笘居研究室

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超臨界流体で、材料とプロセスを操る。

笘居研究室は、超臨界流体を反応の溶媒として、材料とプロセスをつくる研究をしています。
超臨界流体は、温度と圧力をわずかに変えるだけで、溶媒としての性質が大きく変わります。
その性質を生かして、バイオマス変換やケミカルリサイクル、有機合成、ナノ粒子や触媒の合成に取り組んでいます。
あわせて電気化学による物質変換も研究し、持続可能な社会に向けた新しい学理を生み出すことを目指しています。

Research研究课题

超臨界流体を反応の溶媒に使い、材料とプロセスの両方を制御することが研究の特長です。ここに電気化学を取り込み、ナノ材料をより細かく制御しながら、炭素循環型の社会づくりに役立つプロセスを実現することを目指しています。

※示意图

界面を理解して構造を制御する↗

超臨界状態では、わずかな温度・圧力の操作で溶媒の性質を大きく変えられます。溶媒の性質や材料の表面の状態を操作して材料と媒体の相互作用を制御し、表面の組成や構造から、ナノ粒子の分散・凝集によるポーラス構造まで、階層をまたいだ制御に取り組んでいます。

※示意图

無機ナノ材料の電極触媒↗

電極触媒では、金属の活性中心がどんな電子状態でどう配位しているかが、触媒としての働きを決める大事な要素です。新しいナノ材料の合成プロセスを開発し、水の電気分解や二酸化炭素の電気分解に使える、働きの強い電極触媒をつくっています。

※示意图

高温高圧流体の電気化学↗

高温高圧の状態では、ふだんは分かれてしまう水とガス、水と有機物（廃プラスチックやバイオマスなど）が一つの相になります。この流体を使った電気化学的な物質変換（二酸化炭素の還元など）に取り組み、高温高圧の電気化学という学理を組み立てています。

※示意图

データ科学で粒子径を操る↗

材料開発では合成条件のわずかな違いが結晶の育ち方や粒の大きさを左右し、狙った材料を再現よく得るのが難しいことがあります。文献に散らばる合成条件と粒子径のデータを体系化し、機械学習による予測と自動合成による検証を組み合わせて、粒子径を狙いどおりに設計する指針づくりを進めています。

Voices学长学姐的评价

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