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

• 研究課題/領域番号: 17686068
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 跡部 真人 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (90291351)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 28,600千円 (直接経費: 22,000千円、間接経費: 6,600千円); 2007年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2006年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円); 2005年度: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: 超臨界流体 / 導電性高分子 / 電解重合

研究概要

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。

研究成果

• [雑誌論文] Development of an Anodic Substitution Reaction System Using Acoustic Emulsification (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAME, Mahito ATOBE
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 244-246
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Approach to Anodic Substitution Reaction Using Parallel Laminar Flow in a Micro-Flow Reactor (2007)
  • 著者名/発表者名: Daisuke HORIL, Toshio FUCfflGAMI, Mahito ATOBE
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 129 ページ: 11692-11693
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Nanostructured Conjugated Polymers Using Template Electrochemical Polymerization in Supercritical Fluids (2007)
  • 著者名/発表者名: Mahito ATOBE, Shinya IIZUKA, Toshio FUCHIGAMI, Hikaru YAMAMOTO
  • 雑誌名: Chem. Lett. 36 ページ: 1448-1449
  • NAID: 10020011832
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Novel Environmentally Friendly Electropolymerization of water-insoluble Monomers in Aqueous Electrolytes Using Acoustic Emulsification (2006)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAMI, Mahito ATOBE
  • 雑誌名: Langmuir 22 ページ: 10258-10263
• [雑誌論文] Highly-regulated Nanocoating of a Polymer Film on Carbon Nanofibei Using Ultrasonic Irradiation (2006)
  • 著者名/発表者名: Jong-Eun PARK, Miyuki SAIKAWA, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 2708-2710
• [雑誌論文] Self-supported Methoxylation and Acetoxylation Electrosynthesis Using a Simple Thin-layer Flow Cell (2006)
  • 著者名/発表者名: Daisuke HORII, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI, Frank MARKEN
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc. 153
• [雑誌論文] Doping-undoping Properties of Polypyrrole Films Electropolymerized under Ultrasonication (2006)
  • 著者名/発表者名: Mahito ATOBE, Hidetaka TSUJI, Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc. 153
• [雑誌論文] Triarylamine Mediated Desulfurization of S-Arylthiobenzoates and a Tosylhydrazone Derivative (2006)
  • 著者名/発表者名: Yi SHEN, Hatsuhiko HATTORI, Kegiang DING, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: Electrochim. Acta 51 ページ: 2819-2824
• [雑誌論文] Synthesis of Multiple Shapes of Gold Nanoparticles with Controlled Sizes in Aqueous Solution Using Ultrasound (2006)
  • 著者名/発表者名: Jong-Eun PARK, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: Ultrason. Sonochem. 13 ページ: 237-241
• [雑誌論文] A Study on Doping-undoping Properties of Polypyrrole Films Electropolymerized under Ultrasonication (2006)
  • 著者名/発表者名: Mahito ATOBE, Hidetaka TSUJI, Ryosuke ASAMI, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 153
• [雑誌論文] Sonochemical Synthesis of Conducting Polymer-Metal Nanoparticles Nanocomposite (2006)
  • 著者名/発表者名: Jong-Eun PARK, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: Electrochim.Acta 51 ページ: 849-854
• [雑誌論文] Electropolymerization of an Immiscible Monomer in Aqueous Electrolytes Using Acoustic Emulsification (2005)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke ASAMI, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 127 ページ: 13160-13161
• [雑誌論文] Electrochemical Copolymerization of Aromatic Compounds in Centrifugal Fields (2005)
  • 著者名/発表者名: Atsushi MUROTANI, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 152
• [雑誌論文] Sonochemical Synthesis of Inorganic-organic Hybride Nanocomposite Based on Gold Nanoparticles and Polypyrrole (2005)
  • 著者名/発表者名: Jong-Eun PARK, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI
  • 雑誌名: Chem.Lett. 34 ページ: 96-97
  • NAID: 10014218328
• [雑誌論文] Self-supported Paired Electrosynthesis of 2,5-Dimethoxy-2,5-Dihydrofuran Using a Thin Layer Flow Cell without Intentionally Added Supporting Electrolyte (2005)
  • 著者名/発表者名: Daisuke HORII, Mahito ATOBE, Toshio FUCHIGAMI, Frank MARKEN
  • 雑誌名: Electrochem.Commun. 7 ページ: 35-39
• [学会発表] 特殊反応場における有機電解反応 (2007)
  • 著者名/発表者名: 跡部 真人
  • 学会等名: 第31回有機電子移動化学討論会
  • 発表場所: 鳥取大学
  • 年月日: 2007-06-15
• [図書] 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)
  • 著者名/発表者名: 跡部 真人
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: エヌティーエス
• [備考]
  • URL: http://www.echem.titech.ac.jp/~atobe/index.html