2019 Fiscal Year Annual Research Report
Bipolar Electrochemistry for Sustainable Electrosynthesis
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17H03095
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
稲木 信介 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (70456268)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 電解合成 / バイポーラ電気化学 / フロー電解合成 / 電解フッ素化 / 電気泳動 / 導電性高分子 / テンプレート合成 / 環境調和型合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、バイポーラ電気化学における低電解質濃度条件や電気泳動と電解反応の協働効果などに着目し、グリーン電解合成や新規材料合成プロセスの開発を目的としている。昨年度までに、導電性高分子ファイバーや薄膜の自発成長挙動の解明と一般性の確立、および環境調和型合成法であるバイポーラ電解フッ素化法をモデル反応を用いて実証に成功している。本年度は、グリーン電解合成に関する研究として、フロー式のバイポーラ電解セルの開発と各種電解反応への応用について、また、新規材料合成プロセスに関する研究として、導電性高分子のテンプレート合成について検討した。
バッチ式のバイポーラ電解セルの開発にはすでに成功しているため、その電解液条件や電解パラメーターを参考にして、より生産性の高いフロー式のバイポーラ電解セルの設計を行った。モデル反応として実証している有機化合物のベンジル位電解フッ素化反応をはじめ、芳香族カップリング反応についても検討し、低電解質濃度条件でありながらもフロー式電解合成が中程度の収率で進行することを見出した。
バイポーラ電極に固定化したポーラスアルミナ膜を用いるテンプレート電解めっき（無機合成）にはすでに成功し、イオン種の泳動が効果的に働くことを実証しているため、その知見をもとに、イオン性モノマーのテンプレート電解重合を検討した。ルテニウムトリスビピリジン錯体のビニル誘導体の還元的電解重合をモデル反応とし、バイポーラ電極上におけるテンプレート電解重合ならびに導電性高分子シリンダーアレイ創製に成功した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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