| 研究課題/領域番号 |
19H00832
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分26:材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
栄長 泰明 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00322066)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2021年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2020年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2019年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
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| キーワード | 電極材料 / ダイヤモンド / 電極 / 電気化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
次世代電極材料として注目されている「ダイヤモンド電極」のもつ問題点を解決できる新しい電極材料の創製を目指す。ダイヤモンドの「sp3炭素による構造安定性」をはじめとする優位性は最大限生かし、これまでの限界を超えるブレイクスルーを起こす電極材料「革新的sp3機能電極材料」を開拓する。広い視野でさまざまな用途を意識するものの、特に「電気化学センサー」なかでも生体計測用途、ならびに「電解による物質合成」用途に向けた新機能電極創製に注力する。
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| 研究成果の概要 |
研究代表者がこれまで開発してきた「ダイヤモンド電極」のさらなる機能向上を目指し、安定性・耐久性を兼ね備えた高機能の「革新的sp3機能電極材料」の開発を行った。具体的には、不純物ドープ炭化ケイ素（SiC）電極の創製とともに、従来のダイヤモンド電極の優位性を最大限活かした「高機能性ダイヤモンド電極」の創製を行った。例えば、sp3ダイヤモンド電極において、不純物sp2炭素成分やホウ素濃度などの重要なパラメーターの影響を詳細に検討することで、機能発現におけるそれらの寄与について調べた。特に、CO2の電解還元性能に関して、それらの要因について明らかにするとともに、応用展開への知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
新機能電極材料として期待されているダイヤモンド電極の高機能化は、その電気化学応用において、環境、エネルギー問題、あるいは安心安全を実現する医療応用への実用化が期待されている。本研究で明らかにした高機能電極は、界面物性を含む基礎知見への学術的意義はもちろん、これらの応用展開に有益であると考えられる。
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