Development of Carbazole Dendrimers with Luminescent Radical Core 総合理工学府 量子プロセス理工学専攻 発光ラジカルを有機ELの発光層として用いることで100%の励起子利用効率が実現出来るため注目されている。しかし、安定性などの問題点があり実用化には至っていない。嵩高いデンドロンの導入により、ラジカルを電子的、立体的に安定化することで課題であった安定性を解決できると考えた。本研究では発光ラジカルをコアするカルバゾールデンドリマーの合成とその発光特性を報告する。
窒化ホウ素ナノチューブ細孔での光機能性分子の1次元集積化と光応答デバイスへの展開 工学府 応用化学専攻 窒化ホウ素ナノチューブ（BNNT）は六方晶窒化ホウ素の二次元シートを筒状に丸めた直径数～100 nm、長さ数 µmの中空構造体である。本研究では、ワイドギャップ半導体であるBNNTが紫外から近赤外の波長域で透明である点に着目し、新規1次元ナノ複合材料創製の技術を確立と開発した複合材料を利用したデバイス開発を着想した。
局所力源で駆動された非平衡ソフトマターの巨視的物性の解明 理学府 物理学専攻 コロイド、細胞などの「ソフトマター」は要素間の結合が弱いため、微小な力が系のダイナミクスを大きく決める。近年、生体物質による揺らぎで、細胞内部の巨視的な物性が変化することが解明され、局所ダイナミクスとそれにより誘起される巨視的応答を理解する重要性が認識され始めている。本研究では、外場応答性粒子を用いて揺らぎを制御し、揺らぎと誘起される構造との関係を解明し、高効率な外場応答性複合材料の創生を目指す。
燃料電池高出力化のボトルネックを打ち破る触媒層のナノスケール水管理 工学府 航空宇宙工学専攻 本研究では，水素燃料電池の性能向上に向け，ボトルネックとなっている触媒層内部の水の挙動解明を目指す．触媒層には直径1～2桁ナノメートル(10^-9 m)の細孔をもつ多孔質カーボンが用いられ，その内部に分散された触媒により化学反応が促進される．しかし，触媒層内部で発生した水はその場に滞留し，触媒を覆うことで次の反応を阻害することが指摘されている．そこで未だ手つかずの触媒層内部の水の挙動に対してナノ分 [...]
シミュレーションを用いた固体高分子形燃料電池触媒層作製プロセスの最適化 工学府 化学工学専攻 カーボンニュートラル達成のために，総反応から温暖化ガスを排出しない固体高分子形燃料電池 (Polymer Electrolyte Fuel Cell: PEFC) が期待されている．PEFC普及拡大のためには，混合・分散・塗布・乾燥という触媒層作製プロセスと，得られるメゾスケールな触媒層構造との定量的な因果関係の構築が必須である．そこで本研究では，PEFC触媒インク中および最終的な触媒層構造および [...]
Pt-Ta-Co三元触媒による新規PEFC用電極触媒の設計指針の提案 工学府 水素エネルギーシステム専攻 １．研究背景 脱炭素社会へ向けて「水素エネルギー」が重要とされ，水素のメリットを最大限に活かす燃料電池の研究が活発に行われている．固体高分子形燃料電池（PEFC）は，出力密度や起動性などの観点から移動体へ応用され，2014年には燃料電池自動車（FCV）の販売が開始された．近年，電気自動車との差別化のため大型商用車（HDV）へ適用されつつあるが，出力と耐久性に課題を有し本格的普及には至っていない． [...]
分子内への分極状態導入による一重項-三重項逆転の実現 工学府 応用化学専攻 分子の励起三重項（T1）状態は、励起一重項（S1）状態に比べて1,000倍以上長い励起寿命をもつ。励起状態の長寿命性は、非発光性の励起子消滅過程を誘発し、発光効率の低下を招く。従って、高効率な発光が必要な有機LEDでは、T1からS1状態への素早い変換により、励起子消滅過程を抑制できる分子が切望されている。2022年に報告されたHzFETX2は、S1準位がT1準位よりも低く、負のエネルギー差（ΔES [...]
ガリウムインジウム系化合物を用いた高効率な光水分解システム 統合新領域学府 オートモーティブサイエンス専攻 光触媒による水分解は、70℃という熱的条件下において STH 9.2%(STH:太陽光-水素変換効率)で作動する、InGaN/GaN ナノワイヤ薄膜光触媒[Zhou et al.,Nature ,613,66(2023)]が開発されていることから、有望なエネルギー変換技術として認知されつつある。一方、InGaN/GaN ナノワイヤ薄膜光触媒の室温における STH は 0.4％に留まるものの、70℃ [...]
