ラジカル／イオン含有ブロック共重合体の自己組織化と有機デバイスへの展開

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550139
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 須賀 健雄 早稲田大学, 高等研究所, 助教 (10409659)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ミクロ相分離 / ブロック共重合体 / ラジカル / イオン液体 / 精密重合 / 有機メモリ / 走査プローブ顕微鏡 / クリック反応

研究概要

有機ラジカルの迅速かつ安定な「電荷授受」能と、イオン液体の「電荷補償」能に着眼し、(a)精密重合によるブロック共重合体の合成、および(b)イオン液体をキャリアとした機能分子の自己集積化、の2つの手法でミクロ相分離した高分子薄膜に機能部位を精密に配置、組み込むことに成功した。特にミクロ相分離構造(モルフォロジー、配向性)、ラジカル／イオン部位の配置とメモリ特性(一回or繰り返し書込み可)との相関を明らかにするとともに、On/Offスイッチングの発現機構を探るべく、走査プローブ顕微鏡を用いた局所的な印加電圧による表面電位およびI-V特性変化からドメイン内の電荷注入・輸送過程について描像した。

研究成果

• [雑誌論文] グローイングポリマー (2013)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄
  • 雑誌名: 高分子 ページ: 141
• [雑誌論文] Photoactive polyesters containing o-nitro benzyl ester functionality for photodeactivatable adhesion (2013)
  • 著者名/発表者名: S. M. June, T. Suga, W. H. Heath, Q. Lin, R. Puligadda, L. Yan, D. Dillard, T. E. Long
  • 雑誌名: J. Adhesion 巻: 89 ページ: 548
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time visualization of CO_2 generated by corrosion of the carbon support in a PEFC cathode (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishigami, I. Maeda, K. Takada, T. Hyakutake, T. Suga, J. Inukai, M. Uchida, Y. Nagumo, H. Nishide, M. Watanabe
  • 雑誌名: Electrochem. Solid-State Lett. 巻: 15 ページ: B51-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redox-Active Radical Polymers for a Totally Organic Rechargeable Battery (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, H. Nishide
  • 雑誌名: ACS Symp. Series 巻: 1096(3) ページ: 45-53
• [雑誌論文] Electrospinning of Radical Polymers : Redox-Active Fibrous Membrane Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, M. T. Hunley, T. E. Long, H. Nishide
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 44(表紙掲載) ページ: 264-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic polymer (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nishide, T. Suga
  • 雑誌名: Encyclopedia of Polymer Science and Technology(John Wiley and Sons, Inc)
  • DOI: 10.1002/0471440264.pst433.pub2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphology-Driven Modulation of Charge-Transport in Radical/Ion-Containing Self-Assembled Block Copolymer Platform (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, S. Takeuchi, H. Nishide
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 23 ページ: 5545-5549
  • 査読あり
• [学会発表] 気相重合による元素ブロック共役高分子のドメイン形成と機能展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋(特別企画依頼講演)
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] 気相重合による無置換・元素ブロック共役高分子のその場形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄,岡崎史哲,中嶋亮太,西出宏之
  • 学会等名: 第62回高分子学会討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] In-situ Preparation of Conducting/Radical Polymer Electrodes for Efficient Energy-Storage/-Transport (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, F. Okazaki, R. Nakajima, B. Winther-Jensen, H. Nishide
  • 学会等名: 英化学会RSC ISACS12
  • 発表場所: Cambridge, UK(申請300件中、口頭発表11件に選ばれる)
  • 年月日: 20130903-06
• [学会発表] Ionic Liquid-Assisted Selective Functionalization of Block Copolymer Self-Assembly for Electronics Application (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, K. Aoki, H. Nishide
  • 学会等名: 3^<rd> Jilin-Korea-Waseda Alliance Annual Symposium on"Supramolecular and Functional Materials"
  • 発表場所: Changchun, China
  • 年月日: 20130718-19
  • 招待講演
• [学会発表] Functional Block Copolymer Design for Organic Resistive Memory (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Suga
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D & Materials Research (CC3DMR 2013)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20130624-28
  • 招待講演
• [学会発表] 走査プローブ顕微鏡を用いたラジカル/イオン含有ミクロドメインの局所電荷輸送過程の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄,青木康平,西出宏之
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20130529-31
• [学会発表] ラジカルポリマー/π共役系のその場構築と高速蓄電デバイスへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀(特別企画依頼講演)
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] 気相重合による無置換・元素ブロック共役高分子のその場形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄
  • 学会等名: 「元素ブロック高分子材料の創出」第1回若手シンポジウム
  • 発表場所: 湯河原(若手優秀講演賞)
  • 年月日: 2013-10-10
• [学会発表] Ionic Liquid-Assisted Selective Functionalization of Block Copolymer Self-Assembly for Organic Electronics Application (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, H. Nishide
  • 学会等名: 4th NIMS/MANA-WASEDA Inter. Symp.
  • 発表場所: (依頼講演)
  • 年月日: 2013-03-11
• [学会発表] その場重合による導電性高分子/ラジカルポリマー複合層の形成と電荷蓄積・輸送特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄,皆川馨,南絵里菜,岡崎史哲,西出宏之
  • 学会等名: 第61回高分子学会討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20120918-21
• [学会発表] Morphology-Driven Modulation of Charge Transport in Radical /Ion-Containing, Self-Assembled Block Copolymer Platform (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, H. Nishide
  • 学会等名: IUPAC World Polymer Congress
  • 発表場所: Blacksburg, USA
  • 年月日: 20120624-29
  • 招待講演
• [学会発表] Ionic Liquid-Assisted Selective Functionalization of Block Copolymer Self-Assembly for Electronics Application (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, K. Aoki, H. Nishide
  • 学会等名: Inter. Symp. on Polym. Chem.
  • 発表場所: Changchun, China(PC2012)
  • 年月日: 20120602-06
  • 招待講演
• [学会発表] ラジカル/イオン置換ブロック共重合体の精密合成と機能性ミクロドメイン形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄,阪田美紀,青木康平,西出宏之
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120528-31
• [学会発表] ラジカル/イオンのドメイン選択配置と有機メモリへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄
  • 学会等名: 新学術領域研究若手合同シンポジウム「配位プログラム」×「融合マテリアル」
  • 発表場所: 東京(依頼講演)
  • 年月日: 2012-12-20
• [学会発表] 気相重合を用いたポリチオフェン/レドックスポリマー複合層の構築と有機電子・光デバイスへの応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山(査読無)
  • 年月日: 20110928-30
• [学会発表] Redox-active Radical Polymers for Charge-Storage/Transport Materials : Organic Rechargeable Battery and Memory Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Suga
  • 学会等名: 5^<th> Pacific Symposium on Radical Chemistry
  • 発表場所: Nanki-Shirahama
  • 年月日: 20110925-28
  • 招待講演
• [学会発表] Redox-active radical polymer/vapor-phase polymerized polythiophene composite electrodes for a totally organic rechargeable battery (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, B. Winther-Jensen, H. Nishide
  • 学会等名: 242nd ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Denver, CO, United States(査読無)
  • 年月日: 20110827-0901
• [学会発表] Redox-active radical polymers for energy storage : A totally organic-based rechargeable battery (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Suga, H. Nishide
  • 学会等名: 15th Annual Green Chemistry & Engineering Conference + 5^<th> International Conference on Green & Sustainable Chemistry
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20110621-23
  • 招待講演
• [学会発表] Radical Polymer/PEDOT Composites via Vapor-Phase Polymerization toward a Metal-free, Totally Organic-Based, and Flexible Rechargeable Battery (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Suga
  • 学会等名: Gordon Research Conference (Polymers)
  • 発表場所: South Hadley(査読付)
  • 年月日: 20110612-17
• [学会発表] 気相重合を用いたポリチオフェン/ラジカルポリマー複合膜の作成と全有機二次電池への展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄,日比野利保,南絵里菜,西出宏之, Bjorn Winther-Jensen
  • 学会等名: 高分子年次会
  • 発表場所: 大阪(査読無)
  • 年月日: 20110525-27
• [図書] "ラジカルポリマー電池",高分子ナノテクノロジーハンドブック (2014)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄,西出宏之
  • 総ページ数: 881-885
  • 出版者: エヌ・ティー・セス
• [図書] "フレキシブルラジカルポリマー電池",全固体電池開発の最前線 (2012)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄,西出宏之
  • 総ページ数: 144-152
  • 出版者: CMC出版
• [図書] 「EDOTの気相重合」in PEDOTの材料物性とデバイス応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 須賀健雄、西出宏之
  • 総ページ数: 58-64
  • 出版者: サイエンス&テクノロジー
• [備考] 若手研究講演賞 新学術領域「元素ブロッ ク高分子の創出」第1回若手シンポジウム(2013.10.)
• [備考] 高分子学会研究奨励賞 受賞(2013.5.)
• [備考] アメリカ化学会高分子材料部門(ACS, PMSE Division) "Macro 2012 Lecture Award" in IUPAC World Polymer Congress (Macro 2012), (口頭800件の中で8件, 2012.6.)
• [備考]
  • URL: http://www.waseda.jp/wias/researchers/monthly/spot_t_suga.html
• [産業財産権] Conducting polymer/redox polymer blends via in-situ oxidative polymerization (2012)
  • 発明者名: T. Suga, H. Nishide, B. Winther-Jensen
  • 権利者名: Waseda Univ., Monash Univ.
  • 産業財産権種類: 特許公開
  • 産業財産権番号: WO 2012121417 A1
  • 出願年月日: 2012-03-09
  • 外国