2007 Fiscal Year Annual Research Report
イオン液体を基幹物質とする高分子イオニクス材料科学の新展開
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17205020
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
大野 弘幸 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 教授 (00176968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 暢文 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 准教授 (60313293)
水雲 智信 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 助教 (90436676)
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| Keywords | イオン液体 / イオン伝導性高分子 / 電気化学デバイス / 選択的イオン輸送 / タンパク質 / 生体高分子 / メディエーター / 生物燃料電池 |
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| Research Abstract |
高分子イオニクスの基幹物質としてイオン液体を展開することを目的として研究を進めた。平成19年度は、様々な機能性官能基をもったイオン液体を高分子化させ、プロトンやリチウムイオンを選択的な輸送能を向上させた。得られた各系は、イオン伝導度、輸率、熱安定性が従来の固体電解質を上回っていた。また、各種ゴムやケイ酸ガラス、ポリイミドなどの高分子をマトリックスとしたイオン液体コンポジットについても検討し、機械的強度とイオン伝導性を両立させるための方法論を進展させた。これらの結果は、二次電池・燃料電池等の性能と安全性を向上させるための基礎知見として非常に有用である。全固体型のエレクトロクロミック素子や光応答性アクチュエークーの電解質としても利用し、従来系よりも特性を大さく改善することに成功した。19年度は、イオン液体を生体高分子のマトリックスとして用いることについても研究を進め、イオン液体中での各種タンパク質の電気化学反応に関する基礎知見を集積した、水に不溶でイオン液体にのみ溶解する修飾蛋白質を作成した。また、少量の水を含んだイオン液体中でタンパク質が失活しないことも見出し、その水和状態についても詳細に解析した、イオン液体中で機能できるメディエークーについても探索し、タンパク質/電極間で速やかな電子移動を行わせるための知見を収集した。これらの成果は、タンパク質・酵素のイオン液体中での利用と制御について新しい道を拓くものである。以上のように、平成19年度に得られた成果は、新規高分子イオニクス材料の開発に不可欠なものである。
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