東北大学 東北大学 大学院工学研究科・工学部 化学・バイオ系

先端環境創成学専攻 先端環境創成学専攻 - ハイブリッドナノシステム研究分野 GRADUATE SCHOOL OF ENVIRONMENTAL STUDIES - HYBRID NANO SYSTEM

未来・環境に資するハイブリッドナノ粒子

未来・環境に資するハイブリッドナノ粒子

サイズや形態が精密に制御された無機ナノ粒子:無機ナノ粒子は、触媒、電子機器など、様々な産業分野で活用されて、私たちの生活を豊かなものとしてくれています。私たちは、そのサイズ・形態を精密に制御する手法を開発することを軸とした研究開発を行っています。さらには、ナノ粒子表面の性質を理解した上で有機無機ハイブリッド化することで、様々な未来材料の開発に取り組んでいます。

未来・環境に資するハイブリッドナノ粒子

主な研究テーマ

有機無機ハイブリッドデンドリマーの開発

ナノ粒子を規則的に配列することは、超高密度記録材料の開発などへの展開が期待できます。さらにその構造をダイナミックに変化できれば、情報の記録様式の制御に繋がり、新たな記録材料などの開発に繋がります。私たちは、有機物のソフトな性質をナノ粒子に転写する事でその実現を試みています。具体的には、ナノ粒子をソフトなデンドリマーで覆うことで、“有機無機ハイブリッドデンドリマー”とし、ナノ粒子へデンドリマーの構造可逆性を付与することで様々な機能性材料の開発を行っています。

メタンを低級オレフィンへ直接変換するゼオライト系触媒開発
透明導電酸化物ナノ粒子の合成と導電性薄膜作製技術への展開

透明導電酸化物(TCO)ナノ粒子は、透明性と導電性を兼ね備える半導体材料で液晶ディスプレイやタッチパネルディスプレイの透明導電膜として利用されています。私たちは、サイズや形態がよく制御されたTCOナノ粒子の合成を行っています。さらに、合成したTCOナノ粒子を水中に安定分散させ、ミスト状にして基板へ塗布することで、高い透明性と低い抵抗率を有する透明導電膜の開発を進めています。

有機無機ハイブリッドデンドリマーの開発
機能性イオン液体のデザイン・合成による白金族元素の選択抽出・逆抽出プロセス開発

Pt、Rh、Pd などの白金族元素は、電子機器や自動車触媒など、様々な分野で活用されています。一方で廃棄物に含まれる白金族元素は、都市鉱山として、効率的なリサイクルプロセスが求められています。私たちは、環境負荷の低いイオン液体に着目し、都市鉱山からの高選択的な白金族元素の抽出・逆抽出プロセス開発に取り組んでいます。

機能性イオン液体のデザイン・合成による白金族元素の選択抽出・逆抽出プロセス開発