2020 ■ OUTLINE

応用化学専攻Division of Applied Chemistry

応用化学講座Department of Applied Chemistr y
次世代に向けた有用な無機材料や高分子材料の合成、それらの分離・精製プロセスの高度化、高機能性材料の創成についての教育および研究を行う。有機金属反応、電子移動反応、生体触媒反応などを基盤とする新しい有機合成法を開発、新規な機能性有機化合物を合成し、特性評価を行う。

Research and study on synthesis of useful inorganic materials and polymers for next generation, and advancementin their separation and purification process, create functional materials. Development of novel synthetic
methodologies on the basis of organometallic reaction, electron-transfer reaction, or biocatalytic reaction for designand synthesis of useful organic materials.

固体発光有機材料（紫外線照射下）
Solid-state luminescence organic dyes under UV

失明した患者さんに再び光を〜岡⼭大学⽅式⼈⼯網膜の実用化への取り組み〜
Photoelectric dye-coupled thin film as retinal prosthesis for theblind to gain the sight again

ナノ分極界⾯の導⼊によるリチウムイオン電池の充電時間短縮化
Shortening charging time of Li ion battery byincorporating polarized nano-interface.
マイクロ流体制御技術を用いた精密コロイド材料の開発
Design of colloidal materials using microfluidictechnology

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【プロジェクトの紹介】【Introduction to Projects】

フロープロセスによる単分散酢酸セルロースマイクロカプセルの高速生産
Continuous Production of Monodisperse Cellulose Acetate Microcapsules Through a Flow Process Using Microfluidics◆科学技術振興機構 研究成果展開事業 A-STEP機能検証フェーズ◆リーダー：渡邉貴一◆令和元年9月〜令和2年8月
マイクロ流路を用いた連続プロセスによって、天然由来の酢酸セルロースを大きさの均一なマイクロカプセルに成形加工する技術を確立する。マイクロ空間の流体を精密にコントロールすることでマイクロカプセルの粒径、膜厚、内包物質量、膜構造の制御を行う。本技術開発によって、昨今、天然由来の高分子として需要が高まる酢酸セルロースを素材とする機能性微粒子製造基盤技術を確立し、その医薬品や化粧品製造への実用化を目指す。

◆Japan Science and Technology Agency (JST), Adaptable andSeamless Technology Transfer Program through Target-driven R&D◆Leader：Takaichi Watanabe◆Period：2019/9 – 2020/8
We will establish a technique for producing monodisperse
cellulose acetate microcapsules through a facile flow processusing microfluidics. We control the diameter, shell thickness,amount of encapsulated ingredients, and shell structure of themicrocapsules by precisely tuning the flow patterns as well
as fluid properties in the microchannel. We will achieve thedevelopment of an advanced technology for the production offunctional cellulose acetate microcapsules and their practicalapplications as biomedical materials and personal care products.

図1：マイクロ流路を用いたフロープロセスによる酢酸セルロースマイクロカプセルの調製

PEM 型リアクターを用いる有機電解反応プロセスの開発
Electrochemical Reactions Using PEM Reactors◆科学技術振興機構 CREST（革新的反応）◆リーダー：菅 誠治◆平成30年度～令和5年度

現在の化学合成では熱エネルギーが大量に消費されており、これに替わるエネルギーを利用した持続可能な社会の実現に資する革新的合成手法の確立が強く求められています。 固体 高 分 子 型 燃 料 電 池 を 模したPEM (Proton ExchangeMembrane) 型リアクター は「 電 気 エネ ル ギ ー」 を直 接◆JST CREST (Innovative Reactions)◆Leader：Seiji Suga
◆Period：2018 – 2023
A large amount of thermal energy is consumed in the current
chemical synthesis, and development of innovative synthetic
methods using renewable energy is strongly demanded. We
are developing various electrochemical organic reactions byfocusing on a PEM (Proton Exchange Membrane) reactor.

使ったエネルギー効率の非常に高い革新的なフロー型リアク
ターです。PEM型リアクター内部に組み込まれているMEA(Membrane Electrode Assembly) という支持電解質と電極、および固体触媒の役割を担う膜の働きにより、高い効率で酸化・還元反応を行うことができる点がこのリアクターの特長です。我々の研究室ではこのリアクターを用いた多様な有exploded view

機電解反応プロセスの開発に取り組んでいます。
（CREST研究代表者：横浜国大 跡部真人先生）

PEM型リアクター
A PEM reactor

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