CLS

Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

東京工業大学
科学技術創成研究院
化学生命科学研究所

LAST UPDATE 2017/02/26

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    長井圭治 Keiji NAGAI
    准教授 Associate Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東京工業大学科学技術創成研究院化学生命科学研究所
    Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology

    分子組織化学領域
    Molecular materials design
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    光エネルギー変換材料
    有機光触媒
    レーザー誘起量子線源
    集積分子工学
    Photoenergy conversion materials
    Organophotocatalyst
    Laser induced quantum beam source
    Integrated molecular engineering
研究テーマ
Research Subject
集積分子工学的手法による光エネルギー変換材料・デバイスに関する研究
Study on photoenergy conversion materials and devices by engineering integrated molecules

研究の背景 Background

有機材料は自由にナノからマクロなスケールまでの構造制御が可能であるだけでなく、電子特性においても幅広いデザインが可能になりつつある。光吸収に関しては、幅広い吸収波長領域をカバーできる。こうした特性を用いて、マクロな機能やデバイス化をめざす、集積分子工学の観点に立って、研究を進めている。例として取り上げる光触媒では、可視光や室内光の利用においては、新しい光触媒が求められている。また、水処理やエネルギー生産のため、スケールアップや高効率化も求められている。もう一つの例であるレーザープラズマ源では、ナノ構造体をマクロなモノリシック体とすることで、レーザー吸収とプラズマ密度の制御が可能である。

Organic materials have wide range variety from nano to macroscopic structure and electronic properties. Light absorption range is also wide. By the use and combination of such properties, we have focused on Integrated Molecular Engineering for macroscopic output. Two examples are (1) photocatalyst to utilize visible or interior light, and its scaling up for the practical fuel generation or water purification, and (2) monolithic and nanostructured low density materials with to control high power laser absorption and plasma density

研究の目標 Outcome

マイクロW/cm2〜エクサW/cm2という24桁のレンジに渡る光物理・光化学の機能化・デバイス化のため、各要素・素過程の効率化と結合をめざす。特に有機・高分子材料を利用する。新しい科学の創出のため、積極的に応用研究にもチャレンジし、既存の化学の重要視していない問題点を探索する。具体的には、太陽光・室内光利用光触媒と、レーザープラズマによる量子線発生に着目し、その実用化を目指している。

For the purpose of functionarization and device fabrication of photochemistry and photophysics within a wide range intensity (microexa W/cm2), we investigate each elemental processes and coupling of them. Especially, organic and polymer materials will be utilized. In order to create new scientific field, we challenge applications and focused on chemistry which has not been regarded as important. Special attentions are paid to (1) solar and interior light utilization as photocatalyst and (2) quantum beam source based on laser plasma.

研究図Research Figure

文献 / Publications

高分子論文集, 70 , 459-475, (2013). J. Photochem. Photobiol. Part A Photochem., 244, 18-23, (2012). ACS Appl. Mater. Interfaces, 3, 1902-1909, (2011). ACS Sustainable Chem. Eng., 1, 1033-1039, (2013). Chem. Commun, 50, 1950-1952, (2014).ChemSusChem, 4, 727-730, (2011). J. Phys. Chem.C, 115, 7701-7705, (2011).

研究者HP