東北大学 東北大学 大学院工学研究科・工学部 化学・バイオ系

先端環境創成学専攻 先端環境創成学専攻 - ハイブリッド炭素ナノ材料分野 GRADUATE SCHOOL OF ENVIRONMENTAL STUDIES - HYBRID CARBON NANOMATERIALS

炭素の不思議な世界

炭素の不思議な世界

従来にないユニークなカーボン材料や関連材料の開発に取り組んでいます。 電気化学キャパシタ、リチウムイオン電池、水素貯蔵材、 ヒートポンプといったエネルギー分野をはじめ、 機能性吸着材、触媒、ヘルスケアといった幅広い分野へ応用する検討を、 外国を含めた他大学や研究機関並びに多くの企業と共同で進めています。

炭素の不思議な世界

主な研究テーマ

カーボン材料エッジサイトの高度分析と構造制御

カーボン材料の構成単位であるグラフェンシートには、広い網面(ベーサル面)と端(エッジサイト)があります。当研究室ではエッジサイトの高度分析を得意としており、分析結果に基づく構造制御により、電極耐久性の向上や有用な化学反応への触媒活性発現高性能タイヤ材料の開発等に取り組んでいます。

カーボン材料エッジサイトの高度分析と構造制御
高機能ナノポーラスカーボンの合成と応用

主に鋳型を利用することで、ナノ構造が精密に制御された新規のナノポーラスカーボンを合成し、電気化学キャパシタ、二次電池、燃料電池、白金代替触媒、ガス吸蔵、ヒートポンプ、疎水性分離膜等、主にエネルギー関連分野への応用に取り組んでいます。企業との共同研究には特に精力的に取り組んでいます。

高機能ナノポーラスカーボンの合成と応用
医薬、健康、美容に役立つ先端材料の開発

活性酸素を除去できるフラーレン系材料、花粉やPM2.5やウィルスが付着した飛沫を除去できるハニカム材料の開発を行っています。これらの材料は、医療機器の高性能化再生医療への応用も期待されているほか、環境に存在する微量汚染物質の分析にも利用できる可能性があり、企業と連携して研究を進めています。

カーボンナノ試験管を用いたバイオ応用