活物質挿入や導電性高分子とのハイブリッド化によって、高い蓄電機能を実現した。さらに、固液界面電気２重層を内包する有機デバイスを作製し、優れたトランジスタ特性や高効率光電変換を引き...
❏金属ナノ粒子のプラズモン光電気化学過程の解明とデバイスへの応用(17350064)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】立間 徹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90242247)
【キーワード】プラズモン共鳴 / 金属ナノ粒子 / 酸化チタン / 光電変換 / フォトクロミック現象 (他12件)
【概要】金や銀のナノ粒子のプラズモン共鳴に基づく光吸収により、金属ナノ粒子から酸化チタンなどの半導体への電子移動が起こることを明らかにした。この電子移動を利用した光電変換デバイスや可視光応答光触媒、親水・疎水表面パターニング法、還元エネルギー貯蔵型光触媒、光応答膨潤-収縮ゲルを用いたアクチュエータを開発した。また、銀ナノ粒子-酸化チタン系の多色フォトクロミズムでは、その色変化に銀ナノ粒子の粒径・形状変化が...
【工学】構造・機能材料：ナノシート ／電気化学を含む研究件
❏単結晶ジルコニアナノシートを利用した微小固体酸化物形燃料電池の開発(21K14402)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】山田 哲也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (50823142)
【キーワード】固体酸化物形燃料電池 / ナノシート / イオン液体 / ジルコニア / MEMS (他6件)
【概要】持続的な発展を実現するために環境に優しい次世代エネルギーが必要である。この次世代エネルギーに必要な要素は、1. 高いエネルギー変換効率、2. 高いエネルギー密度と出力密度、3. エネルギー燃料の種類の制約が少ないことである。現在の固体酸化物形燃料電池の課題の一つは電解質の薄膜化にあり、これが実現できれば動作温度の低温化、耐久性の向上、高効率化と高出力化、そして小型・軽量化が可能となると考えられる。...
❏2次元磁性体ナノシートの大量合成法の開発と磁気特性の探索(21K04655)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】山本 崇史 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (40532908)
【キーワード】ナノシート / 磁気特性 / 電気化学 / 磁性ナノシート / 磁気物性
【概要】本研究課題では、次世代スピントロニクスの基幹材料として有望視されている2次元磁性体ナノシートに関し、大量合成手法の確立に加え、磁性パラメーターの獲得を目指す。具体的には、酸素や水に対して比較的耐性があり、磁気転移温度が比較的高い2次元磁性体であるFe3GeTe2, MPS3 (M: 遷移金属イオン) などを探索対象とする。2021年度は、磁性ナノシートの母物質として鉄リントリカルコゲナイド (Fe...
【工学】構造・機能材料：電池 ／電気化学を含む研究件
❏安定な酸素レドックス反応を発現する新規正極材料の開発(20J14291)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2020-04-24 - 2022-03-31
【研究代表者】
【キーワード】電池 / リチウムイオン電池 / 正極 / 層状 / 酸化物 (他10件)
【概要】リチウムイオン電池の高エネルギー密度化を実現するため、新規正極材料の開発が求められている。特に近年、遷移金属の酸化還元反応に加えて酸化物イオンの酸化還元反応（酸素レドックス）を利用することで高容量を発現する層状酸化物が注目されている。しかし従来の酸素レドックス材料では、遷移金属がリチウム層に移動することで性能が大幅に低下するため、実用化が困難であった。そこで本研究では、酸化物イオンの配列を制御する...
❏アニオン駆動型蓄電デバイスの開発(18K19124)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】大久保 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20453673)
【キーワード】電池 / 酸化物 / 電気化学 / 蓄電池 / 軟X線発光 (他9件)
【概要】アニオン駆動型蓄電デバイスの開発を目指し、酸化物イオンを電極反応に活用する方法論について、基盤的知見を構築した。例えば、酸化物イオンを可動イオンとするトポタクティック電極反応をルチル構造に見出し、酸化物イオンロッキングチェア電池の可能性を見通した。一方、酸化物イオンを酸化還元中心とする電極材料の開発にも取り組み、酸化物イオンをエネルギー損失無く酸化還元するための電子状態制御、構造制御の指針を得た。...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
【工学】移動現象および単位操作：ヒステリシス ／電気化学を含む研究件
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
❏電解液/電極界面構造の電位応答ヒステリシスのメカニズム解明(15H06200)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2016-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30402423)
【キーワード】表面・界面物性 / 電気化学 / 電気二重層 / 電子構造 / ヒステリシス (他8件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場を構築する重要なナノ領域であり、近年既存モデルで説明できないイオン吸着・脱離挙動の電位応答ヒステリシスが注目を集めている。本研究はイオン液体を電解液に用いて電気化学測定・赤外-可視和周波振動分光（IV-SFG）・光電子分光を相補的に活用し、ヒステリシス挙動とイオン-電極間相互作用の相関を解明することでヒステリシスを説明する新規概念モデル構築を目指す。27年度は下記に...
【工学】総合工学：酸化物 ／電気化学を含む研究件
❏安定な酸素レドックス反応を発現する新規正極材料の開発(20J14291)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2020-04-24 - 2022-03-31
【研究代表者】
【キーワード】電池 / リチウムイオン電池 / 正極 / 層状 / 酸化物 (他10件)
【概要】リチウムイオン電池の高エネルギー密度化を実現するため、新規正極材料の開発が求められている。特に近年、遷移金属の酸化還元反応に加えて酸化物イオンの酸化還元反応（酸素レドックス）を利用することで高容量を発現する層状酸化物が注目されている。しかし従来の酸素レドックス材料では、遷移金属がリチウム層に移動することで性能が大幅に低下するため、実用化が困難であった。そこで本研究では、酸化物イオンの配列を制御する...
❏アニオン駆動型蓄電デバイスの開発(18K19124)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】大久保 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20453673)
【キーワード】電池 / 酸化物 / 電気化学 / 蓄電池 / 軟X線発光 (他9件)
【概要】アニオン駆動型蓄電デバイスの開発を目指し、酸化物イオンを電極反応に活用する方法論について、基盤的知見を構築した。例えば、酸化物イオンを可動イオンとするトポタクティック電極反応をルチル構造に見出し、酸化物イオンロッキングチェア電池の可能性を見通した。一方、酸化物イオンを酸化還元中心とする電極材料の開発にも取り組み、酸化物イオンをエネルギー損失無く酸化還元するための電子状態制御、構造制御の指針を得た。...
❏酸素イオンを可動イオンとする層状酸化物における固体電気化学反応の開拓(15K13798)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大久保 將史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20453673)
【キーワード】二次電池 / 電気化学 / 固体化学 / 電池 / 酸化物イオン (他9件)
【概要】低炭素・省エネルギー社会の実現に貢献できる高性能蓄電デバイスの開発を研究目的として、酸化物イオンを可動イオンとして利用する全く新しいコンセプトの蓄電デバイスの基礎原理について研究を行った。特に、酸化物イオンを可動イオンとする固体電気化学反応、電極反応は未開拓であるため、様々な化合物について検討を行い、全く新しい材料系で酸化物イオンを可動イオンとして電極反応を示す系を見出すことに成功した。 ...
【工学】総合工学：半導体 ／電気化学を含む研究件
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
❏微生物集団の代謝活動における半導体鉱物材料の役割(21750186)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】中村 龍平 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10447419)
【キーワード】半導体 / エネルギー / 電気化学 / 微生物 / 複合材料 (他13件)
【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...
❏金属ナノ粒子のプラズモン光電気化学過程の解明とデバイスへの応用(17350064)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】立間 徹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90242247)
【キーワード】プラズモン共鳴 / 金属ナノ粒子 / 酸化チタン / 光電変換 / フォトクロミック現象 (他12件)
【概要】金や銀のナノ粒子のプラズモン共鳴に基づく光吸収により、金属ナノ粒子から酸化チタンなどの半導体への電子移動が起こることを明らかにした。この電子移動を利用した光電変換デバイスや可視光応答光触媒、親水・疎水表面パターニング法、還元エネルギー貯蔵型光触媒、光応答膨潤-収縮ゲルを用いたアクチュエータを開発した。また、銀ナノ粒子-酸化チタン系の多色フォトクロミズムでは、その色変化に銀ナノ粒子の粒径・形状変化が...
【工学】総合工学：ナノ構造 ／電気化学を含む研究件
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
❏表面ナノ加工基板を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム(21310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
【キーワード】質量分析 / MALDI / SALDI / ナノ構造 / ナノ粒子 (他24件)
【概要】低分子の解析に最適なナノ基板を用いる表面支援LDI(SALDI)システムの開拓を行った。合金からのDealloy法によって、電気化学的エッチングによりナノポーラス白金基板の作製を行い、成功した。また、合金組成の違いによって、ナノポーラス構造が大きく変化していることを見出した。この基板をSALDIに用いたが、有機化合物の脱離・イオン化は熱拡散により困難であった。それに対し、半導体微粒子の集積法による...
❏シリコン表面ナノ領域の電気化学的特性解析と新規ウェットプロセスへの展開(13750631)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノデバイス造形 / ナノ構造形成・制御 / 電気化学 / ナノ構造 (他16件)
【概要】液相中でウェハ表面を処理するウェットプロセスは,表面の超清浄化やULSIチップ内部の微細銅配線形成など,デバイスプロセスの重要な部分を担っている.本研究はこのウェットプロセスに着目し,シリコン単結晶表面の電気化学的特性をnmレベルの分解能で定量的に解析し,これを基にした新規ウェットデバイスプロセス(シリコン表面微細加工・微細修飾など)の開発を目的とした.前年度の研究において,ウェハ表面におけるナノ...
【工学】総合工学：溶融塩 ／電気化学を含む研究件
❏小区分26060:金属生産および資源生産関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】貴金属
【研究期間】リサイクル
【研究代表者】乾式プロセス
【キーワード】溶融塩
【概要】
❏溶融塩中のアニオン種制御による貴金属・レアメタルの新規リサイクルプロセスの開発(20H02493)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学
【概要】溶融塩中における金属アニオンの電気化学反応について探求し、その反応を制御することで、貴金属やレアメタルの新規リサイクルプロセスを開発する。貴金属やレアメタルのリサイクルは、一般的に、強力な酸や錯化剤を用いた水溶液への溶解を基本的な手法とする、複雑な湿式処理によって回収及び分離・精製が行われている。湿式法は溶解プロセスに律速される工程時間の長さ、および多量に発生する有害廃液による環境負荷という問題点...
❏溶融塩電解を用いる革新的貴金属回収プロセスの開発(18K14037)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学 (他6件)
【概要】持続型社会の確立には、スクラップ中に含まれる貴金属のリサイクルプロセスの開発が極めて重要である。貴金属は化学的安定であるため、従来のリサイクルプロセスでは溶解プロセスに強力な薬品を要する。さらに、スクラップは多様な元素を含み、それらの分離・回収には多段で複雑な工程を要するため、多量の有害廃液を排出する。本研究では、貴金属を溶融塩中に迅速に溶解するプロセス、および、溶解した貴金属を電気化学的に選択回...
【工学】総合工学：屈折率 ／電気化学を含む研究件
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
❏熱プラズマによる電子シャワーと溶融酸化物中イオンの電気化学的反応(11450237)
【研究テーマ】金属物性
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】永田 和宏 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70114882)
【キーワード】アークプラズマ / 電気化学 / スラグ / 蒸発 / 屈折率 (他10件)
【概要】1.ゴミ焼却灰の溶融固化に熱プラズマを用いる方法が研究されている。熱プラズマによる溶融シリケートの挙動を調べるため、溶融灰のモデル実験としてFeO-SiO_2スラグを用い、移行・非移行型ハイブリッド直流アークプラズマ溶解炉でその溶解挙動を研究した。熱プラズマ炎直下の溶融スラグ表面はくぼみが生成する。表面を中心から周囲へ大きな対流が生じている。 2.FeO-SiO_2にZnOを含有するスラグをAr-...
【工学】総合工学：先端機能デバイス ／電気化学を含む研究件
❏室温で不揮発動作可能な反強磁性/絶縁体-強磁性/金属スイッチング素子の開発(16K14377)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】片瀬 貴義 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90648388)
【キーワード】薄膜トランジスタ / 酸化・還元 / 電気化学 / 不揮発メモリ / 酸化物磁性体 (他10件)
【概要】室温で電気と磁気の信号を同時に不揮発制御可能な新機能スイッチング素子の開発を目的とし、含水多孔質ガラスをゲート絶縁体とする薄膜トランジスタ（TFT)構造を利用して、ペロブスカイト酸化物の酸素濃度を自在変調する薄膜固体デバイスの創製に挑戦した。SrCoOxを活性層に適用し、室温・大気中でゲート電圧を印加することで、反強磁性/絶縁体SrCoO2.5と強磁性/金属SrCoO3の不揮発な可逆制御に成功した...
❏固体電解質内部におけるLiイオン濃度分布測定：長年の謎の解明(16K14088)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】固体電解質 / 電極 / 電気化学 / リチウム / 電圧印加 (他12件)
【概要】全固体リチウム電池は安全性、高エネルギー密度、高出力、長寿命という特徴から次世代電池として期待されている。しかし、固体電解質と正極が形成する界面における高界面抵抗がボトルネックとなり、大容量の全固体Li電池はいまだ実用化していない。したがって、この界面における抵抗の起源やリチウムイオンの分布を明らかにする必要がある。 そこで本研究は、ラザフォード後方散乱法、核反応分析法、さらに中性子反射率測定を用...
【工学】総合工学：ナノ加工 ／電気化学を含む研究件
❏発光抑制する電気化学フォトニック結晶の作製(25420707)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】フォトニック結晶 / 電気化学 / リソグラフィー / ３次元 / 酸化チタン (他20件)
【概要】光の半導体と呼ばれるフォトニック結晶の光化学反応への応用を念頭に、本研究では、光酸化還元能を持つ酸化チタンによるフルフォトニックバンドギャップ（３次元に完全に光を閉じ込める能力）を有するフォトニック結晶構造の探索を行った。 本研究の成果は大きく３つに分かれる。１）酸化チタン/電解液で構成されるフルフォトニックバンドギャップを持つ構造体を計算上発見し、２）そのような構造体を作製するために酸化チタンの...
❏表面ナノ加工基板を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析システム(21310072)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
【キーワード】質量分析 / MALDI / SALDI / ナノ構造 / ナノ粒子 (他24件)
【概要】低分子の解析に最適なナノ基板を用いる表面支援LDI(SALDI)システムの開拓を行った。合金からのDealloy法によって、電気化学的エッチングによりナノポーラス白金基板の作製を行い、成功した。また、合金組成の違いによって、ナノポーラス構造が大きく変化していることを見出した。この基板をSALDIに用いたが、有機化合物の脱離・イオン化は熱拡散により困難であった。それに対し、半導体微粒子の集積法による...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／電気化学を含む研究件
❏電極界面の新規in situ分光計測法によるLiイオン電池の負極SEIの挙動解明(16K21030)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学 / 電気二重層 / 電極界面 / 和周波発生振動分光 / SFG (他15件)
【概要】生活に欠かせない蓄電デバイスを扱う電気化学の分野で、電解液/電極界面は電気化学反応場となる根源的なナノ領域であり、その複雑な微視的挙動の理解は当該分野の基礎・応用に跨る基本的な要請の一つである。本研究では表面・界面敏感な振動分光である赤外-可視和周波発生振動分光（SFG）を用いて電解液/電極界面構造の直接計測手法を確立し、これをLiイオン電池系を含む様々な展開することで(1)Li塩添加によるイオン...
❏電解液/電極界面構造の電位応答ヒステリシスのメカニズム解明(15H06200)
【研究テーマ】物理化学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2015-08-28 - 2016-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (30402423)
【キーワード】表面・界面物性 / 電気化学 / 電気二重層 / 電子構造 / ヒステリシス (他8件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場を構築する重要なナノ領域であり、近年既存モデルで説明できないイオン吸着・脱離挙動の電位応答ヒステリシスが注目を集めている。本研究はイオン液体を電解液に用いて電気化学測定・赤外-可視和周波振動分光（IV-SFG）・光電子分光を相補的に活用し、ヒステリシス挙動とイオン-電極間相互作用の相関を解明することでヒステリシスを説明する新規概念モデル構築を目指す。27年度は下記に...
❏遷移金属酸化物のエピタキシーと電子相解析による電極活物質の開発(15H03881)
【研究テーマ】デバイス関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (10344722)
【キーワード】薄膜・表面 / 超伝導 / 光触媒 / 遷移金属酸化物 / エピタキシャル成長 (他12件)
【概要】遷移金属酸化物は，無毒性や化学的安定性のため，種々の電気化学セルに利用されている。本研究では，薄膜技術と電子相図を用いた解析手法とを組み合わせて，遷移金属酸化物の新しい電気化学的機能を見出すことを目的とした．主な研究成果は以下の通りである．（1）鉄系薄膜からなる光電極構造を様々に工夫した結果，水の光電気化学分解反応の効率が大幅に向上した．（2）チタン酸リチウム薄膜の完全かつ可逆的な超伝導体-絶縁体...
【工学】総合工学：二次電池 ／電気化学を含む研究件
❏小区分34020:分析化学関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】電気化学界面
【研究期間】ヒステリシス
【研究代表者】電気二重層
【キーワード】イオン液体
【概要】リチウムイオン電池の高エネルギー密度化を実現するため、新規正極材料の開発が求められている。特に近年、遷移金属の酸化還元反応に加えて酸化物イオンの酸化還元反応（酸素レドックス）を利用することで高容量を発現する層状酸化物が注目されている。しかし従来の酸素レドックス材料では、遷移金属がリチウム層に移動することで性能が大幅に低下するため、実用化が困難であった。そこで本研究では、酸化物イオンの配列を制御する...
❏水晶振動子マイクロバランス法によるリチウム二次電池の電極反応解析(19K15682)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】芹澤 信幸 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60556885)
【キーワード】EQCM / リチウムイオン電池 / 合剤電極 / 電極作製 / 共振 (他12件)
【概要】リチウム二次電池の充放電効率向上，劣化機構の解明や高速充放電の実現には充放電に伴う電極質量変化や電極近傍におけるリチウムイオンの輸送現象の観測が効果的である．本研究では，ナノグラムオーダーの電極質量変化と電極近傍の濃度分布を反映した局所的な電解液物性（粘性率と密度）の変化を高感度かつその場（in-situ）観測できる電気化学水晶振動子マイクロバランス（EQCM）法を二次電池の電極反応に適用する．塗...
❏電解液/電極界面の電気二重層構造の電位応答ヒステリシスの要因解明とモデル構築(19K05539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423)
【キーワード】電気化学界面 / ヒステリシス / 電気二重層 / イオン液体 / 二次電池 (他17件)
【概要】電解液/電極界面は電気化学反応場として機能する根源的なナノ領域であり、当該界面に形成される電気二重層（EDL）は系の電気化学特性を支配する。近年、既存モデルで説明できないEDL構造の電位応答ヒステリシスが確認された。ゆえに、EDL構造の精確な理解には当該ヒステリシス要因の究明が求められる。 本研究は非線形振動分光とEDLモデル解析を併用してイオン脱離の活性化エネルギーを定量化し、ヒステリシスが主に...
【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡 ／電気化学を含む研究件
❏シリコン表面ナノ領域の電気化学的特性解析と新規ウェットプロセスへの展開(13750631)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノデバイス造形 / ナノ構造形成・制御 / 電気化学 / ナノ構造 (他16件)
【概要】液相中でウェハ表面を処理するウェットプロセスは,表面の超清浄化やULSIチップ内部の微細銅配線形成など,デバイスプロセスの重要な部分を担っている.本研究はこのウェットプロセスに着目し,シリコン単結晶表面の電気化学的特性をnmレベルの分解能で定量的に解析し,これを基にした新規ウェットデバイスプロセス(シリコン表面微細加工・微細修飾など)の開発を目的とした.前年度の研究において,ウェハ表面におけるナノ...
❏ウェットデバイスプロセスにおけるシリコン表面反応素過程の電気化学的手法による解明(11750593)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】奨励研究(A)
【研究期間】1999 - 2000
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】シリコンデバイスプロセス / ウェハクリーニングプロセス / 電気化学 / 金属析出反応 / 立査プローブ顕微鏡 (他9件)
【概要】本研究は,ITインフラストラクチャーの基盤技術であるシリコンデバイスプロセスにおいて重要な位置を占める液相系(ウェット)デバイスプロセスにおいて,特にシリコン表面での化学反応に関して,液相中の反応種の状態やシリコン表面の電気化学的および物理的・化学的性質の原子レベルからのキャラクタライゼーションを行い,これらの関与する反応を素過程レベルで解明すると伴に,得られた知見を基に新規デバイスプロセス設計の...
【工学】総合工学：バイオセンサー ／電気化学を含む研究件
❏10nmスケールのナノバイオセンシングプラットフォームの構築(19F19801)
【研究テーマ】
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2019-11-08 - 2022-03-31
【研究代表者】Kim SooHyeon (2021) 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (80709189)
【キーワード】Nanodots array / Electrochemistry / Biosensor / Apatmer / Microfluidic device (他10件)
【概要】The collaborative research has been successfully carried out by detecting target cancer cells without labelling. Especially, redox labelled DNA aptamer sensor has been firstly utilized for the detecti...
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
【工学】総合工学：酸化還元 ／電気化学を含む研究件
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
❏室温で不揮発動作可能な反強磁性/絶縁体-強磁性/金属スイッチング素子の開発(16K14377)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】片瀬 貴義 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90648388)
【キーワード】薄膜トランジスタ / 酸化・還元 / 電気化学 / 不揮発メモリ / 酸化物磁性体 (他10件)
【概要】室温で電気と磁気の信号を同時に不揮発制御可能な新機能スイッチング素子の開発を目的とし、含水多孔質ガラスをゲート絶縁体とする薄膜トランジスタ（TFT)構造を利用して、ペロブスカイト酸化物の酸素濃度を自在変調する薄膜固体デバイスの創製に挑戦した。SrCoOxを活性層に適用し、室温・大気中でゲート電圧を印加することで、反強磁性/絶縁体SrCoO2.5と強磁性/金属SrCoO3の不揮発な可逆制御に成功した...
【工学】総合工学：リサイクル ／電気化学を含む研究件
❏小区分26060:金属生産および資源生産関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】貴金属
【研究期間】リサイクル
【研究代表者】乾式プロセス
【キーワード】溶融塩
【概要】
❏溶融塩中のアニオン種制御による貴金属・レアメタルの新規リサイクルプロセスの開発(20H02493)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学
【概要】溶融塩中における金属アニオンの電気化学反応について探求し、その反応を制御することで、貴金属やレアメタルの新規リサイクルプロセスを開発する。貴金属やレアメタルのリサイクルは、一般的に、強力な酸や錯化剤を用いた水溶液への溶解を基本的な手法とする、複雑な湿式処理によって回収及び分離・精製が行われている。湿式法は溶解プロセスに律速される工程時間の長さ、および多量に発生する有害廃液による環境負荷という問題点...
❏溶融塩電解を用いる革新的貴金属回収プロセスの開発(18K14037)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】大内 隆成 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (50555290)
【キーワード】貴金属 / リサイクル / 乾式プロセス / 溶融塩 / 電気化学 (他6件)
【概要】持続型社会の確立には、スクラップ中に含まれる貴金属のリサイクルプロセスの開発が極めて重要である。貴金属は化学的安定であるため、従来のリサイクルプロセスでは溶解プロセスに強力な薬品を要する。さらに、スクラップは多様な元素を含み、それらの分離・回収には多段で複雑な工程を要するため、多量の有害廃液を排出する。本研究では、貴金属を溶融塩中に迅速に溶解するプロセス、および、溶解した貴金属を電気化学的に選択回...
【工学】総合工学：固液界面 ／電気化学を含む研究件
❏ナノ空間における溶液物性と電気化学過程の理論的解明(21244045)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2012
【研究代表者】塚田 捷 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 特任教授 (90011650)
【キーワード】表面 / 界面 / 固液界面 / 水溶液 / 電気化学 (他15件)
【概要】種々の分子シミュレーションの手法を用いて、固液界面での電解質水溶液の構造とダイナミクスを調べ、特徴的な空間スケールと時間スケール、水素結合ネットワーク中での各イオン種のふるまい、電気二重層構造の起源にミクロな視点からの理解を与えた。電極電位の効果を考慮して酸性溶液と白金電極との界面における水素発生の機構を定量的に評価した。また、界面系への適用を視野に光励起や電場の印加に始まる電子移動を扱うための理...
❏固液界面その場観察のための電気化学・近赤外分光同時測定法の開発(13650879)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】北村 房男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00224973)
【キーワード】近赤外分光法 / 電極界面 / 吸着 / 電気化学 / ビオロゲン (他12件)
【概要】従来,電極と電解質溶液の界面構造に関する振動分光学的研究は,分子の基本振動が現れる中赤外領域での検討が主流であった.しかしながら外部反射法を適用する限り,時定数の増大や物質移動溶液の阻害という問題は避けて通ることができなかった.一方,本研究では水分子による吸収が近赤外領域では比較的小さいという利点を生かして,まず多結晶金電極界面における支持電解質イオンおよび水分子の存在状態に関して検討をおこなった...
【工学】総合工学：複合材料 ／電気化学を含む研究件
❏微生物集団の代謝活動における半導体鉱物材料の役割(21750186)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】中村 龍平 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10447419)
【キーワード】半導体 / エネルギー / 電気化学 / 微生物 / 複合材料 (他13件)
【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...
❏新しい動作原理に基づいた分子光触媒材料の開発(19750159)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】中村 龍平 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10447419)
【キーワード】光学材料 / 素子 / 光エネルギー変換 / 光 / エネルギー (他8件)
【概要】本研究では、ヘテロ2核金属錯体の金属間電荷移動遷移(MMCT)を利用した全無機分子光材料の合成を行なってきた。メソポーラスシリカ細孔内に合成したTi(IV)-O-Ce(III)/SiO_2は、可視光域にMMCT由来の強い吸収を持つこと、そして有機物の光酸化分解反応に対して可視光応答性を示すことを見出した。 ...
【工学】総合工学：セラミクス ／電気化学を含む研究件
❏室温で不揮発動作可能な反強磁性/絶縁体-強磁性/金属スイッチング素子の開発(16K14377)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】片瀬 貴義 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90648388)
【キーワード】薄膜トランジスタ / 酸化・還元 / 電気化学 / 不揮発メモリ / 酸化物磁性体 (他10件)
【概要】室温で電気と磁気の信号を同時に不揮発制御可能な新機能スイッチング素子の開発を目的とし、含水多孔質ガラスをゲート絶縁体とする薄膜トランジスタ（TFT)構造を利用して、ペロブスカイト酸化物の酸素濃度を自在変調する薄膜固体デバイスの創製に挑戦した。SrCoOxを活性層に適用し、室温・大気中でゲート電圧を印加することで、反強磁性/絶縁体SrCoO2.5と強磁性/金属SrCoO3の不揮発な可逆制御に成功した...
❏固体電解質内部におけるLiイオン濃度分布測定：長年の謎の解明(16K14088)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】一杉 太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90372416)
【キーワード】固体電解質 / 電極 / 電気化学 / リチウム / 電圧印加 (他12件)
【概要】全固体リチウム電池は安全性、高エネルギー密度、高出力、長寿命という特徴から次世代電池として期待されている。しかし、固体電解質と正極が形成する界面における高界面抵抗がボトルネックとなり、大容量の全固体Li電池はいまだ実用化していない。したがって、この界面における抵抗の起源やリチウムイオンの分布を明らかにする必要がある。 そこで本研究は、ラザフォード後方散乱法、核反応分析法、さらに中性子反射率測定を用...
【工学】総合工学：センサー ／電気化学を含む研究件
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
❏ナノカーボン薄膜電極を用いたメチル化DNA定量デバイスの開発(20350042)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】丹羽 修 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 副研究部門長 (70392644)
【キーワード】メチル化DNA / チップ分析 / 電気化学検出 / センサ / 電気化学 (他16件)
【概要】電子サイクロトロン共鳴(EVR)スパッタ法を用いて作製したナノカーボン薄膜を用いた直接電気化学測定によるDNAメチル化測定法を開発した。本法は、シトシンとメチルシトシンの酸化電位の差を利用して非標識で定量を行う。電気化学的な前処理を最適化し、24merの網膜芽細胞腫遺伝子(RB1)中の1塩基のメチルシトシン検出に成功した。また、メチル化率の異なるCpG配列(60mer)のメチル化率を定量することが...
【工学】総合工学：アクチュエータ ／電気化学を含む研究件
❏イオン導電性高分子アクチュエータにおける機械的・電気化学的損傷機構の解明(15K05687)
【研究テーマ】機械材料・材料力学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】大宮 正毅 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30302938)
【キーワード】ソフトアクチュエータ / 高分子 / 薄膜 / 疲労 / 破壊 (他9件)
【概要】イオン導電性高分子アクチュエータは，水溶液中で電場を印可すると水和した陽イオンが陰極に移動し，陰極側が膨潤，陽極側が収縮することで屈曲する特徴を持つ．本研究では，イオン導電性高分子アクチュエータを長期間駆動させた際に問題となりうる機械的および電気的損傷メカニズムについて明らかにした．そして，電極金属の欠陥から生じるき裂の発生・進展を抑制することが，長期信頼性を確保するうえで重要であることを示した．...
❏金属ナノ粒子のプラズモン光電気化学過程の解明とデバイスへの応用(17350064)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2005 - 2008
【研究代表者】立間 徹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90242247)
【キーワード】プラズモン共鳴 / 金属ナノ粒子 / 酸化チタン / 光電変換 / フォトクロミック現象 (他12件)
【概要】金や銀のナノ粒子のプラズモン共鳴に基づく光吸収により、金属ナノ粒子から酸化チタンなどの半導体への電子移動が起こることを明らかにした。この電子移動を利用した光電変換デバイスや可視光応答光触媒、親水・疎水表面パターニング法、還元エネルギー貯蔵型光触媒、光応答膨潤-収縮ゲルを用いたアクチュエータを開発した。また、銀ナノ粒子-酸化チタン系の多色フォトクロミズムでは、その色変化に銀ナノ粒子の粒径・形状変化が...
【工学】総合工学：エネルギー ／電気化学を含む研究件
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
❏微生物集団の代謝活動における半導体鉱物材料の役割(21750186)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】中村 龍平 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10447419)
【キーワード】半導体 / エネルギー / 電気化学 / 微生物 / 複合材料 (他13件)
【概要】電流産生菌の一種であるShewanella loihica PV-4が酸化鉄を豊富に含む深海底から採取されたことに着想を得て、電気化学系に半導体特性を有する酸化鉄のナノコロイドを添加した。すると、微生物がナノコロイドの半導体特性を利用した長距離電子伝達経路を自己構築し、その結果、電流生成能が50倍と飛躍的に増大する現象を見出した。これは、深海底における微生物と鉱物が作り出す新しい生体電子伝達経路の...
❏新しい動作原理に基づいた分子光触媒材料の開発(19750159)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】中村 龍平 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (10447419)
【キーワード】光学材料 / 素子 / 光エネルギー変換 / 光 / エネルギー (他8件)
【概要】本研究では、ヘテロ2核金属錯体の金属間電荷移動遷移(MMCT)を利用した全無機分子光材料の合成を行なってきた。メソポーラスシリカ細孔内に合成したTi(IV)-O-Ce(III)/SiO_2は、可視光域にMMCT由来の強い吸収を持つこと、そして有機物の光酸化分解反応に対して可視光応答性を示すことを見出した。 ...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：ダイヤモンドセンサー ／電気化学を含む研究件
❏極微量血液からの迅速薬物モニタリングを実現するハンディシステムの構築(21H03805)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】緒方 元気 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 特任講師 (80452829)
【キーワード】導電性ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学センサ / 分子鋳型 / 治療薬物モニタリング (他11件)
【概要】安心・安全な薬物療法を実施するためには、血中の薬物濃度と薬の効果や副作用を観察しながら投薬量をコントロールする必要がある。しかしながら、現在、多くの処方薬において臨床の現場で簡単、迅速に測定できる装置が存在せず、治療薬物モニタリングが困難な状況である。以上を踏まえ、本研究では、極微量の血液から薬の濃度を「その場で瞬時に」測定するハンディシステムの創出を目指している。 本年度は、利尿薬トリアムテレン...
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：ダイヤモンド電極 ／電気化学を含む研究件
❏極微量血液からの迅速薬物モニタリングを実現するハンディシステムの構築(21H03805)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】緒方 元気 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 特任講師 (80452829)
【キーワード】導電性ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学センサ / 分子鋳型 / 治療薬物モニタリング (他11件)
【概要】安心・安全な薬物療法を実施するためには、血中の薬物濃度と薬の効果や副作用を観察しながら投薬量をコントロールする必要がある。しかしながら、現在、多くの処方薬において臨床の現場で簡単、迅速に測定できる装置が存在せず、治療薬物モニタリングが困難な状況である。以上を踏まえ、本研究では、極微量の血液から薬の濃度を「その場で瞬時に」測定するハンディシステムの創出を目指している。 本年度は、利尿薬トリアムテレン...
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
【総合生物】生体医工学・生体材料学：マイクロファブリケーション ／電気化学を含む研究件
❏非線形拡散制御による新規電気化学ナノ加工プロセスの開発(15560633)
【研究テーマ】材料加工・処理
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノ表面界面 / マイクロ化学システム / 電気化学 / ナノデバイス造形 (他6件)
【概要】本研究は,電気化学系特有の因子である拡散過程,特に微小反応場における非線形的拡散に着目し,その積極的制御により単純かつ精密な制御を可能とする新規な金属ナノ構造析出形成プロセスの開発を目的とした. 初年度は,Siウェハ表面のナノ欠陥サイトへの金属種の優先析出を確認し,その制御による金属ナノ構造体形成プロセスを開発した.また還元剤種と金属クラスタとの反応の非経験的分子軌道法解析から,金属表面の触媒活性...
❏シリコン表面ナノ領域の電気化学的特性解析と新規ウェットプロセスへの展開(13750631)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2001 - 2002
【研究代表者】本間 敬之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (80238823)
【キーワード】マイクロファブリケーション / ナノデバイス造形 / ナノ構造形成・制御 / 電気化学 / ナノ構造 (他16件)
【概要】液相中でウェハ表面を処理するウェットプロセスは,表面の超清浄化やULSIチップ内部の微細銅配線形成など,デバイスプロセスの重要な部分を担っている.本研究はこのウェットプロセスに着目し,シリコン単結晶表面の電気化学的特性をnmレベルの分解能で定量的に解析し,これを基にした新規ウェットデバイスプロセス(シリコン表面微細加工・微細修飾など)の開発を目的とした.前年度の研究において,ウェハ表面におけるナノ...
【農学】農芸化学：エネルギー変換 ／電気化学を含む研究件
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
❏シリカナノフルイディックチャネルを用いたバイオセンサーの研究(18760139)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】大宮司 啓文 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (10302754)
【キーワード】流体力学 / 電場駆動流 / 電気二重層 / ナノ流体力学 / 物質移動 (他9件)
【概要】昨年度までにナノフルイディックダイオード、ナノフルイディックトランジスタの基本的な特性について理論的、実験的に確認したが、本年度はこれらを組み合わせたナノフルイディック集積回路を設計し、一度に多くの生体分子の分離、検出ができるバイオセンサーに応用することに取り組んだ。はじめにナノフルイディック集積回路の実現に向けて理論計算を行った。数十ナノメートルの流路幅をもつシリカナノチャネルのT字型分岐部にお...
【医歯薬学】内科系臨床医学：酸素 ／電気化学を含む研究件
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
❏スーパーオキシドイオンの電子移動反応とin vivo検出法に関する研究(05453117)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (80152099)
【キーワード】スーパーオキシドイオン / 酸素 / 活性酸素種 / 電子移動反応 / スーパーオキシドジスムターゼ (他12件)
【概要】本研究は,生命現象の根幹に深く関係し,生体内において極めて重要な化学種である活性酸素種の中で最も根源的なスーパーオキシドイオン(O_2^-)のin vivo電気化学センサの実用化のための基礎研究を行うことを目的として行われ,次の成果を得た。 1.キノリンのメチル及びフェニル誘導体界面活性剤(2-,4-,6-,7-及び8-メチルキノリン,2-フェニルキノリンなど)を含むアルカリ性水溶液中に,水銀吊り...
【医歯薬学】薬学：活性酸素種 ／電気化学を含む研究件
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
❏スーパーオキシドイオンの電子移動反応とin vivo検出法に関する研究(05453117)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (80152099)
【キーワード】スーパーオキシドイオン / 酸素 / 活性酸素種 / 電子移動反応 / スーパーオキシドジスムターゼ (他12件)
【概要】本研究は,生命現象の根幹に深く関係し,生体内において極めて重要な化学種である活性酸素種の中で最も根源的なスーパーオキシドイオン(O_2^-)のin vivo電気化学センサの実用化のための基礎研究を行うことを目的として行われ,次の成果を得た。 1.キノリンのメチル及びフェニル誘導体界面活性剤(2-,4-,6-,7-及び8-メチルキノリン,2-フェニルキノリンなど)を含むアルカリ性水溶液中に,水銀吊り...
【医歯薬学】薬学：酵素 ／電気化学を含む研究件
❏ナノカーボン薄膜電極を用いたメチル化DNA定量デバイスの開発(20350042)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】丹羽 修 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 副研究部門長 (70392644)
【キーワード】メチル化DNA / チップ分析 / 電気化学検出 / センサ / 電気化学 (他16件)
【概要】電子サイクロトロン共鳴(EVR)スパッタ法を用いて作製したナノカーボン薄膜を用いた直接電気化学測定によるDNAメチル化測定法を開発した。本法は、シトシンとメチルシトシンの酸化電位の差を利用して非標識で定量を行う。電気化学的な前処理を最適化し、24merの網膜芽細胞腫遺伝子(RB1)中の1塩基のメチルシトシン検出に成功した。また、メチル化率の異なるCpG配列(60mer)のメチル化率を定量することが...
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
【医歯薬学】薬学：スーパーオキシドディスムターゼ ／電気化学を含む研究件
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
❏スーパーオキシドイオンの電子移動反応とin vivo検出法に関する研究(05453117)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】一般研究(B)
【研究期間】1993 - 1995
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (80152099)
【キーワード】スーパーオキシドイオン / 酸素 / 活性酸素種 / 電子移動反応 / スーパーオキシドジスムターゼ (他12件)
【概要】本研究は,生命現象の根幹に深く関係し,生体内において極めて重要な化学種である活性酸素種の中で最も根源的なスーパーオキシドイオン(O_2^-)のin vivo電気化学センサの実用化のための基礎研究を行うことを目的として行われ,次の成果を得た。 1.キノリンのメチル及びフェニル誘導体界面活性剤(2-,4-,6-,7-及び8-メチルキノリン,2-フェニルキノリンなど)を含むアルカリ性水溶液中に,水銀吊り...
【医歯薬学】薬学：DNA ／電気化学を含む研究件
❏伝導度計測に基づく単一分子スケールにおける表面電位三次元計測法の開発(21H01959)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】西野 智昭 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80372415)
【キーワード】単分子接合 / STM / 電気化学 / 電気二重層 / DNA
【概要】近年，ナノ科学・テクノロジーへの興味の高まりを背景に，優れた機能を有するnmスケールの微小構造体が盛んに開発されている．これに伴い，微小構造体の化学的特性，物性の計測を可能とする，高い空間分解能を有する分析法が強く求められている．固体最表面に対しては原子スケールにおける計測法が精力的に開発されている一方，高さ方向に空間分解能を有する計測法は未踏領域として残されている．そこで，本研究では，多岐にわた...
❏ナノカーボン薄膜電極を用いたメチル化DNA定量デバイスの開発(20350042)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】丹羽 修 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 副研究部門長 (70392644)
【キーワード】メチル化DNA / チップ分析 / 電気化学検出 / センサ / 電気化学 (他16件)
【概要】電子サイクロトロン共鳴(EVR)スパッタ法を用いて作製したナノカーボン薄膜を用いた直接電気化学測定によるDNAメチル化測定法を開発した。本法は、シトシンとメチルシトシンの酸化電位の差を利用して非標識で定量を行う。電気化学的な前処理を最適化し、24merの網膜芽細胞腫遺伝子(RB1)中の1塩基のメチルシトシン検出に成功した。また、メチル化率の異なるCpG配列(60mer)のメチル化率を定量することが...
【医歯薬学】薬学：TDM ／電気化学を含む研究件
❏極微量血液からの迅速薬物モニタリングを実現するハンディシステムの構築(21H03805)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】緒方 元気 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 特任講師 (80452829)
【キーワード】導電性ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学センサ / 分子鋳型 / 治療薬物モニタリング (他11件)
【概要】安心・安全な薬物療法を実施するためには、血中の薬物濃度と薬の効果や副作用を観察しながら投薬量をコントロールする必要がある。しかしながら、現在、多くの処方薬において臨床の現場で簡単、迅速に測定できる装置が存在せず、治療薬物モニタリングが困難な状況である。以上を踏まえ、本研究では、極微量の血液から薬の濃度を「その場で瞬時に」測定するハンディシステムの創出を目指している。 本年度は、利尿薬トリアムテレン...
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
【医歯薬学】薬学：電気化学測定 ／電気化学を含む研究件
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
❏超ヘテロ構造の組織制御によるZn-Mg-Al合金の高耐食化と耐食性向上指針の確立(17H03400)
【研究テーマ】複合材料・表界面工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】多田 英司 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (40302260)
【キーワード】アノード反応 / 腐食生成物 / 大気腐食 / 電気化学特性 / 顕微ラマン分光分析 (他10件)
【概要】本研究では，ZnおよびZn-Mg合金，Zn-Al-Mg合金を作製し，その電気化学特性および大気腐食特性について評価した．その結果，各合金のアノード反応には違いが見られないものの，特にAlとMgの複合添加によって腐食速度が減少することが示された．また，これらの合金について大気腐食環境において1年間の暴露試験を実施したところ，Znに比べZn-Mg合金，Zn-Al-Mg合金の方が耐食性に優れることが示さ...
【医歯薬学】看護学：過酸化水素 ／電気化学を含む研究件
❏触媒膜による高濃度中性H2O2の選択合成(22360337)
【研究テーマ】触媒・資源化学プロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】山中 一郎 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (90240051)
【キーワード】触媒反応 / 過酸化水素 / 膜触媒 / 電子プロトン混合伝導 / コバルト電極触媒 (他17件)
【概要】過酸化水素(H2O2)の効率的かつ直接的合成法の誕生が切望されている.我々が開発した水素と酸素から中性過酸化水素水を合成できる燃料電池反応法の活性向上を行った.コバルト-窒素-炭素化合物の新電極触媒を開発し,最大濃度21%,最大選択率95%を達成した.さらに電子プロトン混合伝導体を利用した触媒膜を開発すると共に,過酸化水素合成反応に適用した.充分な反応成績が得られ,実用化への基盤技術を構築できた....
❏パルス電解ストップドフロー分光法による酸素ラジカルの反応特異性の解明(12875164)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】萌芽的研究
【研究期間】2000 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 (他12件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。 1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。 2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。 3.アルカリ性...
❏活性酸素種の生成・検出・反応制御に関する電気化学的アプローチ(10305064)
【研究テーマ】工業物理化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1998 - 2001
【研究代表者】大坂 武男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80152099)
【キーワード】活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 (他17件)
【概要】本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。 1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O...
【医歯薬学】看護学：分子標的薬 ／電気化学を含む研究件
❏極微量血液からの迅速薬物モニタリングを実現するハンディシステムの構築(21H03805)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】緒方 元気 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 特任講師 (80452829)
【キーワード】導電性ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学センサ / 分子鋳型 / 治療薬物モニタリング (他11件)
【概要】安心・安全な薬物療法を実施するためには、血中の薬物濃度と薬の効果や副作用を観察しながら投薬量をコントロールする必要がある。しかしながら、現在、多くの処方薬において臨床の現場で簡単、迅速に測定できる装置が存在せず、治療薬物モニタリングが困難な状況である。以上を踏まえ、本研究では、極微量の血液から薬の濃度を「その場で瞬時に」測定するハンディシステムの創出を目指している。 本年度は、利尿薬トリアムテレン...
❏オーダーメイド治療に貢献するポータブル血中「薬物」濃度測定器の創出(18H03513)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】緒方 元気 新潟大学, 医歯学系, 特任講師 (80452829)
【キーワード】ダイヤモンド電極 / 分子標的薬 / 電気化学 / バイオセンサ / TDM (他20件)
【概要】本研究では、最先端のダイヤモンド電極を搭載した血漿薬物濃度の迅速計測系を構築した。標的薬物としてチロシンキナーゼ阻害薬パゾパニブを選択した。ここでは、採取したラット血漿に濃度の異なる分子標的薬を添加し、測定法を検証した。その結果、推奨治療濃度域の計測が可能であった。測定は約35秒で、サンプル処理を含む全工程が10分以内で完了した。次に、ラットにパゾパニブを経口投与し、同様の手順により採血した血漿中...
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