高イオン伝導性ポリエーテル/塩ハイブリッドの合成と電気化学 反応場としての評価

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650986
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 大野 弘幸 東京農工大学, 工学部, 教授 (00176968)
• キーワード: ポリエーテル / イオン伝導性高分子 / ヘムタンパク質

研究概要

一連のポリエーテル/塩ハイブリッドを合成し、イオン伝導度を評価し、結果をフィードバックさせて、より高性能のイオン伝導性ポリエーテル/塩ハイブリッドの設計につなげた。
本年度は、ハイブリッド塩に高解離性低分子塩を添加すると、イオン伝導度を数倍改善できることを見出した。また、バイブリッド塩はアモルファス塩として眺められることから、末端で溶融塩構造を形成させることによる、さらなる改善を試みたところ、極めて良好なイオン伝導度が得られた。それをもとに、低分子の有機溶融塩をモデルとして各種合成し、構造とイオン伝導度との相関を明らかにした。これらの結果を基に有機溶融塩型高分子の合成を試み、スルホンイミド塩構造を側鎖に有する高分子にイミダゾール塩を作用させて溶融塩としたものを優れた材料であることを明らかにした。
次に、イオン伝導性高分子中でのヘムタンパク質の電気化学的な反応を解析した。電極界面に固定したヘムタンパク質は吸着変性し、電気化学的に不活性となるが、これを抑止するために電極表面にポリエーテルを単分子被覆した。電子移動は被覆ポリエーテル鎖長に大きく依存し、短鎖ほど大きな電流値が観測された。これらにより、ポリエーテル中でヘムタンパク質の効率的な電子移動が可能になった。また、さらなる電子移動の促進を目的とし、DNAにインターカレーターを複合させ、電子ワイアーとしての評価も行った。

研究成果

• [文献書誌] H.Ohno and K.Kato: "Electron transfer reaction of cytochrome c at poly(ethylene oxide)-thiolate-modified gold electrode" Chem.Lett.407-408 (1998)
• [文献書誌] H.Ohno and K.Ito: "Room-temperature molten salt polymers as a matrix for fast ion conduction" Che.Lett.751-752 (1998)
• [文献書誌] Y.Tominaga and H.Ohno: "Improved ionic conductivity of PEO/sulfonamide lithium salt hybrid by the addition of LiTFSI" Chem.Lett.955-956 (1998)
• [文献書誌] K.Muneyasu,N.Y.Kawahara,and H.Ohno: "Electron transfer reaction of myoglobin containing DNA-modified hemin in PEO" Solid State Ionics. 113・115. 167-171 (1998)
• [文献書誌] F.Kurusu and H.Ohno: "Electrochemical responce of glutaraldehyde-cross-linked cytochrome c in PEO" Solid State Ionics. 113・115. 173-177 (1998)
• [文献書誌] Y.Nakai,K.Ito,and H.Ohno: "Ion conduction in molten salts prepared by terminal-charged PEO derivatives" Solid State Ionics. 113・115. 199-204 (1998)