| 研究概要 |
固液界面反応の厳密な制御による材料創製理念を深化させ,新機能デバイス開発のための三次元構造や二次元反応場,さらにゼロ次元ナノ粒子での界面設計と制御を進め,電気化学系での新機能材料創製からデバイス構築手法までを学問領域として体系化するという目的に則って研究を展開した.以下,三次元,二次元及びゼロ次元界面の成果を示す.
(1)三次元界面:
リチウム二次電池負極材料の三次元構造及び電極/電解質界面(界面被膜)それぞれに対する多角的な評価を実施し,前年度に向上の見られた電池性能に寄与する因子の解明に迫った.一方で,三次元構造ゲル電解質の可塑剤としてイオン液体の適用を試み,熱安定性向上を実現した.また,自吸式無隔膜微小燃料電池の基板材料として柔軟で安価な高分子材料に着目し,フレキシブル燃料電池の開発に成功した.
(2)二次元界面:
タンパク質検出FETセンサとして,抗体固定化ゲートを認識場とする腫瘍マーカー検出センサの構築に取り組み,ゲート上での抗体の二次元配列の制御に有効な処理法を見出した.また,FET型キラルセンサ開発に向けては単分子膜上での錯形成反応に着目して検討を進めた.さらに,ある条件で処理したITO電極がインドール類に特異的な電位応答を示すことと界面ナノ構造がその応答特性に影響することを見出した.
(3)ゼロ次元界面:
FePtナノ粒子/基体界面に,粒子と特異的な化学結合を形成可能な官能基を有する有機シラン分子を導入し,FePtナノ粒子高密度配列膜の作製に取り組んだ.また,表面修飾によって溶液分散性を制御したFePtナノ粒子を用い,インプリント法によって形成したナノドットバターン孔部への選択的充填を確認した.一方で,Fe3O4ナノ粒子及びFePtナノ粒子の温熱療法及び薬物送達系への応用を見据え,ナノ粒子/溶液界面の制御と生体適合性の付与に関する研究を行った.
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