研究シーズ名
環境調和型機能性高分子
分  野 化学・応用化学
キーワード 高分子電解質、燃料電池、導電性高分子、太陽電池、生分解性高分子
研究者名 陸川 政弘
Rikukawa Masahiro
職  名 教授
所  属 理工学部
物質生命理工学科
連絡先
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概    要
 最先端の有機合成、高分子合成を駆使して超組織体を創成し、そこから得られる機能(電導性、イオン性、生分解性)を3つの応用分野(環境エネルギー分野、生体・医用分野、ナノ電子光分野)につなげています。
・π共役系高分子に立体規則性、ブロック構造化、シーケンス制御を施すことで、高次構造と電気・光特性の関係を明らかにしています。また、機能団として光学活性基やイオン性基を導入することで分子認識能を付与する検討を行っています。
・開発が困難であった有機-無機複合体を実現するために、独自にIn-situ重合法や酵素重合法を確立しました。これを利用してハイドキシアパタイト多孔体中における生分解性高分子の合成に成功、両材料の優れた特性を併せ持つ新規生体材料の開発を目指しています。
・精密重合法によりナノからマイクロレベルに高次構造制御した炭化水素系電解質材料の開発に成功、高次構造と物質輸送の関係を明らかにしています。特殊なナノ構造体が、解決できなかったイオン高速輸送と強度におけるトレードオフの関係を解決します。

応用例
・プロトン伝導性を有する高分子電解質膜は、燃料電池用電解質膜またはアクチュエーター材料として応用検討されています。
・生分解性高分子とアパタイトによるハイブリッド材料は、硬組織体への応用が検討されています。
・ポリチオフェンをベースとした導電性高分子材料は、ELや太陽電池の応用が検討されています。
今後の発展性
各材料のさらなる高機能化を目指し、最新の合成技術の確立と高機能デバイスを可能にする超組織化に関する研究を推進しています。
研究設備
高分子合成関連装置、高分子材料分析関連装置、燃料電池評価装置、太陽電池評価装置、原子力間顕微鏡、レーザー顕微鏡、広角X線回折装置、クリーンブース、真空蒸着装置、エレクトロスピナー、ラマン分光など
共同研究・外部機関との連携への期待
新規材料の応用検討と評価技術の開発
産学官による異分野への発展研究
中小企業や地場産業への研究・開発支援
関連特許・論文等
Synthesis of Hydrophilic-Hydrophobic Block Copolymer Ionomers Based on Polyphenylenes, K. Umezawa, T. Oshima, M. Fujita, Y. Takeoka, M. Rikukawa, ACS Macro Letters, 1, 969-972 (2012).
「光学活性ポリチオフェンの自己組織性と超薄膜化」 陸川政弘、竹岡裕子『ヘテロ元素の特性を活かした新機能材料』 シーエムシー出版, pp207-215 (2010).
Proton conductive-polymer electrolyte membrane, its manufacture, and fuel cell and its manufacture, M. Kawahara, M. Takami, M. Rikukawa, Y. Takeoka, M. Fujita, Jpn. Kokai Tokkyo Koho, JP 2008218299 (2008).

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上智大学学術情報局研究推進センター
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