物質・ものづくり工学専攻

物質化学領域

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概要 

物質の分子レベルからの化合物の設計及び合成、それらの物性・性能評価のみならず、環境を意識した太陽電池などのエネルギー関連材料、生産機械や自動車・航空機に代表される輸送機械等の製造業などを化学の側面から支える加工技術の創出など、他専攻と共同開講科目等の共通科目を設け、豊かで活気ある社会の構築に貢献するものづくりのイノベーションにおける、高度な専門知識と創造力の育成を図りつつ、新素材や機能性物質の開発に関する最新の教育研究を行います。

研究室紹介

所属教員の詳細はスタッフの紹介をご覧ください。

研究室 触媒・分離工学
所属教員 上宮成之 教授 宮本学 准教授    
研究内容 高効率水素製造・水素利用、二酸化炭素回収、エネルギーキャリアなどに関連する反応、分離およびそれらを組み合わせた反応分離プロセスへの応用を志向した材料開発(触媒、分離膜、吸着剤等)に関する研究を実施している。
研究室 無機材料化学
所属教員 大矢豊 教授 高井千加 助教    
研究内容 セラミックスの性質を左右する組成、結晶相と、これらが作る構造を制御することによる性質向上を目指す。具体的な対象物は、低熱膨張性チタン酸アルミニウム、酸化物半導体/固体電解質、強誘電体、圧電体薄膜などである。また、粉体工学を基盤とした機能性ナノ粒子の微構造制御、分散凝集制御とその評価法開発にも注力している。
研究室 ソフトマター化学
所属教員 沓水祥一 教授 三輪洋平 准教授    
研究内容 高分子や液晶、コロイドなどのやわらかい物質をソフトマターという。本研究室では、相互貫入型のミクロ相分離構造を形成する双連結型キュービック液晶、およびイオン性高分子であるアイオノマーに関して、その自己組織化を利用した動的な凝集構造の制御と、その機能化について研究している。
研究室 有機・計算化学
所属教員 纐纈守 教授 宇田川太郎 助教    
研究内容 有機化合物は、医薬・農薬などを通じて人類の生活を支える重要な分子です。我々の研究室では、生理活性を有する植物から様々な機能性有機分子を単離精製し、構造活性相関について調べています。その知見をもとに、より活性の強い化合物の有機合成による調製にも取り組んでいます。
また、近年のコンピュータの発達により、量子化学シミュレーションは実験化学者にとっても身近なものになってきました。我々の研究室では、既存の手法を用いた化学反応解析だけでなく、水素原子核のような軽い原子核の量子効果を考慮できる独自の計算手法(多成分系分子理論)の開発も行っています。
研究室の学生さんには、グローバル化に対応できるように可能な限り海外留学を経験してもらっています。また、インドネシア、マレーシア、インド、ナイジェリア、タンザニアなど多くの国からの留学生やポスドクを受け入れており、研究室内でも国際交流が可能な環境です。
研究室 無機材料工学
所属教員 嶋睦宏 教授 山田啓介 助教    
研究内容 磁性材料を用いた機器や、電子がもつ電荷とスピンの両方を工学的に用いたスピントロニクス分野の製品やデバイスの機能性向上を目指して、磁性薄膜・細線・微粒子などのナノ磁性材料の合成および構造・物性の制御、固体中における電子スピン制御による電気伝導特性および熱電特性の測定とその機構の解明など、基礎から応用に至る研究を実施している。
研究室 光電気化学講座
所属教員 杉浦隆 教授 萬関一広 准教授    
研究内容 太陽光エネルギーを有効活用できる水素製造技術や太陽電池の普及拡大を見据え、本研究室では無機材料化学および電気化学を基盤として、ナノ材料やデバイス構造を新創出し、水分解光触媒や有機無機ハイブリッド太陽電池等の高性能化技術を構築する。
研究室 機能高分子化学
所属教員 武野明義 教授 高橋紳矢 助教    
研究内容 機能を有する新素材の開発を目指すふたつの研究テーマより構成されている。ひとつは、多孔高分子および高分子表面に対して、光学的、力学的、電気的な機能性を付与し、新規のフィルム、繊維および複合材料などを開発するテーマ。もうひとつは、高分子表面の解析および改質による研究を基礎として、粘着・接着性を制御する研究テーマである。
研究室 無機材料化学
所属教員 伴隆幸 教授      
研究内容 ゾルゲル法をはじめとする溶液プロセスによる無機ナノ材料の合成を研究している。ナノ材料の合成や薄膜の作製に水溶液中での金属成分と有機添加剤との化学反応を活用していることがひとつの特長である。また、この方法で得られた材料の構造的特長を活かした光学材料などへの応用も検討している。
研究室 触媒・分離工学
所属教員 小村賢一 准教授      
研究内容 我々の研究グループは、ナノサイズの細孔を持つ多孔質無機材料(ゼオライトやメソポーラスシリカ)の特長を利用した触媒反応について研究しています。特に、環境への負荷の大きな化学プロセスや反応について取り上げて、それに代わる環境に優しいグリーンでクリーンな触媒反応の確立を目指して研究を行っています。また、それらを目的とした多孔質材料の設計や合成に関しての研究も行っています。
研究室 機能高分子化学
所属教員 木村浩 准教授      
研究内容 コロイド分散系(コロイド結晶・チキソトロピック流体・ダイラタント流体など)の分散状態制御に関する実験的研究を行っている。主なテーマを以下に示す。
・電場による水中コロイド粒子の分散状態制御(ERS (Electrically-induced Rapid Separation) 効果)
・電場によるスメクタイト系クレイ水分散液の可逆的レオロジー変化(ER (Electro-Rheology) 効果)
研究室 構造有機化学
所属教員 成瀬有二 准教授      
研究内容 原子・分子の中の電子の波の性質である位相に注目した有機軌道論に基づき、新規物性をもつ化合物、従来にない反応性・選択性を示す反応を設計・実証する。さらにこの考えを推し進めてヘテロ原子・金属原子を含む分子についても網羅する理論を構築し、新しい機能を持つ分子を創成する。