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 - ハイブリッドナノシステム分野 GRADUATE SCHOOL OF ENVIRONMENTAL STUDIES - HYBRID NANO SYSTEM

未来・環境に資するハイブリッドナノ粒子

未来・環境に資するハイブリッドナノ粒子

サイズや形態が精密に制御された無機ナノ粒子: 無機ナノ粒子は,触媒,電子機器など,様々な産業分野で活用されて,私たちの生活を豊かなものとしてくれています.私たちは,そのサイズ・形態を精密に制御する手法を開発することを軸とした研究開発を行っています.さらには,ナノ粒子表面の性質を理解した上で有機無機ハイブリッド化することで,様々な未来材料の開発に取り組んでいます.

未来・環境に資するハイブリッドナノ粒子

主な研究テーマ

メタンを低級オレフィンへ直接変換するゼオライト系触媒開発

メタンは,メタンハイドレートなどとして存在する豊かな資源です.メタンをより高級な炭化水素へと効率良く転換できれば,石油資源の代替となることが期待されます.私たちは,メタンを低級オレフィンへと直接変換する触媒として,ゼオライトに着目しています.具体的には,メカノケミカル法と呼ばれる第三元素の新たな導入法に着目し,様々な触媒活性を示す新規ゼオライト触媒の合成に取り組んでいます.

メタンを低級オレフィンへ直接変換するゼオライト系触媒開発
有機無機ハイブリッドデンドリマーの開発

ナノ粒子を規則的に配列することは,超高密度記録材料の開発などへの展開が期待できます.さらにその構造をダイナミックに変化できれば,情報の記録様式の制御に繋がり,新たな記録材料などの開発に繋がります.私たちは,有機物のソフトな性質をナノ粒子に転写する事でその実現を試みています.具体的には,ナノ粒子をソフトなデンドリマーで覆うことで,“有機無機ハイブリッドデンドリマー”とし,ナノ粒子へデンドリマーの構造可逆性を付与することで様々な機能性材料の開発を行っています.

有機無機ハイブリッドデンドリマーの開発
機能性イオン液体のデザイン・合成による白金族元素の選択抽出・逆抽出プロセス開発

Pt, Rh, Pd などの白金族元素は,電子機器や自動車触媒など,様々な分野で活用されています.一方で廃棄物に含まれる白金族元素は,都市鉱山として,効率的なリサイクルプロセスが求められています.私たちは,環境負荷の低いイオン液体に着目し,都市鉱山からの高選択的な白金族元素の抽出・逆抽出プロセス開発に取り組んでいます.

機能性イオン液体のデザイン・合成による白金族元素の選択抽出・逆抽出プロセス開発