超臨界流体を電解メディアに用いる多機能性電解重合膜の構造制御型合成法の開発

• Project/Area Number: 17686068
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Reaction engineering/Process system
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 跡部 真人 Tokyo Institute of Technology, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (90291351)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥28,600,000 (Direct Cost: ¥22,000,000、Indirect Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 2007: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2006: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000); Fiscal Year 2005: ¥15,600,000 (Direct Cost: ¥12,000,000、Indirect Cost: ¥3,600,000)
• Keywords: 超臨界流体 / 導電性高分子 / 電解重合

Research Abstract

本研究では、超臨界流体の特異なメディア効果を利用する電解重合膜の高度な構造制御の手法を開発するとともに、得られた重合膜の特性評価を行い、電解コンデンサへの応用展開への道を拓くことを目的としている。前年度までの研究ではポリピロール、ポリチオフェンの重合膜を超臨界フルオロホルム中で電解合成し、そこで得られた導電性高分子膜は粒塊の存在しない均質で、しかも極めて高密度なもの(従来法の10倍程度)であることを確認した。また、超臨界流体の温度、圧力などの高分子膜の形質や物性への影響因子を明確にし、超臨界流体利用による高密度導電性高分子膜の作製のための基盤的指針も確立した。さらに多孔性カーボンフェルト電極のような複雑基体への電解重合を実施し、重合膜が多孔性フェルト内部のカーボン繊維1本1本に対して付き周り良く形成できることを見いだした。これに対し、今年度(19年度)は多孔性アルマイト基板への電解重合を実施し、これを用いた固体電解コンデンサの試作、特性評価を行った。その結果、超臨界流体中での導電性高分子膜形成時に、いくつかの条件を選択することで、一定レベルの特性を引き出すことに成功した。本成果により、超臨界流体を電子デバイス用導電性高分子膜形成の媒体に用いることの有用性を実証するに至った。さらなる大容量化を目指し、今後はさらに電解重合条件などを詰める予定である。

Research Products

• [Journal Article] Development of an Anodic Substitution Reaction System Using Acoustic Emulsification (2008)
  • Author(s): Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAME, Mahito ATOBE
  • Journal Title: Chem. Commun. Pages: 244-246
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A New Approach to Anodic Substitution Reaction Using Parallel Laminar Flow in a Micro-Flow Reactor (2007)
  • Author(s): Daisuke HORIL, Toshio FUCfflGAMI, Mahito ATOBE
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. 129 Pages: 11692-11693
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of Nanostructured Conjugated Polymers Using Template Electrochemical Polymerization in Supercritical Fluids (2007)
  • Author(s): Mahito ATOBE, Shinya IIZUKA, Toshio FUCHIGAMI, Hikaru YAMAMOTO
  • Journal Title: Chem. Lett. 36 Pages: 1448-1449
  • NAID: 10020011832
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of a Novel Environmentally Friendly Electropolymerization of water-insoluble Monomers in Aqueous Electrolytes Using Acoustic Emulsification (2006)
  • Author(s): Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAMI, Mahito ATOBE
  • Journal Title: Langmuir 22 Pages: 10258-10263
• [Journal Article] Highly-regulated Nanocoating of a Polymer Film on Carbon Nanofibei Using Ultrasonic Irradiation (2006)
  • Author(s): Jong-Eun PARK, Miyuki SAIKAWA, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: Chem. Commun. Pages: 2708-2710
• [Journal Article] Self-supported Methoxylation and Acetoxylation Electrosynthesis Using a Simple Thin-layer Flow Cell (2006)
  • Author(s): Daisuke HORII, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI, Frank MARKEN
  • Journal Title: J. Electrochem. Soc. 153
• [Journal Article] Doping-undoping Properties of Polypyrrole Films Electropolymerized under Ultrasonication (2006)
  • Author(s): Mahito ATOBE, Hidetaka TSUJI, Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: J. Electrochem. Soc. 153
• [Journal Article] Triarylamine Mediated Desulfurization of S-Arylthiobenzoates and a Tosylhydrazone Derivative (2006)
  • Author(s): Yi SHEN, Hatsuhiko HATTORI, Kegiang DING, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: Electrochim. Acta 51 Pages: 2819-2824
• [Journal Article] Synthesis of Multiple Shapes of Gold Nanoparticles with Controlled Sizes in Aqueous Solution Using Ultrasound (2006)
  • Author(s): Jong-Eun PARK, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: Ultrason. Sonochem. 13 Pages: 237-241
• [Journal Article] A Study on Doping-undoping Properties of Polypyrrole Films Electropolymerized under Ultrasonication (2006)
  • Author(s): Mahito ATOBE, Hidetaka TSUJI, Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: J.Electrochem.Soc. 153
• [Journal Article] Sonochemical Synthesis of Conducting Polymer-Metal Nanoparticles Nanocomposite (2006)
  • Author(s): Jong-Eun PARK, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: Electrochim.Acta 51 Pages: 849-854
• [Journal Article] Electropolymerization of an Immiscible Monomer in Aqueous Electrolytes Using Acoustic Emulsification (2005)
  • Author(s): Ryosuke ASAMI, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 127 Pages: 13160-13161
• [Journal Article] Electrochemical Copolymerization of Aromatic Compounds in Centrifugal Fields (2005)
  • Author(s): Atsushi MUROTANI, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: J.Electrochem.Soc. 152
• [Journal Article] Sonochemical Synthesis of Inorganic-organic Hybride Nanocomposite Based on Gold Nanoparticles and Polypyrrole (2005)
  • Author(s): Jong-Eun PARK, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • Journal Title: Chem.Lett. 34 Pages: 96-97
  • NAID: 10014218328
• [Journal Article] Self-supported Paired Electrosynthesis of 2,5-Dimethoxy-2,5-Dihydrofuran Using a Thin Layer Flow Cell without Intentionally Added Supporting Electrolyte (2005)
  • Author(s): Daisuke HORII, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI, Frank MARKEN
  • Journal Title: Electrochem.Commun. 7 Pages: 35-39
• [Presentation] 特殊反応場における有機電解反応 (2007)
  • Author(s): 跡部 真人
  • Organizer: 第31回有機電子移動化学討論会
  • Place of Presentation: 鳥取大学
  • Year and Date: 2007-06-15
• [Book] 超音波照射場における有機電解合成(超音波利用技術集成(分担),I編 超音波が可能にした物質の創製,第1章) (2005)
  • Author(s): 跡部 真人
  • Total Pages: 14
  • Publisher: エヌティーエス
• [Remarks]
  • URL: http://www.echem.titech.ac.jp/~atobe/index.html