研究者詳細 - 小柳津　研一

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オヤイヅ　ケンイチ

小柳津　研一

Google Scholar 情報（Citations per year）

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News & Topics

2025.10.02

誘電正接0.001未満を実現―世界最高水準の低誘電材料を発見

2024.08.30

ALCA-Next「エネルギー変換・蓄エネルギー」領域に採択

2024.07.01

NEDO「エネルギー・環境分野における革新的技術の国際共同研究開発」に採択

2024.04.22

屈折率1.8超、分解可能な透明プラスチックを開発

2023.05.24

全固体空気二次電池を開発

2022.08.24

実験を電子ノートで記録しAIで解析

2022.08.02

高分子固体電解質をAIで自動設計

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所属

理工学術院先進理工学部

職名

教授

学位

博士(工学) ( 早稲田大学 )
PhD ( Waseda University )

ホームページ

https://kenichioyaizu.myportfolio.com/

経歴

2012年04月

-

　

早稲田大学理工学術院教授
2007年04月

-

2012年03月

早稲田大学理工学術院准教授
2003年10月

-

2007年03月

東京理科大学総合研究所助教授
1997年04月

-

2003年09月

早稲田大学理工学総合研究センター講師
1995年04月

-

1997年03月

早稲田大学理工学部助手
1992年04月

-

1995年03月

日本学術振興会特別研究員 (DC1)

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学歴

1990年04月

-

1995年03月

早稲田大学大学院理工学研究科応用化学専攻
1986年04月

-

1990年03月

早稲田大学理工学部応用化学科

委員歴

2022年06月

-

2024年05月

高分子学会国際交流委員会第36期委員
2022年04月

-

2024年03月

高分子学会超分子研究会第36期運営委員
2022年04月

-

2024年03月

高分子学会水素•燃料電池材料研究会第36期運営委員
2022年02月

-

2023年02月

日本化学会第12回化学フェスタ実行委員会実行委員
2020年06月

-

2022年05月

高分子学会国際交流委員会第35期委員
2020年06月

-

2022年05月

高分子学会関東支部第35期常任幹事
2020年04月

-

2022年03月

高分子学会水素•燃料電池材料研究会第35期運営委員
2020年04月

-

2022年03月

高分子学会超分子研究会第35期運営委員
2021年01月

-

2022年02月

日本化学会第11回化学フェスタ実行委員会実行委員
2018年08月

-

2021年07月

MRS Communications Advisory Board
2019年05月

-

2021年05月

日本化学会理事
2020年01月

-

2021年02月

日本化学会第10回化学フェスタ実行委員会実行委員
2018年06月

-

2020年05月

高分子学会理事
2018年06月

-

2020年05月

高分子学会関東支部, 第34期常任幹事
2018年04月

-

2020年03月

高分子学会超分子研究会第34期運営委員
2018年04月

-

2020年03月

高分子学会水素•燃料電池材料研究会第34期運営委員
2019年02月

-

2020年01月

日本化学会第9回化学フェスタ実行委員会実行委員
2018年02月

-

2019年01月

日本化学会第8回化学フェスタ実行委員会実行委員
2016年11月

-

2018年05月

高分子学会関東支部23区懇話会世話人
2016年06月

-

2018年05月

高分子学会関東支部第33期常任幹事
2016年04月

-

2018年03月

高分子学会超分子研究会運営委員長
2016年04月

-

2018年03月

高分子学会水素•燃料電池材料研究会第33期運営委員
2016年04月

-

2018年03月

高分子学会超分子研究会第33期運営委員長
2017年03月

-

2018年02月

日本化学会関東支部支部長
2017年03月

-

2018年02月

日本化学会第7回化学フェスタ実行委員会実行委員
2015年03月

-

2018年02月

日本化学会高分子ディビジョン幹事
2015年06月

-

2017年05月

高分子学会第32期 (後期) 行事委員
2016年03月

-

2017年02月

日本化学会関東支部副支部長
2016年03月

-

2017年02月

日本化学会第6回化学フェスタ実行委員会実行委員
2014年08月

-

2016年05月

日本化学連合企画委員会企画委員
2014年06月

-

2016年05月

高分子学会関東支部第32期常任幹事
2014年04月

-

2016年03月

高分子学会燃料電池材料研究会第32期運営委員
2014年04月

-

2016年03月

高分子学会超分子研究会第32期運営副委員長
2015年03月

-

2016年02月

日本化学会関東支部, 幹事・事業企画委員会委員長
2015年02月

-

2016年02月

日本化学会第5回化学フェスタ実行委員会実行委員
2014年03月

-

2015年02月

日本化学会関東支部幹事・事業企画委員会副委員長
2014年02月

-

2015年02月

日本化学会第4回化学フェスタ実行委員会実行委員
2012年06月

-

2014年05月

高分子学会関東支部, 第31期常任幹事
2012年04月

-

2014年03月

高分子学会燃料電池材料研究会第31期運営委員
2012年04月

-

2014年03月

高分子学会超分子研究会第31期運営委員
2013年02月

-

2014年02月

日本化学会第3回化学フェスタ実行委員会実行委員
2010年04月

-

2012年03月

高分子学会超分子研究会第30期運営委員
2009年04月

-

2011年03月

高分子学会燃料電池材料研究会第30期運営委員
2007年04月

-

2009年03月

高分子学会燃料電池材料研究会第29期運営委員
2006年06月

-

2008年05月

高分子学会第28期行事委員
2006年04月

-

2008年02月

電気化学会関東支部幹事
2005年04月

-

2008年02月

日本化学会コロイドおよび界面化学部会事業企画委員
2005年02月

-

2007年02月

Electrochemistry (電気化学会) 編集委員
2004年03月

-

2005年02月

日本化学会コロイドおよび界面化学部会幹事・事業企画委員
2000年08月

　

　

Polymers for Advanced Technologies (John Wiley & Sons) 特集号編集委員

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所属学協会

　

　

　

高分子学会水素・燃料電池材料研究会
　

　

　

高分子学会超分子研究会
　

　

　

電気化学会
　

　

　

アメリカ化学会
　

　

　

高分子学会
　

　

　

日本化学会

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研究分野

高分子化学

研究キーワード

高分子合成、機能性高分子

受賞

令和4年度山崎賞

2022年06月日本素材物性学会 Polymers for Reversible Hydrogen Storage Inspired by Electrode-active Materials in Organic Batteries
高分子学会賞

2022年05月高分子学会エネルギー貯蔵を担う機能性高分子の開拓と実践的MIによる展開
科学技術分野の文部科学大臣表彰科学技術賞

2013年04月文部科学省ラジカル高分子の創製と電荷輸送および蓄電素子に関する研究
第6回オレオサイエンス賞

2007年06月日本油化学会
日本化学会進歩賞

2002年03月日本化学会 μ-オキソ不均化錯体系の多電子過程を利用した新機能物質合成法の確立
高分子研究奨励賞

2001年05月高分子学会開裂酸素種を利用した新しい酸化重合とポリヘテロアセンへの拡張
水野学術賞

1995年03月早稲田大学

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論文

Emerging Low-Dielectric-Loss Polymers for Next-Generation GHz-Frequency Communications

Seigo Watanabe, Kenichi Oyaizu

ACS Applied Electronic Materials 2026年05月

DOI
Precise control of protonation of phenazine-TEMPO-coupled hybrid for fully reversible bipolar redox process in aqueous electrolytes

Jae Hoon Son, Kohei Ishigami, Shinjiro Mori, Hana Sato, Kisho Hiruba, Kenichi Oyaizu, Han Young Woo

Macromolecular Research 2026年03月

DOI
Designing n-Type Thermogalvanic TEMPO-Substituted Polyacrylamide via Conformational Entropic Modulation

Ching-Chieh Hsu, Kohei Ishigami, Ryo Shirakawa, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu, Cheng-Liang Liu

ACS Macro Letters 2026年02月

DOI
Enhanced Lithium-Ion Transportability of Poly(ether-thioether)s and Their Oxidized Products under Polymer-in-Salt Conditions

Akinari Chiba, Takuya Yokoo, Yuki Ogawa, Minhi Han, Sungnam Park, Kenichi Oyaizu

ACS Applied Polymer Materials 2025年11月

DOI
Novel polyphenylene sulfide resin for high-frequency copper-clad laminates with low dielectric tangent and flame retardancy

Daisuke Ito, Keizo Inoue, Yuichi Fujioka, Teruhiko Miki, Shinsuke Ishikawa, Akihiko Happoya, Seigo Watanabe, Tomohiro Miura, Kenichi Oyaizu

Polymer 2025年11月

DOI
Deep learning prediction of ionic conductivity in polymer electrolytes using hierarchical polymer graphs

Minhi Han, Takuya Yokoo, Jinyong Park, Kenichi Oyaizu, Sungnam Park

Chemical Engineering Journal 2025年10月

DOI
Approach to Tuning the Dispersion Stability of TEMPO‐substituted Polymer Nanoparticles for Aqueous Organic Redox Flow Batteries

Kohei Ishigami, Shinjiro Mori, Kenichi Oyaizu

ChemSusChem 2025年09月

DOI
Poly(phenylene sulfide) derivatives as ultralow dielectric loss materials with stable frequency response

Seigo Watanabe, Shuma Miura, Tomohiro Miura, Yoshino Tsunekawa, Daisuke Ito, Kenichi Oyaizu

Communications Materials 2025年08月

DOI
High Refractive Index Aromatic and Ether‐Containing Polythioureas: Improving Transparency and Mechanical Properties via Reciprocal Hydrogen Bonds

Seigo Watanabe, Yoshino Tsunekawa, Kenichi Oyaizu

Macromolecular Chemistry and Physics 2025年04月

DOI
Two-Electron Redox Chemistry of Nitroxide Radicals: Fundamental Mechanisms and Applications in Energy Storage

Kai Zhang, Xiaoman Lin, Yanlin Shi, Kenichi Oyaizu, Zhongfan Jia

ACS Electrochemistry 2025年02月

DOI
Bleaching effect of high refractive index xylylic poly(thiourea)s with “de-conjugated” polarizable hydrogen bonds

Seigo Watanabe, Yoshino Tsunekawa, Kenichi Oyaizu

Chemical Communications 2025年

DOI
Combining low viscosity and high volumetric redox density of organic polymers for energy-efficient catholytes in redox flow batteries: a redox-active polyelectrolyte approach

Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

Journal of Materials Chemistry A 2025年

DOI
Poly(dibenzothiophenylene sulfide)s: Sulfur-rich Annulated Frameworks with Wide-Range Ultrahigh Refractive Index

Seigo Watanabe, Zexin An, Hiromichi Nishio, Yoshino Tsunekawa, Kenichi Oyaizu

Journal of Materials Chemistry C 2025年

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Poly(phenylene sulfide) (PPS) derivatives exhibit remarkable high-refractive properties due to their elevated sulfur content. However, their refractive indices (RI) have typically been limited in n_D ~ 1.7-1.8, primarily due to...

DOI
Enhanced Durability of Ca Metal Battery with Dual Salt: Synergistic Effect on Solid Electrolyte Interphase and Solvation Structure for Improved Electrodeposition

Kazuaki Kisu, Arunkumar Dorai, Kan Hatakeyama-Sato, Tomoya Takano, Shigeyuki Takagi, Kenichi Oyaizu, Shin-ichi Orimo

ACS Applied Materials & Interfaces 2024年12月

DOI
Aromatic Poly(dithioacetal)s: Spanning Degradability, Thermostability, and High Refractive Index Towards Eco‐friendly Optics

Seigo Watanabe, Tomoya Yano, Zexin An, Kenichi Oyaizu

ChemSusChem 2024年09月

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In the quest for eco‐friendly optics, high refractive index polymers (HRIPs) with degradability have been one of the desirable optical materials for realizing eco‐friendly and efficient lighting technologies. However, it has been challenging for HRIPs to simultaneously realize thermostability, high refractive index (RI), visible transparency, and efficient degradability, all of which are essential for their practical use. In this context, we herein focus on aromatic poly(dithioacetal)s, composed of visible‐transparent yet degradable dithioacetal moieties and rigid diphenyl disulfide spacers, exhibiting moderately high Tg (> 60 °C), high RI (> 1.7), and colorless film features. In addition, poly(dithioacetal)s can balance (1) high stability under the operating conditions even upon heating and (2) quantitative degradability that can selectively yield cyclic low‐molecular‐weight products that can be further repolymerized upon further addition of an acid catalyst. These results provide a key concept for high refractive index polymers that allow on‐demand degradability and recyclability without compromising their high potential thermal and optical properties.

DOI
Sulfur-containing soft Lewis base polymers for improved lithium-ion conductivity under polymer-in-salt conditions

Akinari Chiba, Kan Hatakeyama-Sato, Kenichi Oyaizu

Bulletin of the Chemical Society of Japan 97 ( 5 ) 2024年04月

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Abstract

Solid polymer electrolytes have been intensively studied to improve the safety and energy density of lithium-ion batteries (LiBs). Although high-rate performance of LiBs has been reported in electrolytes under polymer-in-salt conditions with an excess of lithium salts and polymers, effective conditions for achieving high ionic conductivity remain unresolved. In this study, we elucidate the mechanism and high Li-ion transportability of poly(sulfone-thioether) under polymer-in-salt conditions. In particular, the composition of the polymer with an asymmetric Li salt, lithium(fluorosulfonyl)(trifluoromethane sulfonyl)imide (LiFTFSI), induced a high ionic conductivity above 10−5 S/cm, which is higher than that of the poly(ethylene oxide) (PEO)-Li salt system. Under polymer-in-salt conditions, the enhanced conductivity of poly(sulfone-thioether) contrasts with the conductivity drop observed in the conventional PEO system. These results show the superiority of polymers with soft Lewis bases, such as sulfur donor atoms, for Li-ion transport under polymer-in-salt conditions.

DOI
Polarizable H‐Bond Concept in Aromatic Poly(thiourea)s: Unprecedented High Refractive Index, Transmittance, and Degradability at Force to Enhance Lighting Efficiency

Seigo Watanabe, Luca M. Cavinato, Vladimir Calvi, Richard van Rijn, Rubén D. Costa, Kenichi Oyaizu

Advanced Functional Materials 2024年04月

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Abstract

Developing transparent and highly refractive environmentally friendly polymers has not been realized yet toward sustainable optoelectronics. This work describes poly(thiourea)s (PTUs) design following a new “polarizable group synergy” concept, combining highly polarizable hydrogen bonding groups and aromatic‐based spacers to form densely packed and high‐refractive‐index polymer networks. Specifically, PTUs containing m‐ and p‐phenylene spacers exhibit an easy synthesis, high thermostability (T_g = 159 °C), visible transparency (>92%T at 1 µm‐film), ultra‐high refractive index (n_D = 1.81) based on the random H‐bonding arrays with a high packing constant (K_p = 0.738), and straightforward preparation of flexible films via solvent‐based techniques. Capitalizing on these assets, PTU‐films are integrated into benchmark graphene‐based lighting device architectures based on the light‐emitting electrochemical cells (LECs) concept. A joint optical modeling and experimental validation confirm the increase in external quantum efficiency expected by the enhanced light out‐coupling of PTU‐films. Finally, PTUs are efficiently depolymerized to low molecular weight compounds by simply adding diamines under heating, following the dynamic covalent bond exchange between thiourea moieties. Overall, this work highlights the PTU family as new promising materials with a unique polarizable H‐bond design to meet efficient and sustainable thin‐film lighting devices.

DOI
Diverse Side-Chain Transformation of High Refractive Index Methylthio-Substituted Poly(phenylene sulfide)s

Seigo Watanabe, Yoshino Tsunekawa, Teru Takayama, Kenichi Oyaizu

Macromolecules 57 ( 6 ) 2897 - 2904 2024年03月

DOI
Reversible and high-density energy storage with polymers populated with bistable redox sites

Kenichi Oyaizu

Polymer Journal 2024年03月

DOI
Prediction of Photochromism of Salicylideneaniline Crystals Using a Data Mining Approach

Shodai Hasebe, Kan Hatakeyama-Sato, Kenichi Oyaizu, Toru Asahi, Hideko Koshima

ACS Omega 2023年12月

DOI
Precise Potential Tuning for Polymer-Mediated Aqueous Redox Flow Battery with Lithium Iron Phosphate as Target Cathode

Yuto Igarashi, Kan Hatakeyama-Sato, Kan Kitagawa, Ryota Shinozaki, Kenichi Oyaizu

ACS Applied Polymer Materials 2023年12月

DOI
Redox: Organic Robust Radicals and Their Polymers for Energy Conversion/Storage Devices

Kan Hatakeyama-Sato, Kenichi Oyaizu

Chem. Rev. 2023年09月 [査読有り] [招待有り]

DOI
Designing Strategy for High Refractive Index Polymers: From the Molecular Level to Bulk Structure Control

Seigo Watanabe, Kenichi Oyaizu

Bulletin of the Chemical Society of Japan 2023年08月

DOI
Combination of Poly(3-butylthiophene) Hole-Transporting Layer and Butylammonium Interface Passivation to Improve an Inorganic Perovskite Solar Cell

Megumi Kojima, Lyufei Xue, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide, Takeo Suga

ACS Applied Polymer Materials 2023年06月

DOI
All‐Solid‐State Rechargeable Air Batteries Using Dihydroxybenzoquinone and Its Polymer as the Negative Electrode

Makoto Yonenaga, Yusuke Kaiwa, Kouki Oka, Kenichi Oyaizu, Kenji Miyatake

Angewandte Chemie 2023年05月 [査読有り]

担当区分：責任著者

DOI
All‐Solid‐State Rechargeable Air Batteries Using Dihydroxybenzoquinone and Its Polymer as the Negative Electrode

Makoto Yonenaga, Yusuke Kaiwa, Kouki Oka, Kenichi Oyaizu, Kenji Miyatake

Angewandte Chemie International Edition 2023年05月 [査読有り]

担当区分：責任著者

DOI
Sandwich Configuration of Zinc Anode, Gel Electrolyte, and Radical Polymer Cathode for Fully Stretch‐Rechargeable Battery

Jin‐Chieh Ho, Kan Hatakeyama‐Sato, Akinari Chiba, Masaki Hayashi, Yuto Igarashi, Kenichi Oyaizu, Wen‐Chang Chen

Advanced Sustainable Systems 2023年04月 [査読有り]

担当区分：責任著者

DOI
Thianthrene polymers as 4 V-class organic mediators for redox targeting reaction with LiMn2O4 in flow batteries

Kan Hatakeyama-Sato, Karin Sadakuni, Kan Kitagawa, Kenichi Oyaizu

Scientific Reports 13 ( 1 ) 2023年04月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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Abstract

Redox targeting reaction is an emerging idea for boosting the energy density of redox-flow batteries: mobile redox mediators transport electrical charges in the cells, whereas large-density electrode-active materials are fixed in tanks. This study reports 4 V-class organic polymer mediators using thianthrene derivatives as redox units. The higher potentials than conventional organic mediators (up to 3.8 V) enable charging LiMn₂O₄ as an inorganic cathode offering a large theoretical volumetric capacity of 500 Ah/L. Soluble or nanoparticle polymer design is beneficial for suppressing crossover reactions (ca. 3% after 300 h), simultaneously contributing to mediation reactions. The successful mediation cycles observed by repeated charging/discharging steps indicate the future capability of designing particle-based redox targeting systems with porous separators, benefiting from higher energy density and lower cost.

DOI
Supramolecular Cross-Linking of Thiophenylene Polymers via Multiple Hydrogen Bonds toward High Refractive Index

Seigo Watanabe, Hiromichi Nishio, Teru Takayama, Kenichi Oyaizu

ACS Applied Polymer Materials 5 ( 4 ) 2307 - 2311 2023年03月

DOI
Facile synthesis of telechelic poly(phenylene sulfide)s by means of electron-deficient aromatic sulfonium electrophiles

Seigo Watanabe, Hiromichi Nishio, Kenichi Oyaizu

RSC Advances 13 ( 46 ) 32363 - 32370 2023年

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This paper reports a facile synthesis of telechelic poly(phenylene sulfide)s through the Friedel–Crafts type electrophilic substitution of the poly(phenylene sulfide) precursors and the halogenated electron-deficient aromatic sulfonium cation.

DOI
Using GPT-4 in Parameter Selection of Polymer Informatics: Improving Predictive Accuracy Amidst Data Scarcity and 'Ugly Duckling' Dilemma

Kan Hatakeyama-Sato, Seigo Watanabe, Naoki Yamane, Yasuhiko Igarashi, Kenichi Oyaizu

Digital Discovery 2023年

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Materials informatics and cheminformatics struggle with data scarcity, hindering the extraction of significant relationships between structures and properties. The "Ugly Duckling" theorem, suggesting the difficulty of data processing without assumptions...

DOI
Extracting higher-conductivity designs for solid polymer electrolytes by quantum-inspired annealing

Kan Hatakeyama-Sato, Yasuei Uchima, Takahiro Kashikawa, Koichi Kimura, Kenichi Oyaizu

RSC Advances 13 ( 21 ) 14651 - 14659 2023年 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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A quantum-inspired annealing system with a hybrid algorithm accelerates functional material discovery, shown by high-conductivity polymer electrolytes.

DOI
Accelerating the Dehydrogenation Reaction of Alcohols by Introducing Them into Poly(allylamine)

Kouki Oka, Yusuke Kaiwa, Kazuki Kobayashi, Yuka Tobita, Kenichi Oyaizu

Polymer Chemistry 2023年 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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A novel quaternized polymer was synthesized by introducing butanediol into poly(allylamine) and converting the remaining amino groups into quaternary ammonium cations. The polymer accelerated the dehydrogenation of butanediol due to...

DOI
Charge-transport kinetics of dissolved redox-active polymers for rational design of flow batteries

Kan Hatakeyama-Sato, Yuto Igarashi, Kenichi Oyaizu

RSC Advances 13 ( 1 ) 547 - 557 2023年 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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Electrochemical kinetics of dissolved redox-active polymers are formulated. The model can be used for the rational design of redox-flow cells.

DOI
Accelerating charge/discharge of lithium iron phosphate by charge mediation reaction of poly(dimethylfluoflavin-substituted norbornene)

Kan Hatakeyama-Sato, Choitsu Go, Takahiro Kaseyama, Takuji Yoshimoto, Kenichi Oyaizu

Chemistry Letters 51 ( 11 ) 1040 - 1043 2022年09月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Transcending the Trade-off in Refractive Index and Abbe Number for Highly Refractive Polymers: Synergistic Effect of Polarizable Skeletons and Robust Hydrogen Bonds

Seigo Watanabe, Teru Takayama, Kenichi Oyaizu

ACS Polymers Au 2022年08月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Exploration of organic superionic glassy conductors by process and materials informatics with lossless graph database

Kan Hatakeyama-Sato, Momoka Umeki, Hiroki Adachi, Naoaki Kuwata, Gen Hasegawa, Kenichi Oyaizu

npj Computational Materials 8 ( 1 ) 2022年08月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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Abstract

Data-driven material exploration is a ground-breaking research style; however, daily experimental results are difficult to record, analyze, and share. We report a data platform that losslessly describes the relationships of structures, properties, and processes as graphs in electronic laboratory notebooks. As a model project, organic superionic glassy conductors were explored by recording over 500 different experiments. Automated data analysis revealed the essential factors for a remarkable room temperature ionic conductivity of 10⁻⁴–10⁻³ S cm⁻¹ and a Li⁺ transference number of around 0.8. In contrast to previous materials research, everyone can access all the experimental results, including graphs, raw measurement data, and data processing systems, at a public repository. Direct data sharing will improve scientific communication and accelerate integration of material knowledge.

DOI
Automated Design of Li ⁺ ‐Conducting Polymer by Quantum‐Inspired Annealing

Kan Hatakeyama‐Sato, Hiroki Adachi, Momoka Umeki, Takahiro Kashikawa, Koichi Kimura, Kenichi Oyaizu

Macromolecular Rapid Communications 2200385 - 2200385 2022年06月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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Automated molecule design by computers has been an essential topic in materials informatics. Still, generating practical structures is not easy because of the difficulty in treating material stability, synthetic difficulty, mechanical properties, and other miscellaneous parameters, often leading to the generation of junk molecules. We tackle the problem by introducing supervised/unsupervised machine learning and quantum-inspired annealing. Our autonomous molecular design system can help experimental researchers discover practical materials more efficiently. Like the human design process, new molecules are explored based on knowledge of existing compounds. A new solid-state polymer electrolyte for lithium-ion batteries is designed and synthesized, giving a promising room temperature conductivity of 10^-5 S/cm with reasonable thermal, chemical, and mechanical properties.

DOI
Quadruply fused aromatic heterocycles toward 4 V‐class robust organic cathode‐active materials

Kan Hatakeyama-Sato, Choitsu Go, Tomoki Akahane, Takahiro Kaseyama, Takuji Yoshimoto, Kenichi Oyaizu

Batteries Supercaps 5 ( 8 ) 2022年04月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Polymers for Reversible Hydrogen Storage Inspired by Electrode-active Materials in Organic Batteries

Y. Kaiwa, K. Kobayashi, M. Kataoka, Y. Tobita, K. Oyaizu

Int. J. Soc. Mater. Eng. Resour. 25 1 - 9 2022年04月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者
Polymers for Safe Hydrogen Storage

Kouki Oka, Yuka Tobita, Miho Kataoka, Kazuki Kobayashi, Yusuke Kaiwa, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

Polymer International 71 ( 3 ) 2022年03月 [査読有り]

DOI
Cover Image

Kouki Oka, Yuka Tobita, Miho Kataoka, Kazuki Kobayashi, Yusuke Kaiwa, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

Polymer International 71 ( 3 ) 2022年03月

DOI
Poly(vinyl diphenylquinoxaline) as a hydrogen storage material toward rapid hydrogen evolution

Kouki Oka, Miho Kataoka, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

MRS Communications 12 ( 2 ) 213 - 216 2022年02月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Designing Ultrahigh-Refractive-Index Amorphous Poly(phenylene sulfide)s Based on Dense Intermolecular Hydrogen-Bond Networks

Seigo Watanabe, Kenichi Oyaizu

Macromolecules 2022年02月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Quantum circuit learning as a potential algorithm to predict experimental chemical properties

Kan Hatakeyama-Sato, Yasuhiko Igarashi, Takahiro Kashikawa, Koichi Kimura, Kenichi Oyaizu

Digital Discovery 2 ( 1 ) 165 - 176 2022年 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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We introduce quantum circuit learning (QCL) as an emerging regression algorithm for chemo- and materials-informatics. The supervised model, functioning on the rule of quantum mechanics, can process linear and smooth...

DOI
Synthesis of colorless and high-refractive-index sulfoxide-containing polymers by the oxidation of poly(phenylene sulfide) derivatives

Seigo Watanabe, Teru Takayama, Hiromichi Nishio, Kanta Matsushima, Yoko Tanaka, Seiya Saito, Yushun Sun, Kenichi Oyaizu

Polymer Chemistry 2022年 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

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A series of poly(phenylene sulfide) (PPS) derivatives can be bleached while maintaining high refractive indices, by partially incorporating sulfoxide bonds through their mCPBA oxidation, owing to the loss of lone pairs around the sulfide atoms.

DOI
Hydrophilic isopropanol/acetone‐substituted polymers for safe hydrogen storage

Kouki Oka, Yuka Tobita, Miho Kataoka, Kazuki Kobayashi, Yusuke Kaiwa, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

Polymer International 71 ( 3 ) 348 - 351 2021年12月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Alcohol-substituted Vinyl Polymers for Stockpiling Hydrogen

Kouki Oka, Miho Kataoka, Yusuke Kaiwa, Kenichi Oyaizu

Bulletin of the Chemical Society of Japan 94 ( 11 ) 2770 - 2773 2021年10月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Synthesis of methylated phenylene sulfide polymers via bulk oxidative polymerization and their heat curing triggered by dynamic disulfide exchange

Seigo Watanabe, Seiya Saito, Motoyasu Hirai, Kenichi Oyaizu

Polymer Journal 2021年09月 [査読有り]

DOI
Catechol End-Capped Poly(arylene sulfide) as a High-Refractive-Index “TiO2/ZrO2-Nanodispersible” Polymer

Seigo Watanabe, Kenichi Oyaizu

ACS Applied Polymer Materials 3 ( 9 ) 4495 - 4503 2021年09月 [査読有り]

DOI
A PROXYL‐Type Norbornene Polymer for High‐Voltage Cathodes in Lithium Batteries

Kan Hatakeyama‐Sato, Satoshi Matsumoto, Hirofumi Takami, Tomomi Nagatsuka, Kenichi Oyaizu

Macromolecular Rapid Communications 42 ( 19 ) 2100374 - 2100374 2021年08月 [査読有り]

担当区分：最終著者, 責任著者

DOI
Generative Models for Extrapolation Prediction in Materials Informatics

Kan Hatakeyama-Sato, Kenichi Oyaizu

ACS Omega 6 ( 22 ) 14566 - 14574 2021年06月 [査読有り]

DOI
Hydrophilic Anthraquinone-Substituted Polymer: Its Environmentally Friendly Preparation and Efficient Charge/Proton-Storage Capability for Polymer–Air Secondary Batteries

Kouki Oka, Saki Murao, Miho Kataoka, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

Macromolecules 54 ( 10 ) 4854 - 4859 2021年05月 [査読有り]

DOI
Anomalous potential shifts of redox-active molecules in highly concentrated electrolytes

Kan Hatakeyama-Sato, Satoshi Matsumoto, Ikuma Aida, Kenichi Oyaizu

Chemistry Letters 50 ( 7 ) 1375 - 1377 2021年04月 [査読有り]

DOI
Tackling the Challenge of a Huge Materials Science Search Space with Quantum‐Inspired Annealing

Kan Hatakeyama-Sato, Takahiro Kashikawa, Koichi Kimura, Kenichi Oyaizu

Advanced Intelligent Systems 3 ( 4 ) 2000209 - 2000209 2021年04月 [査読有り]

DOI
Synthesis of vinyl polymers substituted with 2-propanol and acetone and investigation of their reversible hydrogen storage capabilities

Kenichi Oyaizu

Polymer Journal 53 ( 7 ) 799 - 804 2021年03月 [査読有り]

DOI
リチャージャブル燃料電池

宮武健治, 小柳津研一, 三宅純平

水素エネルギーシステム 46 ( 1 ) 6 - 11 2021年03月
Facile reversible hydrogenation of a poly(6‐vinyl‐2,3‐dimethyl‐1,2,3,4‐tetrahydroquinoxaline) gel‐like solid

Yusuke Kaiwa, Kouki Oka, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

Polymers for Advanced Technologies 32 ( 3 ) 1162 - 1167 2021年03月 [査読有り]

DOI
Nitroxide radical polymers for emerging plastic energy storage and organic electronics: fundamentals, materials, and applications

Kenichi Oyaizu

Materials Horizons 8 ( 3 ) 803 - 829 2021年03月 [査読有り]

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We review the electrochemical theory, material design, and device fabrication for nitroxide radical polymers in emerging plastic energy storage and organic electronics.

DOI
TEMPO‐Substituted Poly(ethylene sulfide) for Solid‐State Electro‐Chemical Charge Storage

Kan Hatakeyama‐Sato, Hisato Wakamatsu, Satoshi Matsumoto, Karin Sadakuni, Koji Matsuoka, Tomomi Nagatsuka, Kenichi Oyaizu

Macromolecular Rapid Communications 42 ( 4 ) 2000607 - 2000607 2021年02月 [査読有り]

DOI
Unravelling kinetic and mass transport effects on two-electron storage in radical polymer batteries

Kai Zhang, Yuan Xie, Benjamin B. Noble, Michael J. Monteiro, Jodie L. Lutkenhaus, Kenichi Oyaizu, Zhongfan Jia

Journal of Materials Chemistry A 9 ( 22 ) 13071 - 13079 2021年 [査読有り]

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Electron transfer and mass transport kinetics between two redox couples in nitroxide radical polymers was investigated. Such impact on two-electron storage in radical polymer batteries was exemplified by two macromolecular structures.

DOI
Electrochemical characterization and thermodynamic analysis of TEMPO derivatives in ionic liquids

Luke Wylie, Kan Hakatayama-Sato, Choitsu Go, Kenichi Oyaizu, Ekaterina I. Izgorodina

Physical Chemistry Chemical Physics 23 ( 17 ) 10205 - 10217 2021年 [査読有り]

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In this study we tailor the reversibility of the reduction process of three TEMPO derivatives – TEMPOL, 4-cyano-TEMPO, and 4-oxo-TEMPO – using ionic liquids.

DOI
Charge- and Proton-Storage Capability of Naphthoquinone-Substituted Poly(allylamine) as Electrode-Active Material for Polymer–Air Secondary Batteries

Kouki Oka, Saki Murao, Kazuki Kobayashi, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

ACS Applied Energy Materials 3 ( 12 ) 12019 - 12024 2020年12月 [査読有り]

DOI
Reversible Reduction of the TEMPO Radical: One Step Closer to an All-Organic Redox Flow Battery

Kenichi Oyaizu

ACS Sustainable Chemistry & Engineering 8 ( 49 ) 17988 - 17996 2020年12月 [査読有り]

DOI
Integrating multiple materials science projects in a single neural network

Kan Hatakeyama-Sato, Kenichi Oyaizu

Communications Materials 1 ( 1 ) 2020年12月 [査読有り]

DOI
AIを活用した新規イオン伝導性高分子の探索と開発

畠山歓, 小柳津研一

機能材料 40 33 - 45 2020年11月

担当区分：責任著者
Charge-Transfer Complexes for Solid-State Li+ Conduction

Kan Hatakeyama-Sato, Momoka Umeki, Toshiki Tezuka, Kenichi Oyaizu

ACS Applied Electronic Materials 2 ( 7 ) 2211 - 2217 2020年07月 [査読有り]

DOI
有機電極活物質を用いた二次電池･レドックスフロー電池

小柳津研一

電池技術 32 53 - 58 2020年
有機ポリマー電池の研究動向

小柳津研一

高分子 69 104 - 106 2020年
“Progress in Organic Polymer Batteries”, Digest for English Readers

K. Oyaizu

Kobunshi 69 93 2020年
AI-assisted Exploration of Superionic Glass-type Li+ Conductors with Aromatic Structures

K. Hatakeyama-Sato, T. Tezuka, M. Umeki, K. Oyaizu

J. Am. Chem. Soc. 142 ( 7 ) 3301 - 3305 2020年 [査読有り]

DOI
Poly(dihydroxybenzoquinone): Its High-density and Robust Charge Storage Capability in Rechargeable Acidic Polymer-air Batteries

K. Oka, S. Furukawa, S. Murao, T. Oka, H. Nishide, K. Oyaizu

Chem. Commun. 56 ( 29 ) 4055 - 4058 2020年 [査読有り]

DOI PubMed
Metal-free, Solid-state, and Paper-like Rechargeable Batteries Consisting of Redox-active Polyethers

K. Hatakeyama-Sato, T. Tezuka, R. Ichinoi, S. Matsumono, K. Sadakuni, K. Oyaizu

ChemSusChem 13 ( 9 ) 2443 - 2448 2020年 [査読有り]

DOI
Ultrafast Charge/discharge by a 99.9% Conventional Lithium Iron Phosphate Electrode Containing 0.1% Redox-active Fluoflavin Polymer

K. Hatakeyama-Sato, T. Akahane, C. Go, T. Kaseyama, T. Yoshimoto, K. Oyaizu

ACS Energy Lett. 5 ( 5 ) 1712 - 1717 2020年 [査読有り]

DOI
Conducting Redox Polymer as a Robust Organic Electrode-active Material in Acidic Aqueous Electrolyte towards Polymer-air Secondary Batteries

K. Oka, C. Strietzel, R. Emanuelsson, H. Nishide, K. Oyaizu, M. Strømme, M. Sjödin

ChemSusChem 13 ( 9 ) 2280 - 2285 2020年 [査読有り]

DOI PubMed
Phenolic Antioxidant-incorporated Durable Perovskite Layers and Their Application for a Solar Cell

K. Suwa, T. Suga, K. Oyaizu, H. Segawa, H. Nishide

MRS Commun. 10 ( 2 ) 312 - 316 2020年 [査読有り]

DOI
Reversible Hydrogen Fixation and Release under Mild Conditions by Poly(vinylquinoxaline)

K. Oka, Y. Kaiwa, S. Furukawa, H. Nishide, K. Oyaizu

ACS Appl. Polym. Mater. 2 ( 7 ) 2756 - 2760 2020年 [査読有り]

DOI
Allylic Hydrocarbon Polymers Complexed with Fe(II)(salen) as a Ultrahigh Oxygen-scavenging and Active Packaging Film

Y. Wang, K. Oyaizu, H. Nishide

Pure Appl. Chem. 92 871 - 882 2020年 [査読有り]

DOI
A Conducting Redox Polymer as Organic Anode Material for Polymer-manganese Secondary Batteries

K. Oka, R. Löfgren, R. Emanuelsson, H. Nishide, K. Oyaizu, M. Strømme, M. Sjödin

ChemElectroChem 7 ( 15 ) 3336 - 3340 2020年 [査読有り]

DOI
Polymer Sheet-based Hydrogen Carrier

K. Oka, Y. Kaiwa, M. Kataoka, K. Fujita, K. Oyaizu

Eur. J. Org. Chem. 2020 ( 36 ) 5876 - 5879 2020年 [査読有り]

DOI
Methoxy-substituted Phenylenesulfide Polymer with Excellent Dispersivity of TiO2 Nanoparticles for Optical Application

S. Watanabe, K. Oyaizu

Bull. Chem. Soc. Jpn. 93 ( 11 ) 1287 - 1292 2020年 [査読有り]

DOI
Rechargeable Proton Exchange Membrane Fuel Cell Containing an Intrinsic Hydrogen Storage Polymer

J. Miyake, Y. Ogawa, T. Tanaka, J. Ahn, K. Oka, K. Oyaizu, K Miyatake

Communn. Chem. 3 ( 1 ) 138 2020年 [査読有り]

DOI
A Highly Flexible Yet >300 mAh cm-3 Energy Density Lithium-ion Battery Assembled with the Cathode of a Redox-active Polyether Binder

K. Hatakeyama-Sato, R. Mizukami, T. Serikawa, K. Oyaizu, H. Nishide

Energy Technol. 8 ( 3 ) 1901159 - 1901159 2020年 [査読有り]

DOI
Ultrahigh oxygen-scavenging norbornene copolymers bearing imidazolyl iron complexes for fabricating active and sustainable packaging films

Kenichi Oyaizu

Chemical Communications 56 964 - 967 2020年 [査読有り]

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A tough and transparent polynorbornene film affixing an iron–salen catalyst exhibited an ultra-high oxygen-scavenging capacity up to 300 mL g⁻¹.

DOI
Facile Synthesis of Isotactic Polyacrylonitrile via Template Polymerization in Interlayer Space for Dielectric Energy Storage

Y. Wang, R. Nakamura, T. Suga, S. Li, Y. Ohki, H. Nishide, K. Oyaizu

ACS Appl. Polym. Mater. 2 ( 2 ) 775 - 781 2020年 [査読有り]

DOI
有機系蓄電池の電荷貯蔵機構と将来性

小柳津研一

応用物理学会有機分子･バイオエレクトロニクス分科会誌 31 5 - 8 2020年
Facile Synthesis of Poly(glycidyl ether)s with Ionic Pendant Groups by Thiol-ene Reactions

K. Hatakeyama-Sato, S. Kimura, S. Matsumoto, K. Oyaizu

Macromol. Rapid Commun. 41 1900399 2020年 [査読有り]

DOI
Redox-Active Polymers as an Organic Energy Storage Material

Kenichi Oyaizu

Conjugated Polymers 2019年03月

DOI
Toward Improved Performance of All-Organic Nitroxide Radical Batteries with Ionic Liquids: A Theoretical Perspective

Kenichi Oyaizu

ACS Sustainable Chem. Eng. 7 5367 - 5375 2019年03月 [査読有り]

DOI
Anti-oxidizing Radical Polymer-incorporated Perovskite Layers and Their Photovoltaic Characteristics in Solar Cells

K. Suwa, K. Oyaizu, H. Segawa, H. Nishide

ChemSusChem 12 5207 - 5212 2019年 [査読有り]

DOI
Hole-transporting diketopyrrolopyrrole-thiophene polymers and their additive-free application for a perovskite-type solar cell with an efficiency of 16.3%

Maruo, Hirofumi, Sasaki, Yusuke, Harada, Kohei, Suwa, Koki, Oyaizu, Kenichi, Segawa, Hiroshi, Carter, Kenneth, Nishide, Hiroyuki

Polymer Journal 51 ( 1 ) 91 - 96 2019年 [査読有り]

DOI
Synthesis of Lithium-ion Conducting Polymers Designed by Machine Learning-based Prediction and Screening

K. Hatakeyama-Sato, T. Tezuka, Y. Nishikitani, H. Nishide, K. Oyaizu

Chem. Lett. 48 ( 2 ) 130 - 132 2019年 [査読有り]

DOI
Hydrophilic Organic Redox-active Polymer Nanoparticles for Higher Energy Density Flow Batteries

K. Hatakeyama-Sato, T. Nagano, S. Noguchi, Y. Sugai, J. Du, H. Nishide, K. Oyaizu

ACS Applied Polym. Mater. 1 ( 2 ) 188 - 196 2019年 [査読有り]

DOI
Ultra-thin and Stretchable Rechargeable Devices with Organic Polymer Nanosheets Conformable to Skin Surface

K. Hatakeyama-Sato, H. Wakamatsu, K. Yamagishi, T. Fujie, S. Takeoka, K. Oyaizu, H. Nishide

Small 2019 ( 13 ) 1805296 - 1805296 2019年 [査読有り]

DOI
Full Organic Aqueous Battery Based on TEMPO Small Molecule with Millimeter-thick Electrodes

S. Perticarari, E. Grange, T. Doizy, E. Quarez, K. Oyaizu, D. Guyomard, P. Poizot, F. Odobel, J. Gaubicher

Chem. Mater. 31 1869 - 1880 2019年 [査読有り]

DOI
Perovskite/TiO2 Interface Passivation Using Poly(vinylcarbazole) and Fullerene for the Photovoltaic Conversion Efficiency of 21%

W. Okada, T. Suga, K. Oyaizu, H. Segawa, H. Nishide

ACS Appl. Energy Mater. 2 ( 4 ) 2848 - 2853 2019年 [査読有り]

DOI
n-Type Redox-active Benzoylpyridinium-substituted Supramolecular Gel for an Organogel-based Rechargeable Device

K. Hatakeyama-Sato, R. Ichinoi, Y. Sasada, Y. Sasaki, K. Oyaizu, H. Nishide

Chem. Lett. 48 ( 6 ) 555 - 557 2019年 [査読有り]

DOI
Reversible Hydrogen Releasing and Fixing with Poly(vinylfluorenol) through a Mild Ir-Catalyzed Dehydrogenation and Electrochemical Hydrogenation

R. Kato, K. Oka, K. Yoshimasa, M. Nakajima, H. Nishide, K. Oyaizu

Macromol. Rapid Commun. 2019 ( 16 ) 1900139 2019年 [査読有り]

DOI PubMed
Characterization of PEDOT-quinone Conducting Redox Polymers in Water-in-salt Electrolytes for Safe and High-Energy Li-Ion Batteries

K. Oka, C. Strietzel, R. Emanuelsson, H. Nishide, K. Oyaizu, M. Strømme, M. Sjödin

Electrochem. Commun. 105 106489 2019年 [査読有り]

DOI
Oxygen Scavenging and Oxygen Barrier Poly(1,2-butadiene) Films Containing an Iron-complex Catalyst

Y. Wang, M. Shoda, A. Hisama, K. Oyaizu, H. Nishide

Macromol. Chem. Phys. 2019 1900294 2019年 [査読有り]

DOI
Non-conjugated Redox-active Polymer Mediators for Rapid Electrocatalytic Charging of Lithium Metal Oxides

K. Hatakeyama-Sato, T. Masui, T. Serikawa, Y. Sasaki, W. Choi, S. -G. Doo, H. Nishide, K. Oyaizu

ACS Appl. Energy Mater. 2 ( 9 ) 6375 - 6382 2019年 [査読有り]

DOI
An Ultrahigh Output Rechargeable Electrode of a Hydrophilic Radical Polymer/nanocarbon Hybrid with an Exceptionally Large Current Density beyond 1 A cm−2

K. Sato, H. Wakamatsu, R. Katagiri, K. Oyaizu, H. Nishide

Adv. Mater. 30 ( 26 ) 1800900 2018年06月 [査読有り]

DOI
Arylamine polymers prepared via facile paraldehyde addition condensation: an effective hole-transporting material for perovskite solar cells

Koki Suwa, Suguru Tanaka, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

Polymer International 67 ( 6 ) 670 - 674 2018年06月 [査読有り]

DOI
Polymer-Based White-Light-Emitting Electrochemical Cells with Very High Color-Rendering Index Based on Blue-Green Fluorescent Polyfluorenes and Red-Phosphorescent Iridium Complexes

Yoshinori Nishikitani, Tetsuyuki Cho, Soichi Uchida, Suzushi Nishimura, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

ChemPlusChem 83 ( 5 ) 463 - 469 2018年05月 [査読有り]

DOI
Oxoammonium cation of 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl: A very efficient dopant for hole-transporting triaryl amines in a perovskite solar cell

H. Maruo, S. Tanaka, M. Takamura, K. Oyaizu, H. Segawa, H. Nishide

MRS Communications 8 ( 1 ) 122 - 126 2018年03月 [査読有り]

DOI
Diffusion-Cooperative Model for Charge Transport by Redox-Active Nonconjugated Polymers

Kan Sato, Rieka Ichinoi, Ryusuke Mizukami, Takuma Serikawa, Yusuke Sasaki, Jodie Lutkenhaus, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

Journal of the American Chemical Society 140 ( 3 ) 1049 - 1056 2018年01月 [査読有り]

DOI
Poly(diphenanthrenequinone-substituted norbornene) for long life and efficient lithium battery cathodes

Takuma Kawai, Satoshi Nakao, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

Bulletin of the Chemical Society of Japan 91 ( 5 ) 721 - 727 2018年 [査読有り]

DOI
酸化還元活性な高分子による集合組織の動的制御

佐藤歓, 小柳津研一

化学 73 70 - 71 2018年
有機材料でいかに電荷を貯蔵するか: 単一分子のレドックス反応から有機蓄電材料への展開

小柳津研一, 西出宏之

化学と工業 71 462 - 464 2018年
Poly(vinyldibenzothiophenesulfone): Its Redox Capability at Very Negative Potential Toward an All-organic Rechargeable Device with High-energy Density

K. Oka, R. Kato, K. Oyaizu, H. Nishide

Adv. Funct. Mater. 28 ( 50 ) 1805858 2018年 [査読有り]

DOI
High-color-rendering-index white polymer light-emitting electrochemical cells based on ionic host-guest systems: Utilization of blend films of blue-fluorescent cationic polyfluorenes and red-phosphorescent cationic iridium complexes

Yoshinori Nishikitani, Kotaro Suga, Soichi Uchida, Suzushi Nishimura, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

ORGANIC ELECTRONICS 51 168 - 172 2017年12月 [査読有り]

DOI
Ag nanocluster-based color converters for white organic light-emitting devices

Yoshinori Nishikitani, Daisuke Takizawa, Soichi Uchida, Yue Lu, Suzushi Nishimura, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 122 ( 18 ) 184302 2017年11月 [査読有り]

DOI
Grafted radical polymer brush for surface-driven switching of chiral nematic liquid crystals

Kan Sato, Takaaki Yamasaki, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

POLYMER JOURNAL 49 ( 10 ) 691 - 693 2017年10月 [査読有り]

DOI
Command Surface of Self-Organizing Structures by Radical Polymers with Cooperative Redox Reactivity

Kan Sato, Takahiro Mizuma, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 139 ( 39 ) 13600 - 13603 2017年10月 [査読有り]

DOI
Synthesis of Highly Crystallized Poly(1,4-phenylene sulfide) via Oxygen-Oxidative Polymerization of Diphenyl Disulfide

Fuyuki Aida, Naoto Takasu, Yohei Takatori, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 90 ( 7 ) 843 - 846 2017年07月 [査読有り]

DOI
Supramolecular Organic Radical Gels Formed with 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-oxyl-Substituted Cyclohexanediamines: A Very Efficient Charge-Transporting and -Storable Soft Material

Yoshito Sasada, Rieka Ichinoi, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY OF MATERIALS 29 ( 14 ) 5942 - 5947 2017年07月 [査読有り]

DOI
Redox Mediation through TEMPO-substituted Polymer with Nanogap Electrodes for Electrochemical Amplification

Hiroshi Tokue, Keita Kakitani, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

CHEMISTRY LETTERS 46 ( 5 ) 647 - 650 2017年05月 [査読有り]

DOI
Totally Organic-based Bendable Rechargeable Devices Composed of Hydrophilic Redox Polymers and Aqueous Electrolyte

Kan Sato, Ryu Katagiri, Natsuru Chikushi, Subin Lee, Kenichi Oyaizu, Jae-Suk Lee, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 46 ( 5 ) 693 - 694 2017年05月 [査読有り]

DOI
Low-Cost, Organic Light-Emitting Electrochemical Cells with Mass-Producible Nanoimprinted Substrates Made Using Roll-to-Roll Methods

Kan Sato, Soichi Uchida, Shigetaka Toriyama, Suzushi Nishimura, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide, Yoshinori Nishikitani

ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES 2 ( 5 ) 1600293 2017年05月 [査読有り]

DOI
A hydrogen-storing quinaldine polymer: nickel-electrodeposition-assisted hydrogenation and subsequent hydrogen evolution

Ryo Kato, Takahiro Oya, Yuma Shimazaki, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

POLYMER INTERNATIONAL 66 ( 5 ) 647 - 652 2017年05月 [査読有り]

DOI
Charge Discharge with Rocking-Chair-Type Li+ Migration Characteristics in a Zwitterionic Radical Copolymer Composed of TEMPO and Trifluoromethanesulfonylimide with Carbonate Electrolytes for a High-Rate Li-Ion Battery

Hiroshi Tokue, Tomoaki Murata, Haruka Agatsuma, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

MACROMOLECULES 50 ( 5 ) 1950 - 1958 2017年03月 [査読有り]

DOI
Synthesis of Dimethyl-Substituted Polyviologen and Control of Charge Transport in Electrodes for High-Resolution Electrochromic Displays

Kan Sato, Ryusuke Mizukami, Takahiro Mizuma, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

POLYMERS 9 ( 3 ) 86 2017年03月 [査読有り]

DOI
高純度ポリフェニレンスルフィドの合成化学

小柳津研一

ENEOS Technical Review 59 ( 1 ) 11 - 14 2017年

CiNii
A ketone/alcohol polymer for cycle of electrolytic hydrogen-fixing with water and releasing under mild conditions

Ryo Kato, Keisuke Yoshimasa, Tatsuya Egashira, Takahiro Oya, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

NATURE COMMUNICATIONS 7 13032 2016年09月 [査読有り]

DOI
Metallopolyyne polymers with ferrocenyl pendant ligands as cathode active materials for organic battery application

Zhengong Meng, Kan Sato, Takashi Sukegawa, Kenichi Oyaizu, Cheuk-Lam Ho, Jing Xiang, Ying-Hsuan Feng, Yih Hsing Lo, Hiroyuki Nishide, Wai-Yeung Wong

JOURNAL OF ORGANOMETALLIC CHEMISTRY 812 51 - 55 2016年06月 [査読有り]

DOI
A Quasi-Solid State DSSC with 10.1% Efficiency through Molecular Design of the Charge-Separation and -Transport

Michio Suzuka, Naoki Hayashi, Takashi Sekiguchi, Kouichi Sumioka, Masakazu Takata, Noriko Hayo, Hiroki Ikeda, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

SCIENTIFIC REPORTS 6 28022 2016年06月 [査読有り]

DOI
Synthesis and Charge-Discharge Properties of Organometallic Copolymers of Ferrocene and Triphenylamine as Cathode Active Materials for Organic-Battery Applications

Jing Xiang, Kan Sato, Hiroshi Tokue, Kenichi Oyaizu, Cheuk-Lam Ho, Hiroyuki Nishide, Wai-Yeung Wong, Mingdeng Wei

EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY ( 7 ) 1030 - 1035 2016年03月 [査読有り]

DOI
Emerging Organosulfonium Electrophiles as Unique Reagents for Carbon-sulfur Bond Formation: Prospects in Synthetic Chemistry of Organosulfur Compounds

F. Aida, K. Oyaizu

Chem. Lett. 45 ( 2 ) 102 - 109 2016年02月 [査読有り]

DOI
Dynamic switching of ionic conductivity by cooperative interaction of polyviologen and liquid crystals for efficient charge storage

Kan Sato, Takaaki Yamasaki, Takahiro Mizuma, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 4 ( 9 ) 3249 - 3252 2016年 [査読有り]

DOI
Enhanced catalytic activity of oxovanadium complexes in oxidative polymerization of diphenyl disulfide

Fuyuki Aida, Yohei Takatori, Daichi Kiyokawa, Kentaro Nagamatsu, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

POLYMER CHEMISTRY 7 ( 11 ) 2087 - 2091 2016年 [査読有り]

DOI
Poly(norbornyl-NDIs) as a potential cathode-active material in rechargeable charge storage devices

Y. Sasada, S. J. Langford, K. Oyaizu, H. Nishide

RSC ADVANCES 6 ( 49 ) 42911 - 42916 2016年 [査読有り]

DOI
Electrochemical current rectification with cross reaction at a TEMPO/viologen-substituted polymer thin-layer heterojunction

H. Tokue, K. Kakitani, H. Nishide, K. Oyaizu

RSC ADVANCES 6 ( 101 ) 99195 - 99201 2016年 [査読有り]

DOI
Vanadyl-TrBR4-Catalyzed Oxidative Polymerization of Diphenyl Disulfide

Fuyuki Aida, Souske Yamaguchi, Yohei Takatori, Kentaro Nagamatsu, Daichi Kiyokawa, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS 216 ( 18 ) 1850 - 1855 2015年09月 [査読有り]

DOI
Poly(1,4-phenylene sulfide) (PPS) Synthesis via Oxidative Polymerization of Diphenyl Disulfide: Mechanistic Insight into the Selective Formation of 1,4-Thiophenylene Chain

Fuyuki Aida, Yohei Takatori, Daichi Kiyokawa, Kentaro Nagamatsu, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

CHEMISTRY LETTERS 44 ( 6 ) 767 - 769 2015年06月 [査読有り]

DOI
Facile grafting-onto-preparation of block copolymers of TEMPO and glycidyl methacrylates on an oxide substrate as an electrode-active layer

Katsuyuki Takahashi, Konstantine Korolev, Kazumasa Tsuji, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide, Evgeny Bryuzgin, Alexander Navrotskiy, Ivan Novakov

POLYMER 68 310 - 314 2015年06月 [査読有り]

DOI
Polyviologen as the charge-storage electrode of an aqueous electrolyte- and organic-based dye-sensitized solar cell

Michio Suzuka, Shu Hara, Takashi Sekiguchi, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

POLYMER 68 353 - 357 2015年06月 [査読有り]

DOI
Synthesis of Poly(TEMPO-Substituted Glycidyl Ether) by Utilizing t-BuOK/18-Crown-6 for an Organic Cathode-Active Material

Kan Sato, Takashi Sukegawa, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULAR SYMPOSIA 351 ( 1 ) 90 - 96 2015年05月 [査読有り]

DOI
High-Density and Robust Charge Storage with Poly(anthraquinone-substituted norbornene) for Organic Electrode-Active Materials in Polymer-Air Secondary Batteries

Takuma Kawai, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULES 48 ( 8 ) 2429 - 2434 2015年04月 [査読有り]

DOI
Electrochemical Formation of a Polyviologen-ZnO Composite with an Efficient Charging Capability

Hirofumi Maruo, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 44 ( 3 ) 393 - 395 2015年03月 [査読有り]

DOI
Facile charge transport and storage by a TEMPO-populated redox mediating polymer integrated with polyaniline as electrical conducting path

Kenichi Oyaizu, Hanae Tatsuhira, Hiroyuki Nishide

POLYMER JOURNAL 47 ( 2 ) 212 - 219 2015年02月 [査読有り]

DOI
Kinetic Control of Electron Transfer at Doped Zinc Oxide/Redox-active Molecule Interface for Photocurrent Rectification

Michio Suzuka, Shu Hara, Takashi Sekiguchi, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 44 ( 1 ) 41 - 43 2015年01月 [査読有り]

DOI
Efficient charge transport of a radical polyether/SWCNT composite electrode for an organic radical battery with high charge-storage density

Takashi Sukegawa, Kan Sato, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

RSC ADVANCES 5 ( 20 ) 15448 - 15452 2015年 [査読有り]

DOI
Oxygen-enriched electrolytes based on perfluorochemicals for high-capacity lithium-oxygen batteries

Yuki Nishikami, Toshihiro Konishi, Ryo Omoda, Yuichi Aihara, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 3 ( 20 ) 10845 - 10850 2015年 [査読有り]

DOI
導電性高分子, ポリアニリンをつくる

小柳津研一

高分子 64 ( 7 ) 445 - 447 2015年

CiNii
Expanding the Dimensionality of Polymers Populated with Organic Robust Radicals toward Flow Cell Application: Synthesis of TEMPO-Crowded Bottlebrush Polymers Using Anionic Polymerization and ROMP

Takashi Sukegawa, Issei Masuko, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULES 47 ( 24 ) 8611 - 8617 2014年12月 [査読有り]

DOI
Ionic Liquid-inspired Redox Shuttles: Properties of a Ferrocenylimidazolium Salt as an Efficient Mediator for Dye-sensitized Solar Cells

Kenichi Oyaizu, Hiroki Ikeda, Noriko Hayo, Fumiaki Kato, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 43 ( 7 ) 1134 - 1136 2014年07月 [査読有り]

DOI
Redox-active Hydroxy-TEMPO Radical Immobilized in Nafion Layer for an Aqueous Electrolyte-based and Dye-sensitized Solar Cell

Ryo Kato, Fumiaki Kato, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 43 ( 4 ) 480 - 482 2014年04月 [査読有り]

DOI
Anionic Polymerization of 4-Methacryloyloxy-TEMPO Using an MMA-Capped Initiator

Takashi Sukegawa, Hajime Omata, Issei Masuko, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

ACS MACRO LETTERS 3 ( 3 ) 240 - 243 2014年03月 [査読有り]

DOI
TEMPO/Viologen Electrochemical Heterojunction for Diffusion-Controlled Redox Mediation: A Highly Rectifying Bilayer-Sandwiched Device Based on Cross-Reaction at the Interface between Dissimilar Redox Polymers

Hiroshi Tokue, Kenichi Oyaizu, Takashi Sukegawa, Hiroyuki Nishide

ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 6 ( 6 ) 4043 - 4049 2014年03月 [査読有り]

DOI
In-situ Polymerization of Thiophene Derivatives Using a Gas-phase Oxidant to Form a Hole-transporting Layer in Dye-sensitized Solar Cell

Yoshito Sasada, Fumiaki Kato, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF PHOTOPOLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY 27 ( 3 ) 347 - 350 2014年 [査読有り]

DOI
高密度レドックス分子を用いた有機電池

小柳津研一

応用物理学会有機分子･バイオエレクトロニクス分科会誌 25 281 - 287 2014年
Polyviologen Hydrogel with High-Rate Capability for Anodes toward an Aqueous Electrolyte-Type and Organic-Based Rechargeable Device

Naoki Sano, Wataru Tomita, Shu Hara, Cheong-Min Min, Jae-Suk Lee, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 5 ( 4 ) 1355 - 1361 2013年02月 [査読有り]

DOI
Synthesis of Pendant Nitronyl Nitroxide Radical-Containing Poly(norbornene)s as Ambipolar Electrode-Active Materials

Takashi Sukegawa, Ayumi Kai, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULES 46 ( 4 ) 1361 - 1367 2013年02月 [査読有り]

DOI
Self-doping inspired zwitterionic pendant design of radical polymers toward a rocking-chair-type organic cathode-active material

Il Seok Chae, Masafumi Koyano, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

Journal of Materials Chemistry A 1 ( 4 ) 1326 - 1333 2013年01月 [査読有り]

DOI
Air Battery: Design of Organic Anode-Active Polymer Layers

Kenichi Oyaizu

MEMBRANE 2013年

DOI
BODIPY-Sensitized Photocharging of Anthraquinone-Populated Polymer Layers for Organic Photorechargeable Air Battery

Kenichi Oyaizu, Yukina Niibori, Akinari Takahashi, Hiroyuki Nishide

Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials 23 ( 1 ) 243 - 250 2013年 [査読有り]

DOI
Robust and efficient charge storage by uniform grafting of TEMPO radical polymer around multi-walled carbon nanotubes

Wonsung Choi, Shogo Endo, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide, Kurt E. Geckeler

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 1 ( 9 ) 2999 - 3003 2013年 [査読有り]

DOI
Redox equilibrium of a zwitterionic radical polymer in a non-aqueous electrolyte as a novel Li+ host material in a Li-ion battery

Il Seok Chae, Masafumi Koyano, Takashi Sukegawa, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 1 ( 34 ) 9608 - 9611 2013年 [査読有り]

DOI
Enhanced bimolecular exchange reaction through programmed coordination of a five-coordinate oxovanadium complex for efficient redox mediation in dye-sensitized solar cells

Kenichi Oyaizu, Noriko Hayo, Yoshito Sasada, Fumiaki Kato, Hiroyuki Nishide

DALTON TRANSACTIONS 42 ( 45 ) 16090 - 16095 2013年 [査読有り]

DOI
空気電池: 有機負極を目指したポリマー膜の設計

小柳津研一, 西出宏之

膜 38 131 - 136 2013年
Indline Dye-coupled Polyviologen and Their Photoelectrochemical Properties

N. Sano, M. Suzuki, W. Tomita, K. Oyaizu, H. Nishid

Jpn. J. Appl. Phys. 51 ( 10 ) 10NE17 2012年10月 [査読有り]

DOI
Indoline Dye-Coupled Polyviologen: Its Electrochemical Property and Electropolymerization

Naoki Sano, Miu Suzuki, Wataru Tomita, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 51 ( 10 ) 10NE17 2012年10月 [査読有り]

DOI
Macromolecular Complexes Leading to High-Performance Energy Devices

Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULAR SYMPOSIA 317 ( 1 ) 248 - 258 2012年08月 [査読有り]

DOI
TEMPO-substituted polyacrylamide for an aqueous electrolyte-typed and organic-based rechargeable device

Natsuru Chikushi, Hiroshi Yamada, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

SCIENCE CHINA-CHEMISTRY 55 ( 5 ) 822 - 829 2012年05月 [査読有り]

DOI
Nitroxide Radicals as Highly Reactive Redox Mediators in Dye-Sensitized Solar Cells

Fumiaki Kato, Akitomo Kikuchi, Takumi Okuyama, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 51 ( 40 ) 10177 - 10180 2012年 [査読有り]

DOI
Electrolyte anion-assisted charge transportation in poly(oxoammonium cation/nitroxyl radical) redox gels

Kentaro Nakahara, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 22 ( 27 ) 13669 - 13673 2012年 [査読有り]

DOI
Nitroxide Radical Molecules as Highly Reactive Redox Mediators in Dye-sensitized Solar Cells

F. Kato, A. Kikuchi, T. Okuyama, K. Oyaizu, H. Nishide

Angew. Chem. Int. Ed. 124 10324 - 10327 2012年 [査読有り]

DOI
Aqueous Electrochemistry of Poly(vinylanthraquinone) for Anode-Active Materials in High-Density and Rechargeable Polymer/Air Batteries

Wonsung Choi, Daisuke Harada, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 133 ( 49 ) 19839 - 19843 2011年12月 [査読有り]

DOI
Radical Polymer-Wrapped SWNTs at a Molecular Level: High-Rate Redox Mediation Through a Percolation Network for a Transparent Charge-Storage Material

Wonsung Choi, Shota Ohtani, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide, Kurt E. Geckeler

ADVANCED MATERIALS 23 ( 38 ) 4440 - + 2011年10月 [査読有り]

DOI
Designing current collector/composite electrode interfacial structure of organic radical battery

Sunao Yoshihara, Haruhiko Katsuta, Hiroshi Isozumi, Masanori Kasai, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF POWER SOURCES 196 ( 18 ) 7806 - 7811 2011年09月 [査読有り]

DOI
Functionalization of poly(4-chloromethylstyrene) with anthraquinone pendants for organic anode-active materials

Kenichi Oyaizu, Wonsung Choi, Hiroyuki Nishide

POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES 22 ( 8 ) 1242 - 1247 2011年08月 [査読有り]

DOI
Organic Radical Battery Approaching Practical Use

K. Nakahara, K. Oyaizu, H. Nishide

Chem. Lett. 40 ( 3 ) 222 - 227 2011年03月 [査読有り]

DOI
Dual Dopable Poly(phenylacetylene) with Nitronyl Nitroxide Pendants for Reversible Ambipolar Charging and Discharging

Kenichi Oyaizu, Takashi Sukegawa, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 40 ( 2 ) 184 - 185 2011年02月 [査読有り]

DOI
p- and n-Type Bipolar Redox-Active Radical Polymer: Toward Totally Organic Polymer-Based Rechargeable Devices with Variable Configuration

Takeo Suga, Shuhei Sugita, Hiroki Ohshiro, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

ADVANCED MATERIALS 23 ( 6 ) 751 - + 2011年02月 [査読有り]

DOI
POLYMERIZATION OF LACTIC O-CARBOXYLIC ANHYDRIDE USING ORGANOMETALLIC CATALYSTS

Xiu-li Zhuang, Hai-yang Yu, Zhao-hui Tang, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide, Xue-si Chen

CHINESE JOURNAL OF POLYMER SCIENCE 29 ( 2 ) 197 - 202 2011年01月 [査読有り]

DOI
Synthesis of Amphiphilic Block Copolymers Bearing Stable Nitroxyl Radicals

Xiuli Zhuang, Chunsheng Xiao, Kenichi Oyaizu, Natsuru Chikushi, Xuesi Chen, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY 48 ( 23 ) 5404 - 5410 2010年12月 [査読有り]

DOI
Synthesis and Charge Transport Properties of Redox-Active Nitroxide Polyethers with Large Site Density

Kenichi Oyaizu, Takeshi Kawamoto, Takeo Suga, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULES 43 ( 24 ) 10382 - 10389 2010年12月 [査読有り]

DOI
Biodegradable and Electroactive TEMPO-Substituted Acrylamide/Lactide Copolymers

Xiuli Zhuang, Han Zhang, Natsuru Chikushi, Changwen Zhao, Kenichi Oyaizu, Xuesi Chen, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULAR BIOSCIENCE 10 ( 10 ) 1203 - 1209 2010年10月 [査読有り]

DOI
Improving Charge/Discharge Properties of Radical Polymer Electrodes Influenced Strongly by Current Collector/Carbon Fiber Interface

Sunao Yoshihara, Hiroshi Isozumi, Masanori Kasai, Hisatomo Yonehara, Yuko Ando, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 114 ( 25 ) 8335 - 8340 2010年07月 [査読有り]

DOI
Nitroxide Radicals for Highly Efficient Redox Mediation in Dye-sensitized Solar Cells

Fumiaki Kato, Naoki Hayashi, Takaya Murakami, Chie Okumura, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 39 ( 5 ) 464 - 465 2010年05月 [査読有り]

DOI
Electronic Communication in the Formation of a Quartet Molecule 2,6,10-Tris[bis(p-methoxyphenyl)aminium]triphenylene

Takeshi Ibe, Shu Kaiho, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 39 ( 4 ) 356 - 357 2010年04月 [査読有り]

DOI
Synthesis and Electrochemistry of Schiff Base Cobalt(III) Complexes and Their Catalytic Activity for Copolymerization of Epoxide and Carbon Dioxide

Xiuli Zhuang, Kenichi Oyaizu, Yongsheng Niu, Kenichiroh Koshika, Xuesi Chen, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS 211 ( 6 ) 669 - 676 2010年03月 [査読有り]

DOI
Mesoscale Radical Polymers: Bottom-Up Fabrication of Electrodes in Organic Polymer Batteries

Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

Advanced Nanomaterials 1 319 - 332 2010年01月 [査読有り]

DOI
Radical Polymers with Ultimate Population of Unpaired Electrons

K. Oyaizu

高分子 59 390 - 390 2010年
Redox-active polyimide/carbon nanocomposite electrodes for reversible charge storage at negative potentials: expanding the functional horizon of polyimides

Kenichi Oyaizu, Akihiko Hatemata, Wonsung Choi, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 20 ( 26 ) 5404 - 5410 2010年 [査読有り]

DOI
A TEMPO-substituted polyacrylamide as a new cathode material: an organic rechargeable device composed of polymer electrodes and aqueous electrolyte

Kenichiroh Koshika, Natsuru Chikushi, Naoki Sano, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

GREEN CHEMISTRY 12 ( 9 ) 1573 - 1575 2010年 [査読有り]

DOI
Porphyrin-Dye Sensitized Solar Cell Utilizing Nitroxide Radical Mediator

Takaya Murakami, Fumiaki Kato, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF PHOTOPOLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY 23 ( 3 ) 353 - 355 2010年 [査読有り]
Nanolithographic patterning via electrochemical oxidation of stable poly(nitroxide radical)s to poly(oxoammonium salt)s

Tsuyoshi Hyakutake, Jin Young Park, Yasunori Yonekuta, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide, Rigoberto Advincula

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 20 ( 43 ) 9616 - 9618 2010年 [査読有り]

DOI
Synthesis of Poly(oxoammonium salt)s and Their Electrical Properties in the Organic Thin Film Device

Takeo Suga, Shunya Takeuchi, Takanori Ozaki, Miki Sakata, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 38 ( 12 ) 1160 - 1161 2009年12月 [査読有り]

DOI
Environmentally benign batteries based on organic radical polymers

Hiroyuki Nishide, Kenichiroh Koshika, Kenichi Oyaizu

PURE AND APPLIED CHEMISTRY 81 ( 11 ) 1961 - 1970 2009年11月 [査読有り]

DOI
An Aqueous, Electrolyte-Type, Rechargeable Device Utilizing a Hydrophilic Radical Polymer-Cathode

Kenichiroh Koshika, Naoki Sano, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS 210 ( 22 ) 1989 - 1995 2009年11月 [査読有り]

DOI
Radical Polymers for Organic Electronics: A Radical Departure from Conjugated Polymers?

K. Oyaizu, H. Nishide

Adv. Mater. 21 ( 22 ) 2339 - 2344 2009年06月 [査読有り]

DOI
Chiral alkylated poly(m-phenylene)s: Optical activity and thermal stability of helical structures

Risa Sone, Ichiro Takemura, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

SYNTHETIC METALS 159 ( 9-10 ) 925 - 930 2009年05月 [査読有り]

DOI
Emerging N-Type Redox-Active Radical Polymer for a Totally Organic Polymer-Based Rechargeable Battery

Takeo Suga, Hiroki Ohshiro, Shuhei Sugita, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

ADVANCED MATERIALS 21 ( 16 ) 1627 - + 2009年04月 [査読有り]

DOI
Macrocycles for Fuel Cell Cathodes

K. Oyaizu, H. Murata, Makoto Yuasa

Springer Series in Materials Science 111 139 - 162 2009年

DOI
An ultrafast chargeable polymer electrode based on the combination of nitroxide radical and aqueous electrolyte

Kenichiroh Koshika, Naoki Sano, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMICAL COMMUNICATIONS ( 7 ) 836 - 838 2009年 [査読有り]

DOI
A rechargeable battery based on hydrophilic radical polymer electrode and its green assessment

K. Koshika, M. Kitajima, K. Oyaizu, H. Nishide

GREEN CHEMISTRY LETTERS AND REVIEWS 2 ( 3 ) 169 - 174 2009年 [査読有り]

DOI
Facilitated oxygen transport through a Nafion membrane containing cobaltporphyrin as a fixed oxygen carrier

Masami Shoji, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

POLYMER 49 ( 26 ) 5659 - 5664 2008年12月 [査読有り]

DOI
Preparation of pH-sensitive liposomes retaining SOD mimic and their anticancer effect

Kazue Hiraka, Mayuko Kanehisa, Miho Tamai, Shoichiro Asayama, Shoji Nagaoka, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa, Hiroyoshi Kawakami

COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES 67 ( 1 ) 54 - 58 2008年11月 [査読有り]

DOI
Nernstian Adsorbate-like Bulk Layer of Organic Radical Polymers for High-Density Charge Storage Purposes

Kenichi Oyaizu, Yuko Ando, Hiroaki Konishi, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 130 ( 44 ) 14459 - + 2008年11月 [査読有り]

DOI
Synthesis and characterization of radical-bearing polyethers as an electrode-active material for organic secondary batteries

Kenichi Oyaizu, Takeo Suga, Kentaro Yoshimura, Hiroyuki Nishide

MACROMOLECULES 41 ( 18 ) 6646 - 6652 2008年09月 [査読有り]

DOI
Reduction of 2,3,5-triphenyl-2H-tetrazolium chloride in the presence of polyelectrolytes containing 4-styrenesulfonate moieties

Ignacio Moreno-Villoslada, Marcos Soto, Felipe Gonzalez, Francisco Montero-Silva, Susan Hess, Ichiro Takemura, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 112 ( 17 ) 5350 - 5354 2008年05月 [査読有り]

DOI
Toward Flexible Batteries

H. Nishide, K. Oyaizu

Science 319 ( 5864 ) 737 - 738 2008年02月 [査読有り]

DOI
ラジカル電池: 有機ラジカルポリマーの電極反応に基づく二次電池

小柳津研一

化学と教育 56 ( 3 ) 118 - 119 2008年

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しなやかで軽く,(半)透明にもできる新型電池が誕生した。有機ラジカルポリマーを電極活物質に用いたラジカル電池と呼ばれる二次電池である。電気を繰り返し大容量で蓄えることができ,フル充電・放電に1分もかからない優れた出力特性を備え,安全かつ環境適合でもある画期的な電池として,様々な用途開拓が始まっている。

DOI CiNii
Synthesis and Properties of Poly(phenylene ether) Diblock Copolymers Bearing Acid Substituents

Kenichi Oyaizu, Hidenori Murata, Daisuke Yoshi, Takehiro Ishikawa, Makoto Yuasa

KOBUNSHI RONBUNSHU 65 ( 2 ) 145 - 149 2008年 [査読有り]

DOI
Preparation of Novel Gold Nanoparticles Modofoed with Thiol-substituted Porphyrin and Their Derivatives

H. Murata, K. Oyaizu, M. Komuro, R. Awa, H. Tsukioka, T. Saotome, M. Yuasa

J. Jpn. Soc. Colour Mater. 81 ( 2 ) 37 - 42 2008年 [査読有り]

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金ナノ粒子は, 生体に対する毒性が低く, 生体親和性を確保しやすい特徴をもっている。金ナノ粒子は単独では不安定なため, 安定性を確保するために生体親和性および癌細胞指向性の高いチオールポルフィリン化合物を設計・合成し, 金ナノ粒子の修飾を試みた。両者を結合させた化合物に電磁波を照射した場合, 発熱することが予測され, 有効な抗癌活性が期待できると考えた。ポルフィリン修飾型金ナノ粒子の粒子径制御では, 水素化ホウ素ナトリウム還元法およびクエン酸還元法を用い, 安定なポルフィリン修飾型金ナノ粒子を構築した。UV-visスペクトルおよび蛍光スペクトルを測定した結果, ポルフィリン修飾型金ナノ粒子の構築を確認した。また, 安定性の確認として, DLS測定を用いた擬似血中滞留試験を行った。誘電率測定により金ナノ粒子の発熱量を算出し, 調製したポルフィリン修飾型金ナノ粒子が温熱療法などにおいて有効な活性が期待できることが示唆された。

DOI CiNii
Totally Organic Polymer-Based Electrochromic Cell Using TEMPO-Substituted Polynorbornene as a Counter Electrode-Active Material

Yusuke Takahashi, Naoki Hayashi, Kenichi Oyaizu, Kenji Honda, Hiroyuki Nishide

POLYMER JOURNAL 40 ( 8 ) 763 - 767 2008年 [査読有り]

DOI
Construction of Manganese Porphyrin Modified Hemoglobin Complex and Its Antioxidant Activities

Hidenori Murata, Yuji Ito, Tomoyuki Shimpo, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

KOBUNSHI RONBUNSHU 65 ( 4 ) 277 - 282 2008年 [査読有り]

DOI
Synthesis of Six-coordination Proximal Base Conjugation Iron(III) porphyrin Complexes and Evaluation as a Superoxide Sensor

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Hidenori Murata, Yujiro Toyoda, Masahiro Namba, Masaki Shitara

KOBUNSHI RONBUNSHU 65 ( 5 ) 349 - 354 2008年 [査読有り]

DOI
Synthesis of Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) by Double-Step Polymerization in Supercritical Carbon Dioxide

Hidenori Murata, Takuro Sato, Kenichi Oyaizu, Takeshi Furuya, Yoshihiro Takebayashi, Satoshi Yodai, Katsuto Otake, Makoto Yuasa

KOBUNSHI RONBUNSHU 65 ( 11 ) 688 - 694 2008年 [査読有り]

DOI
Synthesis of cobalt complex using pyrrole derivative with basic ligand and application to cathodic catalyst for oxygen reduction

Hidenori Murata, Yuichi Iai, Takahisa Otake, Kenichi Oyaizu, Kozo Kozawa, Makoto Yuasa

ELECTROCHEMISTRY 75 ( 12 ) 964 - 968 2007年12月 [査読有り]
Battery-inspired, nonvolatile, and rewritable memory architecture: a radical polymer-based organic device

Yasunori Yonekuta, Kentaro Susuki, Kenichi Oyaizu, Kenji Honda, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 129 ( 46 ) 14128 - + 2007年11月 [査読有り]

DOI
Electrocatalytic activities for the reduction of oxygen of carbon particles modified with polypyrrole including various metal ions as electrocatalytic sites

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Hidenori Murata, Ken Tanaka, Masakuni Yamamoto, Shinichi Sasaki

ELECTROCHEMISTRY 75 ( 10 ) 800 - 806 2007年10月 [査読有り]
Structural implication of oxoammonium cations for reversible organic one-electron redox reaction to nitroxide radicals

Yasunori Yonekuta, Kenichi Oyaizu, Hiroyuki Nishide

CHEMISTRY LETTERS 36 ( 7 ) 866 - 867 2007年07月 [査読有り]

DOI
金属錯体を用いた新しいカソード触媒の開発

小柳津研一, 湯浅真

ケミカルエンジニヤリング 52 ( 3 ) 175 - 180 2007年

CiNii
非貴金属とポリピロールのコンポジットからなる燃料電池触媒

小柳津研一, 湯浅真

高分子 56 153 - 153 2007年
Fabrication of Sensor for Reactive Oxygen Species Using Gold Electrodes Modified with Electropolymerized Porphyrins and Application for Detection of Stress of Plants

M. Yuasa, K. Oyaizu, H. Murata, T. Kobayashi, C. Kobayashi

J. Oleo Sci. 56 ( 2 ) 81 - 86 2007年 [査読有り]

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Reactive Oxygen Spiecies (ROS) such as superoxide anion radical (·O₂^-) act as signals for the activation of stress-response and defense pathways. However, excess ROS generated by perturbing ·O₂^- homeostasis stimulated many environmental stress, including intense light, drought, temperature stress, herbicides, induce high radical toxicity. Consequently, quantitative analysis of ·O₂^- is a subject of intense research, since most of ROS are derived from ·O₂^-. Iron meso-tetrakis(3-thienyl)porphyrin complexes were electropolymerized onto a Au wire electrode. The modified Au electrode were applied to ·O₂^- sensor to detect catalytic oxidation current of ·O₂^- which was generated as an intermediate during the oxidation of xanthine by catalystic XOD. It was revealed that the sensor was quantitative to measure ·O₂^-. The modified Au electrode were applied to measure oxidation current of ·O₂^- in mung beans under environmental stress condition. Plants were grown in atmosphere, 25°C and in black darkness. The other plants were exposed to oxygen excess. The oxidation current of ·O₂^- were increased plants were grown by high-oxygen environment compared to plants were grown at atmosphere. This experiment was indicated that environmental stress such as hyperoxia induced excess ·O₂^- and Au wire sensor using iron porphyrin complexes is capable of ·O₂^- detection in plants under environmental stresses. 

DOI CiNii
Antioxidant and Anticancer Properties of Metalloporphyrins Embedded in Liposomes

M. Yuasa, K. Oyaizu, H. Murata, Y. Sahara, T. Hatsugai, A. Ogata

J. Oleo Sci. 56 ( 2 ) 87 - 93 2007年 [査読有り]

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Reactive oxygen species (ROS) are implicated in many disease such as inflammation, arteriosclerosis, cancer. Therefore, a water-soluble cationic metalloporphyrins with SOD activity are studied widely as antioxidant drugs. Further, liposomes are applied to drug delivery system (DDS) as drug carriers and investigated for example disposition and stability. We designed PEG modified liposomes for avoiding reticuloendothelial system (RES) and embedded cationic metalloporphyrins for DDS, evaluated antioxidant and anticancer property. Preservation of these particle size measured DLS in an in vitro system, in order to simulate in vivo conditions of flow. Result of this measurement, we found Pluronic F-68/ liposomes have a long circulation property, and avoid fusion with plasma protein. SOD activity was determined by the stopped-flow analysis and cytochrome c assay, which allowed the evaluation of k_cat and IC₅₀ for the reaction with a superoxide anion radical (·O₂^-). Anti cancer property was measured by cell viability test. We found that F-68/ liposomes were the most effective catalyst as antioxidant and anticancer. These results revealed that porphyrin-embedded PEG-liposomes had the property of long circulation in blood and that this compound was effective as a SOD model compound with a drug carrier capacity. 

DOI CiNii
Synthesis of Cationic Manganese Porphyrin Bearing Alkylsulfonio Groups and Evaluation of Their Antioxidant Activities

M. Yuasa, K. Oyaizu, H. Murata, M. Komuro, R. Awa, A. Ohkubo

J. Oleo Sci. 56 ( 2 ) 95 - 101 2007年 [査読有り]

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A water-soluble cationic 5, 10, 15, 20-tetrakis(2-dimethylsulfoniophenyl)-porphinatomanganese(III) ion (MnT2M₂SuP) and a 5, 10, 15, 20-tetrakis(4-dimethylsulfoniophenyl)porphinatomanganese(III) ion (MnT4M₂SuP) were synthesized as superoxide dismutase (SOD) mimics which were introduced into PEG-liposome composed of dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) and Pluronic F-68 to examine the effect of the liposome on the capacity for use as drug delivery system (DDS) to maintain and perpetuate blood circulation. Fluorescence spectra in pseudo blood circulation experiments indicated that MnT4M₂SuP continued to be bundled in PEG-liposome, while fluorescence from cross-section of cell observed by confocal laser scanning microscope indicated that PEG-liposome was ingested into a cell. SOD activity was determined by stopped-flow analysis, which allowed the determination of k_cat values for the reaction of the metalloporphyrins with superoxide anion radical (·O₂^-). Solution of PEG-liposome loaded with MnT2M₂SuP or MnT4M₂SuP were the most effective catalyst as a SOD mimic to decompose ·O₂^- at second-order rate constants of 3.5-4.5×10⁷ M^-1s^-1. 

DOI CiNii
Quantitative analysis of active oxygen species by potentiometry

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Hidenori Murata, Katsuya Eguchi, Yujiro Toyoda

KOBUNSHI RONBUNSHU 64 ( 2 ) 90 - 95 2007年 [査読有り]

DOI
pH-sensitive liposome retaining Fe-porphyrin as SOD mimic for novel anticancer drug delivery system

Hiroyoshi Kawakami, Kazue Hiraka, Miho Tamai, Aiko Horiuchi, Akihiko Ogata, Tomomi Hatsugai, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES 18 ( 1 ) 82 - 87 2007年01月 [査読有り]

DOI
Low-energy driven electrochromic devices using radical polymer as transparent counter electroactive material

Yusuke Takahashi, Kenichi Oyaizu, Kenji Honda, Hiroyuki Nishide

JOURNAL OF PHOTOPOLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY 20 ( 1 ) 29 - 34 2007年 [査読有り]

DOI
Evaluation of O2-・ Scavenging Activities of Antioxidant Compounds Using an Electrochemical Superoxide Sensor

M. Yuasa, K. Oyaizu, H. Murata, S. Ohseki, T. Aoki

Mater. Technol. 25 ( 4 ) 175 - 181 2007年 [査読有り]

CiNii
Electrochemical synthesis of polyaniline film in supercritical carbon dioxide as a solvent

Hidenori Murata, Kenichi Oyaizu, Manabu Hoshino, Yasuhiro Yokota, Makoto Yuasa

KOBUNSHI RONBUNSHU 64 ( 11 ) 812 - 816 2007年 [査読有り]

DOI
Preparation of Cathodic Catalyst for Fuel Cell Using Cobalt-polypyrrole Complex Containing Basic Compound and Their Catalytic Activities for Oxygen Reduction

M. Yuasa, K. Oyaizu, H. Murata, K. Ikkanda, K. Tanaka, T. Imai

Mater. Technol. 25 ( 6 ) 313 - 319 2007年 [査読有り]

CiNii
Synthesis and characterization of a pi-conjugated hybrid of oligothiophene and porphyrin

Kenichi Oyaizu, Mainabu Hoshino, Masuhide Ishikawa, Takuya Imai, Makoto Yuasa

JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY 44 ( 18 ) 5403 - 5412 2006年09月 [査読有り]

DOI
Surface-modified mesoporous silicas as recyclable adsorbents of an endocrine disrupter, bisphenol A

Aritomo Yamaguchi, Terumasa Awano, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Journal of Nanoscience and Nanotechnology 6 ( 6 ) 1689 - 1694 2006年06月 [査読有り]

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Surface-modified mesoporous silicas (MSs) were investigated for recyclable adsorption of an endocrine disrupter, bisphenol A (BPA). Surface-modified MSs were prepared by (i) post-synthesis surface modification of MSs using surface hydroxyl groups and organosilanes (m-MS) and by (ii) co-condensation of tetraethoxysilane and the corresponding organosilanes (d-MS). Infrared measurements indicated that organic groups mainly existed on the surface of m-MS, which resulted in a surface characterized by high hydrophobicity. Both organic groups and isolated hydroxyl groups existed on the surface of d-MS, resulting in both hydrophobicity and hydrophilicity on the surface. The amount of BPA adsorbed on surface-modified MSs per organic group was similar for m-MS and d-MS, however, the d-MS established equilibrium for BPA adsorption faster than m-MS, as measured by UV-vis spectra. A larger amount of BPA per surface area could be adsorbed on carbon materials than on the surface-modified MSs, however, the regeneration of carbon materials by washing could not be done easily. The surface-modified MSs retain adsorption capacity for BPA after several regeneration cycles, demonstrating that the surface-modified MSs are effective recyclable adsorbents of the endocrine disrupter, bisphenol A. Copyright © 2006 American Scientific Publishers All rights reserved.

DOI PubMed
Surface-modified mesoporous silicas as recyclable adsorbents of an endocrine disrupter, bisphenol A

Aritomo Yamaguchi, Terumasa Awano, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY 6 ( 6 ) 1689 - 1694 2006年06月 [査読有り]

DOI
Highly stable polymerizable vesicles in anionic surfactant/ammonium salt mixtures in the presence of cross-linking monomers for convenient preparation of hollow nanospheres

K Oyaizu, Y Shiba, Y Nakamura, M Yuasa

LANGMUIR 22 ( 12 ) 5261 - 5265 2006年06月 [査読有り]

DOI
Stepwise direct synthesis of alumino-silicate mesoporous materials with high ion-exchange capacity

A. Yamaguchi, R. Sano, K. Oyaizu, M. Yuasa

Journal of the Japan Society of Colour Material (Shikizaki) 79 ( 2 ) 47 - 54 2006年02月 [査読有り]
Superoxide Dismutase Mimics

Kenichi Oyaizu

Oleoscience 2006年

DOI
Catalytic oxygen reduction activities of cobalt porphyrin substituted polythiophene membrane

Takuya Imai, Hidenori Murata, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 2 ) 4025 2006年

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Finding nonnoble metal catalysts for electrodes in fuel cells is an important subject of recent study. In this study, a new polythiophene derivative bearing the porphyrin, cobalt 5-(3-thienyl)-10,15,20-triethyl-21H, 23H-porphine, was synthesized by electropolymerization onto the surface of carbon particles. The modified carbon particles were suspended in an alcoholic solution of Nafion, and a pseudo-MEA was prepared on an electrode by casting the solution. The catalyst showed highly efficient catalytic activity for the selective four electron reduction of oxygen at E1/2 = 0.57 V vs SCE by rotating ring-disk voltammetry.
Electropolymerization of thiophene having porphyrin group and its application to superoxide sensor

Manabu Hoshino, Hidenori Murata, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 2 ) 2972 2006年

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Iron 5-(3-thienyl)-10,15,20-triethylporphyrin was electropolymerized in supercritical carbon dioxide (scCO2) to yield the corresponding conductive polymer film. The film was analyzed by scanning electron microscopy, laser microscopy and AFM. It was revealed that the thiophene-porphyrin film synthesized in scCO2 was more dense and smoother than those synthesized in dichloromethane. The electrocatalyst was applied to a superoxide anion radical sensor, and its detection sensitivity was drastically increased.
Synthesis of structure-defined conjugated polymers directly bound to porphyrins

Kenichi Oyaizu, Manabu Hoshino, Takuya Imai, Hidenori Murata, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 2 ) 3030 - 3031 2006年

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5-(3-Thienyl)-10,15,20-triethyl-21H,23H-porphine was prepared by the ring closure of pyrrole and a 3:1 mixture of propionaldehyde and 3- thiophenecarbaldehyde. Oxidative polymerization of the porphyrin with typical oxidants such as FeCl3 gave a polythiophene derivative bearing porphyrins directly bound to the β-position of the main chain. The very bulky β-substituents allowed the polymerization to proceed regioselectively even at room temperature, resulting in the formation of the β-substituted polythiophene with an HT-HT content of more than 90%. The porphyrin substituents aligned cofacially along the main chain, which served as the catalytic site for the four-electron reduction of O2 to H2O (O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O) when cobalt ions were introduced into the porphyrins. A novel platinum-free catalyst for the reduction of O2 for fuel cell cathodes, 1/CB (M = CoII), was thus prepared by the electropolymerization of the porphyrin at the surface of carbon black (CB), which reduced O2 with four electrons at more poritive potentials than the standard two-electron reduction potential of O2 to H2O2.
Synthesis and polymerization mechanism of poly(phenylene ether) diblock copolymers

Daisuke Yoshii, Hidenori Murata, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 2 ) 2973 2006年

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Oxidative polymerization of 2,6-dimethylphenol catalyzed by copper-amine complexes provides a convenient method to synthesize poly(2,6-dimethyl-1,4- phenylene ether) (PPE). Based on the mechanism of polymerization and depolymerization of PPE, it was anticipated that PPE block copolymers should be obtained. In this work, the behavior of polymerization, and the structure of the resulting copolymers were investigated. The depolymerization of PPE with oligo(2,6-difluoro-1,4-phenylene ether) using a CuCl2/N,N,N′, N′-tetramethylethylenediamine catalyst was accomplished to produce the corresponding copolymer. Structural analyses using NMR, DSC, and XRD revealed that the polymer was a block copolymer. During the depolymerization reaction, an intermediate phenoxyl radical was observed by ESR. The depolymerization with other oligomeric PPE will be discussed.
Synthesis and properties of novel antioxidant using reconstituted and polymerized hemoglobin

Yuji Ito, Tamami Takeda, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 1 ) 1882 2006年

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Degradation of cellular metabolism leads to serious tissue damage through generation of excessive reactive oxygen species (ROS). It is necessary to make protective mechanisms to eliminate ROS. Mn porphyrin complex has an antioxidation activity. Novel antioxidant was prepared using Mn porphyrin and polymerized hemoglobin having long-term circulation property without being removed by an excretion process.
Synthesis of pluronic F88/poly(L-lactic acid) block copolymers and preparation of vesicles

Yukiaki Nakamura, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 1 ) 1124 2006年

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Ring-opening polymerization of L-lactide using tin(II) 2-ethylhexanoate as a catalyst in the presence of polyethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) block copolymer (pluronic F88) was used to synthesize an amphiphilic block copolymer. The obtained block copolymer was applied to prepare vesicles for drug carrier applications.
Preparation of electropolymerized film of metalloporphyrins and application to electrocatalysts

Manabu Hoshino, Daisuke Komago, Kenichi Oyaizu, Katsuto Otake, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 1 ) 428 2006年

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Processing of conductive polymers generally employ organic solvents such as acetonitrile. This work report electrochemical synthesis of a conductive polymer thin film in surpercritical carbon dioxide (scCO2). Iron 5-(3-thienyl)-10,15,20-triethylporphyrin film synthesized in scCO2 was analyzed by scanning electron microscopy and laser microscopy. It was revealed that the thickness and smoothness of the porphyrin film synthesized in scCO2 was 1/10 of those of the film synthesized in dichloromethane.
Synthesis and structure of poly(phenylene ether) copolymers based on polymerization-depolymerization mechanism

Daisuke Yoshii, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 1 ) 378 2006年

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Oxidative polymerization of 2,6-dimethylphenol catalyzed by copper-amine complexes provides a convenient method to synthesize poly(2,6-dimethyl-1,4- phenylene ether) (PPE). Based on the mechanism of polymerization and depolymerization of PPE, it was anticipated that structure-defined PPE copolymers should be obtained, such as alternating copolymers or block copolymers. In this work, the behavior of polymerization, structure and composition of the resulting copolymers were investigated. The depolymerization of PPE with 2,6-difluorophenol using a CuCl2/N,N,N′N′- tetramethylethylenediamine catalyst was accomplished to produce the corresponding copolymer. Structural analyses using 1H-NMR, 13C-NMR, and 19F-NMR revealed that the polymer consisted of both oxy-2,6-dimethyl-l,4-phenylene units and oxy-2,6-difluoro-l,4-phenylene units. Attempts to control the composition of the comonomers will be discussed.
Synthesis of polymeric cobalt complex using pyrrole derivatives and application to cathodic catalyst for fuel cells

Yuichi Iai, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 55 ( 1 ) 353 2006年

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In order to further increase the active site of oxygen reduction, polymerizable ligand with a strong coordinating ability was synthesized. The compound is a pyrrole derivative that strongly coordinates to cobalt(II) ions. It was revealed that the metal complex could be used as the cathode catalyst in fuel cells. The potential for oxygen reduction was very positive (Ep = 0.41 V vs SCE) for the catalyst prepared by refluxing the corresponding compound, cobalt acetate, and the carbon particles.
対流ボルタンメトリー(2) (回転リング-ディスク電極系)

小柳津研一, 湯浅真

Electrochemistry 74 81 - 83 2006年
スーパーオキシドジスムターゼミミックス: その分子設計とナノバイオ応用

湯浅真, 小柳津研一, 村田英則

オレオサイエンス 6 307 - 317 2006年
燃料電池開発の現状と将来

小柳津研一, 湯浅真

理大科学フォーラム 263 ( 5 ) 32 - 38 2006年

CiNii
電子・スピン機能材料としてのπ共役系縮合環ポリマー

小柳津研一

日本化学会コロイドおよび界面化学部会ニュースレター 31 ( 2 ) 2 - 5 2006年
高分子錯体ナノ薄膜を活用した固体高分子形燃料電池系カソード触媒

湯浅真, 小柳津研一, 村田英則

ケミカルエンジニヤリング 51 ( 5 ) 353 - 356 2006年

CiNii
ポリチオフェニレンの新規合成法

小柳津研一

高分子 55 888 - 888 2006年
Non-cyanide electroless gold plating using polyphenols as reducing agents

Y Ohtani, A Horiuchi, A Yamaguchi, K Oyaizu, M Yuasa

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY 153 ( 1 ) C63 - C66 2006年 [査読有り]

DOI
Development of Method for Rapid Measurement of Blood Reactive Oxygen Species in Calves

H. Takahashi, T. Miyamoto, Y. Takahashi, R. Horino, M. Fujino, K. Nakamura, M. Yamada, Y. Yamamoto, T. Oohashi, S. Tsutsui, M. Nanba, K. Oyaizu, M. Yuasa

Bull. Natl. Inst. Anim. Health 112 ( 112 ) 25 - 31 2006年 [査読有り]

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東京理科大学の湯浅らによって開発されたスーパーオキシドアニオンラジカルの電気化学的検出法を子牛血液に応用し，末梢血液中のスーパーオキシドアニオンラジカルなどの活性酸素種濃度を迅速測定する方法を確立するための実験を行った。まず，当該センサーが子牛血液の活性酸素種濃度を検出しているかどうかを確認するため，活性酸素種の生成及び消去酵素であるキサンチンオキシダーゼやスーパーオキシドディスムターゼ，及び貧食細胞刺激剤(貧食細胞からの活性酸素放出刺激剤)であるオプソニン化ザイモザンなどを子牛の血液に投与してセンサーの電流値を調べた。その結果，当該センサーが間違いなく子牛血液中の活性酸素種を検出していることを確認した。次に，当該センサーを用いて子牛の去勢手術に伴う末梢血活性酸素種濃度を7日間にわたって調べたところ，術後3時間目をピークとする上昇を示し，その後，緩やかに低下した。この反応は，末梢血化学発光能や総白血球数の増減にほぼ連動した動きであった。以上，子牛血液中の活性酸素種濃度の変化を迅速測定することに成功した。

DOI CiNii
Controlled oxidation of dextran for evolution of polyether segment bearing pendant carboxyl groups for corrosion inhibition applications

K Oyaizu, A Yamaguchi, T Hayashi, Y Nakamura, D Yoshii, Y Ito, M Yuasa

POLYMER JOURNAL 38 ( 4 ) 343 - 348 2006年 [査読有り]

DOI
Stepwise Direct Synthesis of Aluminosilicate Mesoporous Materials for Catalyst Supports

A. Yamaguchi, R. Sano, K. Oyaizu, M. Yuasa

J. Jpn. Soc. Colour Mater. 2 47 - 54 2006年 [査読有り]
Investigations of Bath Compositions and Operating Conditions of Gold Plating Using Hydantoin-gold Complex

Y. Ohtani, K. Sugawara, K. Nemoto, A. Shiozawa, A. Yamaguchi, K. Oyaizu, M. Yuasa

J. Sur. Finish. Soc. Jpn. 57 167 - 171 2006年 [査読有り]

DOI
Novel electrocatalysts for oxygen reduction using cobaltporphyrins that undergo facile electropolymerization

M Yuasa, K Oyaizu, A Yamaguchi, T Imai, M Kitao

KOBUNSHI RONBUNSHU 63 ( 3 ) 182 - 188 2006年 [査読有り]

DOI
Preparation of novel conductive polymer ligand-coated carbon particles by electropolymerization of pyridylthiophene and application as metal complex catalysts for oxygen reduction

K Oyaizu, A Yamaguchi, Y Iai, K Tanaka, M Yuasa

KOBUNSHI RONBUNSHU 63 ( 3 ) 189 - 195 2006年 [査読有り]

DOI
Preparation of Hollow Fine Particles by Polymerization of Vesicles and Their Application to Functional Materials

Y. Shiba, Y. Nakamura, K. Oyaizu, M. Yuasa

J. Jpn. Soc. Colour Mater. 79 237 - 242 2006年 [査読有り]
Improved activity of cathode catalysts for fuel cells by optimizing the conditions for preparation of carbon particles modified with cobalt-polypyrrole complex

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Hidenori Murata, Ken Tanaka, Masakuni Yamamoto

KOBUNSHI RONBUNSHU 63 ( 9 ) 601 - 606 2006年 [査読有り]

DOI
Fabrication of electrodes for highly sensitive detection of a superoxide anion radical by electropolymerization of thienylporphyrins in the prescence of thiophene and application to active oxygen sensors

M Yuasa, K Oyaizu, H Murata, M Ishikawa, S Tsutsui, M Namba

KOBUNSHI RONBUNSHU 63 ( 6 ) 427 - 431 2006年 [査読有り]

DOI
Investigation of carbon materials as supports for metalloporphyrins used for cathode catalyst in fuel cells

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Hidenori Murata, Mizuki Kitao, Kenji Fujita

KOBUNSHI RONBUNSHU 63 ( 9 ) 607 - 612 2006年 [査読有り]

DOI
95) Methods for Prediction of Gold Plating Characteristics by Numerical Analysis

M. Yuasa, N. Momozawa, K. Oyaizu, Y. Ohtani, K. Sugawara

J. Sur. Finish. Soc. Jpn. 57 789 - 792 2006年 [査読有り]

DOI
Electrochemical synthesis of conducting polypyrrole film in a homogeneous supercritical CO2/acetonitrile system

H. Yan, T. Sato, D. Komago, A. Yamaguchi, K. Oyaizu, M. Yuasa, K. Otake

LANGMUIR 21 ( 26 ) 12303 - 12308 2005年12月 [査読有り]
Electrochemical synthesis of a polypyrrole thin film with supercritical carbon dioxide as a solvent

H Yan, T Sato, D Komago, A Yamaguchi, K Oyaizu, M Yuasa, K Otake

LANGMUIR 21 ( 26 ) 12303 - 12308 2005年12月 [査読有り]

DOI
Electrochemical Detection and Sensing of Reactive Oxygen Species

M. Yuasa, K. Oyaizu

Curr. Org. Chem. 9 ( 16 ) 1685 - 1697 2005年11月 [査読有り]

DOI
A water-soluble gold(III) comprex with a hydantoin ligand for gold plating

K. Oyaizu, Y. Ohtani, A. Shiozawa, K. Sugawara, T. Saito, M. Yuasa

INORGANIC CHEMISTRY 44 ( 20 ) 6915 - 6917 2005年10月 [査読有り]
Highly stable Gold(III) complex with a hydantoin ligand in alkaline media

K Oyaizu, Y Ohtani, A Shiozawa, K Sugawara, T Saito, M Yuasa

INORGANIC CHEMISTRY 44 ( 20 ) 6915 - 6917 2005年10月 [査読有り]

DOI
Cobaltporphyrin-adsorbed carbon black: highly efficient electrocatalysts for oxygen reduction

M Yuasa, A Yamaguchi, K Oyaizu, Y Fujito, M Kitao, T Sato

POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES 16 ( 9 ) 702 - 705 2005年09月 [査読有り]

DOI
Structure and redox properties of electropolymerized film obtained from iron meso-tetrakis(3-thienyl)porphyrin

M Yuasa, K Oyaizu, A Yamaguchi, M Ishikawa, K Eguchi, T Kobayashi, Y Toyoda, S Tsutsui

POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES 16 ( 8 ) 616 - 621 2005年08月 [査読有り]

DOI
Modifying carbon particles with polypyrrole for adsorption of cobalt ions as electrocatatytic site for oxygen reduction

M Yuasa, A Yamaguchi, H Itsuki, K Tanaka, M Yamamoto, K Oyaizu

CHEMISTRY OF MATERIALS 17 ( 17 ) 4278 - 4281 2005年08月 [査読有り]

DOI
Electrochemical sensor for superoxide anion radical using polymeric iron porphyrin complexes containing axial 1-methylimidazole ligand as cytochrome c mimics

M Yuasa, K Oyaizu, A Yamaguchi, M Ishikawa, K Eguchi, T Kobayashi, Y Toyoda, S Tsutsui

POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES 16 ( 4 ) 287 - 292 2005年04月 [査読有り]

DOI
Novel approach for the preparation of metal containing mesoporous silica using solubilization of fatty acid salt

A Yamaguchi, M Yokoyama, T Ogura, K Oyaizu, M Yuasa, T Ohkubo, H Sakai, M Abe

CHEMISTRY LETTERS 34 ( 3 ) 346 - 347 2005年03月 [査読有り]

DOI
Investigation of support materials for metalloporphyrins as oxygen reduction catalyst

Mizuki Kitao, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 2 ) 4610 - 4611 2005年

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Cobalt meso-tetraethylporphyrin was adsorbed onto the surface of a carbon particle.The resulting particle efficiently catalyzed the reduction of oxygen. Several types of carbon particles were investigated as the support material for the catalyst. It was revealed that carbon particles with a large surface area provide effective catalysts, which were applicable as the cathode catalysts for fuel cells.
Synthesis of alkylsulfonio-porphyrin complexes and its anti-cancer and anti-oxidant properties

Masayasu Komuro, Ryota Awa, Yuji Ito, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 2288 2005年

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In living body, oxygen (O2) generates reactives oxygen species (ROS) such as superoxide anion radical (O2- ·). Living body has superoxide dismutase (SOD) enzyme for elimination of ROS. However, decrese of activity of SOD causes inflammation, cancer, and other deseases. In this study, we synthesized metalloporphyrins as anti-oxidant and anti-cancer drug. Novel alkylsulfonioporphyrin complexes were synthesized. It was revealed that they were effective as anti-oxidant and as anti-cancer agents, by stopped-flow method and cell viability tests, respectively.
In vivo measurement of superoxide anion radical by means of electrode modified with electropolymerized iron porphyrin

Satoshi Tsutsui, Masahiro Namba, Masuhide Ishikawa, Katsuya Eguchi, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 1383 2005年

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Iron meso-tettakis(3-thiofuryl)porphyrin (FeT3ThP) complexes were synthesized and electropolymerized onto a carbon microelectrode. Heparin/polypyrrole membrane, which can be expected for antithrombogenicity and conductivity, was electropolymerized on the porphyrin-modified electrodes. The obtained modified electrodes were applied to a Superoxide anion (O 2-̇) sensor to detect the catalytic oxidation current of O2-̇. Chronoamperometory revealed that quantitative O2-̇ sensing could be performed using the polymerized FeT3 ThP covered with heparin/polypyrrole film with antithrombogenicity.
Synthesis of conductive polymers having nitrogen atoms as donor atoms and analysis of complexation process for metal irons

Yuichi Iai, Koji Ikkanda, Ken Tanaka, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 1734 2005年

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It was found that 3-pyridylthiophen formed a conductive thin film by electropolymerization. The polymer, which had nitrogen atoms as donor atoms, coordinated to cobalt(II) ion. It was demonstrated that the metal-polymer complex could be used as a cathode catalyst for fuel cells. The potential of oxygen reduction was very high (Ep ∼ 0.4 V vs SCE) for the catalyst prepared by refluxing pyrrole, cobalt, and carbon particles which were modified by polymerization of 3-pyridylthiophen and pyrrole.
Analysis of four-electron reduction of oxygen catalyzed by polypyrrole-coated carbon particles containing various metal ions

Ken Tanaka, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 2 ) 4076 2005年

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Polypyrrole-coated carbon particles containing various metal ions as active sites were prepared and evaluated as an electrocatalyst for the reduction of oxygen at a rotating disk electrode. Catalytic activity of the particle was precisely determined by electroanalytical methods. Possibility of the Co-Pd catalyst as cathode materials for fuel cells was investigated.
Synthesis of iron /meso-tetrakis(2-thiofuryl)porphyrin complexes and evaluation of the superoxide sensor

Masahiro Namba, Satoshi Tsutsui, Masuhide Ishikawa, Katsuya Eguchi, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 1732 2005年

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Iron /meso-tetrakis(2-thiofuryl)porphyrin complex was synthesized as the electrocatalyst of a superoxide sensor. An electrode was modified with the electropolymerized porphyrin film for evaluation of superoxide anion radical. When superoxide anion radical was generated by xanthine oxidase-catalyzed oxidation of xanthin, the current increased drastically in chronoamperometory. The relationship between the steady-state current for the oxidation and its concentration calculated from each XOD activity in the presence of 0.1 M xanthin-containing phosphate buffer solution at a potential of 0.5 V. The porphyrin-modified electrode were quantitative to measure superoxide anion radical.
Studies on polyphenylene ethers as coating binder

Yuichi Shiba, Daisuke Yoshii, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 1915 2005年

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We studied poly(phenylene ether)s that were yielded by oxidative polymerization of 3- or 5-methylsalicylic acid under aqueous conditions as water-soluble binder for coating. The coating material composed of the polymer and pigment microparticles such as CaCO3 showed good characteristics for coating process, because it had significantly low viscosity at high shear rate compared to the conventional coating materials based on poly (vinyl alcohol) as the binder.
Preparation of size-controlled polymerizable vesicles and their application to hollow organic white pigments

Yukiaki Nakamura, Yuichi Shiba, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 1065 2005年

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Polymerizable vesicles composed of vinylbenzyltrimethylammonium chloride as polymerizable cation surfactant, sodium dodecylsulfate as anion surfactant, and divinylbenzene as cross-linker were prepared. It was found that the hollow polymer particle, which was provided by the polymerization of the vesicles, could be applied to hollow organic white pigment.
Preparation of nanocarriers containing SOD mimics and their anticancer mechanism

Miho Tamai, Ryouta Araki, Kazue Hiraka, Shoichiro Asayama, Shoji Nagaoka, Tomomi Hatsugai, Akihiko Ogata, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa, Hiroyoshi Kawakami

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 2151 2005年

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We have reported the anticancers effect by metalloporphyrins as SOD mimics on the cancer cells. Metalloporphyrins as SOD mimics convert intracellular O2- · to H2O2 and it reacts on iron porphyrins to form OH · by Fenton reaction. Finally H 2O2 and OH- generated by the metalloporphyrin are expected to cause cell death. We have prepared novel liposomes containing metallporphyrins showing SOD activity. The liposomes were composed of DMPC and their size was less than 100nm. The liposomes showed a significant cytotoxicty for cancer cells when compared with cisplatin and metalloporphyrins.
Synthesis of new cobalt complex-modified carbon particles by electropolymerization and their catalytic oxygen reduction activities

Takuya Imai, Mizuki Kitao, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 1733 2005年

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It has been reported that cobalt porphyrin complexes show oxygen reduction activity. In this study, [meso-tetra(thiophen-3-yl)porphinato]cobalt(II) (CoT3ThP) complex was synthesized and electropolymerized onto carbon particles. The electropolymerization condition was investigated using a glassy carbon electrode. The catalyst prepared from CoT3ThP by a suitable process showed relatively high catalytic activity for the reduction of oxygen.
Design and evaluation of electrochemical ROS sensor using electropolymerized film of iron porphyrin with 6-coordination stabilized structure

Yujiro Toyoda, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 2 ) 3351 - 3352 2005年

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A novel electropolymerizable iron porphyrin having a stabilized 6-coordination structure was designed and synthesized, which was applied to electrochemical detection of superoxiede anion radical. Selection of suitable imidazole ligand led to highly efficient detection of superoxide by the ROS sensor.
Disposition control of metalloporphyrins as SOD mimics

Miho Tamai, Shoichiro Asayama, Shoji Nagaoka, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa, Hiroyoshi Kawakami

Polymer Preprints, Japan 54 ( 2 ) 5195 - 5196 2005年

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We have reported the effects of metalloporphyrins as SOD mimics on the anticancer and antioxidation. Fe-porphyrins as SOD mimics convert intracellular O2- · to H2O2 and it reacts on iron porphyrins to form OH · by Fenton reaction. Finally, H 2O2 and OH · generated by the Fe-porphyrin are expected to cause cell death. In this study, we have synthesized liposomes with water-soluble cationic metalloporphyrins as SOD mimic and have investigated the effect of the liposomes on cancer cell death. Liposomes were prepared using a sonication method. Cell viabilities of cell lines treated with Fe-porphyrins, liposomes containing Fe-porphyrins, and cisplatin were estimated by a Alamar Blue Assay. Liposomes containing Fe-porphyrins showed a significant cytotoxicity for cancer cell as compared with cisplatin.
Optimization of carbon-supported polypyrrole complex as cathode catalyst for fuel cells

Kenichi Oyaizu, Ken Tanaka, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 2 ) 4547 - 4548 2005年

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Carbon particles coated with metal complexes were prepared as cathode catalyst for fuel cells. The metal complex composed of metal ions such as cobalt(II), iron(II), and nickel(II) ions, and nitrogen-containing conductive polymers such as polypyrrole as polymeric ligands. The catalysts were prepared by electropolymerization of corresponding monomers onto the surface of carbon particles such as carbon black which was dispersed in the electrolyte solution containing the monomers, followed by complexation using metal acetates and related salts. Rotating ring-disk voltammetry experiments revealed that the complex composed of a mixture of cobalt and palladium ions as central ions and polypyrrole as the ligand served as a highly efficient electrocatalyst for the selective four-electron reduction of oxygen at E1/2 ≈ 0.5 V vs SCE, without the formation of partially reduced oxygen species such as H 2O2.
Synthesis and properties of water-soluble poly(phenylene ether)s

Daisuke Yoshii, Yuichi Shiba, Aritomo Yamaguchi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 1 ) 292 2005年

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Poly(phenylene ether)s are known as a high-performance engineering plastic having high thermal stability and chemical resistance. The polymer is depolymerizable under oxidative conditions. Water-soluble poly(phenylene ether)s were examined as novel paper binder materials having a variety of properties. Novel water-soluble poly(phenylene ether)s bearing ionic substituents were synthesized by oxidative polymerization of phenol derivatives. Characterization of the polymer revealed that it could be applied as re-usable paper binder materials.
Properties of electropolymerized thiophene film 3-substituted with imidazolyl group

Tomohiro Kobayashi, Kenichi Oyaizu, Makoto Yuasa

Polymer Preprints, Japan 54 ( 2 ) 3353 - 3354 2005年

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Electropolymerizable iron porphyrins have been found to be effective as an electrocatalyst for the detection of a superoxide anion radical. Thiophene 3-substituted with an imidazolyl group was synthesized and electropolymerized. Coordination of the imidazolyl group to various iron complexes provided a novel electrocatalyst for the detection of superoxide. Properties of the electrochemical sensors were evaluated.
金属ポルフィリンの分子集合系および多核錯体系を用いた酸素還元触媒

小柳津研一, 湯浅真

高分子加工 54 ( 2 ) 88 - 93 2005年

CiNii
In vivo活性酸素種センサーの研究開発

湯浅真, 小柳津研一

化学と教育 53 ( 3 ) 128 - 131 2005年

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スーパーオキシドアニオンラジカル(O_2^<-・>)などの活性酸素種(ROS)は,生命現象を支える不可欠因子であると共に,その恒常性が崩れて酸化ストレス状態になると,余剰のROSがラジカル毒性を発現するため,癌や老化の原因にもなる。O_2^<-・>の酸化電流を検出する全合成型の電気化学ROSセンサーを用いて,化学的に不安定なO_2^<-・>を迅速にin vivo(生体内で)計測できるようになってきたので紹介する。

DOI CiNii
サイクリックボルタンメトリー(4) (電極吸着系および電極触媒系の特徴と観測例)

小柳津研一, 湯浅真

Electrochemistry 73 ( 6 ) 460 - 463 2005年

CiNii
高分子錯体を用いた燃料電池用酸素還元触媒

小柳津研一, 湯浅真

膜 30 254 - 259 2005年
電解重合性ポルフィリン錯体の設計と活性酸素センサーへの応用

小柳津研一, 湯浅真

表面 43 ( 5 ) 1 - 6 2005年

CiNii
対流ボルタンメトリー(1) (概要および回転ディスク電極系)

小柳津研一, 湯浅真

Electrochemistry 73 ( 12 ) 1060 - 1063 2005年

CiNii
Surface Modification of Reconstituted Hemoglobins Containing SOD-active Metalloporphyrins

M. Yuasa, K.Oyaizu, A. Yamaguchi, T. Hayashi, U. Midorikawa

J. Oleo Sci. 54 115 - 123 2005年 [査読有り]

DOI
Formation of active sites for the NO plus CO reaction over palladium catalysts supported on mesoporous silica

A Yamaguchi, T Hayashi, K Oyaizu, M Yuasa

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 78 ( 1 ) 192 - 194 2005年01月 [査読有り]

DOI
Preparation of Liposomes Surface-Loaded with Cationic Manganese Porphyrins as SOD Mimics

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Akihiko Ogata, Noriyoshi Matsukura, Aritomo Yamaguchi

Journal of Oleo Science 54 ( 4 ) 233 - 239 2005年 [査読有り]

DOI
Synthesis of Polymeric Reconstituted Hemoglobins as Superoxide Dismutase Mimics Designed for Long-term Circulation Maintenance

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Takamitsu Hayashi, Aritomo Yamaguchi

Journal of Oleo Science 54 ( 7 ) 413 - 418 2005年 [査読有り]

DOI
Novel Functional Nano-size Nonionic Surfactant Particles on Which Cationic Metalloporphyrins are Absorbed; Preparation, Characterization, and Anti-oxidant Properties

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Yukihiro Hanyuu, Kazunori Kasahara, Aritomo Yamaguchi

Journal of Oleo Science 54 ( 8 ) 465 - 471 2005年 [査読有り]

DOI
Synthesis of Hexameric Manganese Porphyrin as an SOD Mimic and SOD Activity

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Yukihiro Hanyuu, Takamitsu Hayashi, Aritomo Yamaguchi

Journal of Oleo Science 54 ( 9 ) 513 - 518 2005年 [査読有り]

DOI
Coordination Equilibria of Hydantoin Derivatives with Gold Ions

Y. Ohtani, T. Saito, K. Sugawara, A. Shiozawa, A. Yamaguchi, K. Oyaizu, M. Yuasa

J. Sur. Finish. Soc. Jpn. 56 479 - 480 2005年 [査読有り]

DOI
Preparation, Characterization, and Catalytic Properties of Pd Metal Particles Supported on Mesoporous Silicas

A. Yamaguchi, K. Iwaoka, K. Oyaizu, M. Yuasa

Mater. Technol. 23 272 - 278 2005年 [査読有り]
Water-soluble poly(phenylene ether) derivatives as environmentally benign and heat-resistant coating materials for paper

Y Shiba, D Yoshii, K Oyaizu, M Yuasa

KOBUNSHI RONBUNSHU 62 ( 12 ) 591 - 597 2005年 [査読有り]
Electron-transfer kinetics of nitroxide radicals as an electrode-active material

T Suga, YJ Pu, K Oyaizu, H Nishide

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 77 ( 12 ) 2203 - 2204 2004年12月 [査読有り]

DOI
Liposomal surface-loading of water-soluble cationic iron(III) porphyrins as anticancer drugs

Makoto Yuasa, Kenichi Oyaizu, Aiko Horiuchi, Akihiko Ogata, Tomomi Hatsugai, Aritomo Yamaguchi, Hiroyoshi Kawakami

MOLECULAR PHARMACEUTICS 1 ( 5 ) 387 - 389 2004年09月 [査読有り]

DOI
Micellar cobaltporphyrin nanorods in alcohols

M Yuasa, K Oyaizu, A Yamaguchi, M Kuwakado

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 126 ( 36 ) 11128 - 11129 2004年09月 [査読有り]

DOI
Electrocatalysis for dioxygen reduction by a mu-oxo decavanadium complex in alkaline medium and its application to a cathode catalyst in air batteries

EL Dewi, K Oyaizu, H Nishide, E Tsuchida

JOURNAL OF POWER SOURCES 130 ( 1-2 ) 286 - 290 2004年05月 [査読有り]

DOI
New pi-conjugated polyelectrolyte composed of alkylphenoxathiinium-type repeating units

K Oyaizu, T Mikami, E Tsuchida

MACROMOLECULES 37 ( 6 ) 2325 - 2327 2004年03月 [査読有り]

DOI
Electroreduction of oxygen at a Pt/C-modified electrode with a cobaltporphyrin complex

B Shentu, K Oyaizu, H Nishide

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 77 ( 2 ) 401 - 405 2004年02月 [査読有り]

DOI
Linear ladder-type pi-conjugated polymers composed of fused thiophene ring systems

K Oyaizu, T Iwasaki, Y Tsukahara, E Tsuchida

MACROMOLECULES 37 ( 4 ) 1257 - 1270 2004年02月 [査読有り]

DOI
Paints Containing Polyaniline as Corrosion Protective Paints of Iron Materials

Kenichi Oyaizu

Journal of the Japan Society of Colour Material 2004年

DOI
協奏的多電子移動系の構築とその機能開拓

小柳津研一, 湯浅真

表面 41 22 - 33 2004年
鉄系材料の防食塗料としてのポリアニリン含有塗料

湯浅真, 小柳津研一

色材協会誌 77 26 - 33 2004年
Preparation of a tetraphenylporphyrinatocobalt(II)-poly(3,4azopyridylene) complex and its oxygen enrichment effect at an oxygen electrode

B Shentu, K Oyaizu, H Nishide

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 14 ( 22 ) 3308 - 3311 2004年 [査読有り]

DOI
Investigation of Hydantoin Derivatives as Complexing Agent for Gold Plating

Y. Ohtani, K. Sugawara, K. Nemoto, A. Shiozawa, A. Yamaguchi, K. Oyaizu, M. Yuasa

J. Sur. Finish. Soc. Jpn. 55 933 - 936 2004年 [査読有り]

DOI
Crystal structure and reactivity of a five-coordinate chloroiron(III) complex with a bulky tetradentate Schiff base ligand

K Oyaizu, E Tsuchida

INORGANICA CHIMICA ACTA 355 414 - 419 2003年11月 [査読有り]

DOI
Polythiophenylene synthesis through multi-electron transfer process

K Oyaizu, E Tsuchida

MACROMOLECULAR SYMPOSIA 204 19 - 25 2003年11月 [査読有り]

DOI
Depolymerization of poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) under oxidative conditions

K Saito, T Masuyama, K Oyaizu, H Nishide

CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL 9 ( 17 ) 4240 - 4246 2003年09月 [査読有り]

DOI
Oxovanadium(V) hydroxide with a tetradentate Schiff base ligand resulting from oxidation of oxovanadium(IV) with O-2

K Oyaizu, E Tsuchida

INORGANICA CHIMICA ACTA 353 332 - 335 2003年09月 [査読有り]

DOI
The First Oxovanadium Ring in [{O=V(salen)}2(mu-F)][VO(salen)][BF4]・(CH2Cl2)x Crystals

K. Oyaizu, E. Tsuchida

J. Am. Chem. Soc. 125 ( 19 ) 5630 - 5631 2003年05月 [査読有り]

DOI
Cationic polysulfonium membrane as separator in zinc-air cell

EL Dewi, K Oyaizu, H Nishide, E Tsuchida

JOURNAL OF POWER SOURCES 115 ( 1 ) 149 - 152 2003年03月 [査読有り]

DOI
Oxovanadium(III-V) Mononuclear Complexes and Their Linear Assemblies Bearing Tetradentate Schiff Base Ligands: Structure and Reactivity as Multielectron Redox Catalysts

E. Tsuchida, K. Oyaizu

Coord. Chem. Rev. 237 ( 1-2 ) 213 - 228 2003年02月 [査読有り]

DOI
Coordination of BF4- to oxovanadium(V) complexes, evidenced by the redox potential of oxovanadium(IV/V) couples in CH2Cl2

K Oyaizu, EL Dewi, E Tsuchida

INORGANIC CHEMISTRY 42 ( 4 ) 1070 - 1075 2003年02月 [査読有り]

DOI
Alkylsulfonioarylene and Thioarylene Polymers Derived from Sulfonium Electrophiles

E. Tsuchida, K. Oyaizu

Bull. Chem. Soc. Jpn. 76 ( 1 ) 15 - 47 2003年01月 [査読有り]

DOI
Four-electron reduction of dioxygen catalyzed by a decavanadium complex

EL Dewi, K Oyaizu, E Tsuchida

INORGANICA CHIMICA ACTA 342 316 - 318 2003年01月 [査読有り]

DOI
Ion-exchange and apparent diffusion coefficients within cationic polysulfonium coatings containing ferricyanide

EL Dewi, H Nakano, K Oyaizu, H Nishide, E Tsuchida

JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE-PURE AND APPLIED CHEMISTRY A40 ( 1 ) 37 - 47 2003年 [査読有り]

DOI
Convenient syntheses of methylsulfonioarylene and thioarylene polymers from 1,4-bis(methylsulfinyl)benzene

K Oyaizu, H Yonemaru, T Iwasaki, R Matsubara, E Tsuchida

JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE-PURE AND APPLIED CHEMISTRY A40 ( 4 ) 415 - 423 2003年 [査読有り]

DOI
Heteropolyacene with thianthrenimn ring systems proving pi electron delocalization over S atoms

K Oyaizu, R Matsubara, T Iwasaki, E Tsuchida

JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE-PURE AND APPLIED CHEMISTRY A40 ( 7 ) 655 - 670 2003年 [査読有り]

DOI
Palladium-catalyzed synthesis of oligo(methylthio)aniline and conversion to polyacene-type electrolytes bearing phenothiazinium repeating units

K Oyaizu, F Mitsuhashi, E Tsuchida

MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS 203 ( 10-11 ) 1328 - 1336 2002年07月 [査読有り]

DOI
Reduction of oxygen at an electrode modified by cobaltporphyrin liquid membrane

BQ Shentu, K Oyaizu, H Nishide

CHEMISTRY LETTERS ( 7 ) 712 - 713 2002年07月 [査読有り]

DOI
磁極で操る電極反応—界面電子移動における磁気効果

小柳津研一

化学 57 56 - 57 2002年
ヘテロポリアセンの合成と機能

小柳津研一

高分子加工 51 ( 12 ) 548 - 553 2002年

CiNii
Synthetic routes to polyheteroacenes: Characterization of a heterocyclic ladder polymer containing phenoxathiinium-type building blocks

K Oyaizu, T Mikami, F Mitsuhashi, E Tsuchida

MACROMOLECULES 35 ( 1 ) 67 - 78 2002年01月 [査読有り]

DOI
Electroreduction of oxygen enriched in a [poly(ethyleneiminato)]cobalt(II) layer

K Oyaizu, H Nakano, B Shentu, H Nishide

JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 12 ( 10 ) 3162 - 3166 2002年 [査読有り]

DOI
Erratum: Copper(II) complexes resulting from the oxygenation of (2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline)copper(I) chloride in the presence of dimethylformamide (Bulletin of the Chemical Society of Japan (2001) 74 (869))

Kenichi Oyaizu, Masayoshi Ueno, Hong Li, Eishun Tsuchida

Bulletin of the Chemical Society of Japan 74 ( 12 ) 2463 2001年12月
A mu-Oxo Diiron(III) Complex with a Short Fe-Fe Distance: Crystal Structure of (mu-Oxo)bis[N,N’-o-phenylenebis(salicylideneiminato)iron(III)]

K. Oyaizu, E. L. Dewi, E. Tsuchida

Inorg. Chim. Acta 321 ( 1-2 ) 205 - 208 2001年09月 [査読有り]

DOI
Oxidative polymerization of pyrrole promoted by four-electron transfer to O-2: Catalysis of O-2-oxidation by mu-oxo dinuclear complexes with macrocyclic ligands

K Oyaizu, A Haryono, H Shinoda, E Tsuchida

MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS 202 ( 7 ) 1273 - 1279 2001年05月 [査読有り]

DOI
Copper(II) complexes resulting from the oxygenation of (2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline)copper(I) chloride in the presence of dimethylformamide

K Oyaizu, M Ueno, H Li, E Tsuchida

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 74 ( 5 ) 869 - 870 2001年05月 [査読有り]

担当区分：筆頭著者

DOI
Electrochemical and Ferromagnetic Couplings in 4,4’,4’’-(1,3,5-Benzenetryl)tris(phenoxyl) Radical Formation

H. Nishide, R. Doi, K. Oyaizu, E. Tsuchida

J. Org. Chem. 66 ( 5 ) 1680 - 1685 2001年03月 [査読有り]

DOI
Synthesis and properties of novel sulfonated arylene ether/fluorinated alkane copolymers

K Miyatake, K Oyaizu, E Tsuchida, AS Hay

MACROMOLECULES 34 ( 7 ) 2065 - 2071 2001年03月 [査読有り]

DOI
Structure and redox properties of a novel decavanadium cluster [(V=O)(10)(mu(2)-O)(9)(mu(3)-O)(3)(C5H7O2)(6)] in dichloromethane

K Oyaizu, EL Dewi, E Tsuchida

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY 498 ( 1-2 ) 136 - 141 2001年02月 [査読有り]

DOI
Polysulfonium as a new electrode-modifying polyelectrolyte

K Oyaizu, H Nakano, J Natori, E Tsuchida

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY 498 ( 1-2 ) 232 - 236 2001年02月 [査読有り]

DOI
Polymerization of methyl phenyl sulfoxide under acidic conditions: Synthesis and X-ray structure analysis of a phenylene sulfonium polymer

K Miyatake, K Oyaizu, Y Nishimura, E Tsuchida

MACROMOLECULES 34 ( 5 ) 1172 - 1179 2001年02月 [査読有り]

DOI
Synthesis and thermal properties of a polysulfonium salt with a comb-like structure

K Miyatake, A Haryono, K Oyaizu, E Tsuchida

JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE-PURE AND APPLIED CHEMISTRY 38 ( 8 ) 851 - 859 2001年 [査読有り]

DOI
A new synthetic route to poly(seleno-1,4-phenylene) from selenoanisole

K Oyaizu, Y Ikai, E Tsuchida

JOURNAL OF MACROMOLECULAR SCIENCE-PURE AND APPLIED CHEMISTRY 38 ( 10 ) 1049 - 1057 2001年 [査読有り]

DOI
Copper-catalyzed oxidative coupling of 2,4,6-trimethylphenol with oxygen

K Oyaizu, K Saito, E Tsuchida

CHEMISTRY LETTERS ( 11 ) 1318 - 1319 2000年11月 [査読有り]

DOI
First synthesis of high molecular weight poly(2,6-difluoro-1,4-phenylene oxide) by oxidative polymerization

K Oyaizu, Y Kumaki, K Saito, E Tsuchida

MACROMOLECULES 33 ( 16 ) 5766 - 5769 2000年08月 [査読有り]

DOI
Crystal structures of dimeric manganese(III) complexes of tetradentate Schiff-base ligands with ancillary axial donors

K Oyaizu, T Nakagawa, E Tsuchida

INORGANICA CHIMICA ACTA 305 ( 2 ) 184 - 188 2000年07月 [査読有り]

DOI
Electroreduction of mu-oxo iron(III) porphyrins adsorbed on an electrode leading to a cofacial geometry for the iron(II) complex: Unexpected active site for the catalytic reduction of O-2 to H2O

K Oyaizu, A Haryono, J Natori, H Shinoda, E Tsuchida

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 73 ( 5 ) 1153 - 1163 2000年05月 [査読有り]

DOI
Papers presented at PAT '99 - Tokyo - Editorial

Ohno, H., Takeoka, S., Oyaizu, K.

Polymers For Advanced Technologies 11 ( 8-12 ) 369 - 369 2000年

DOI
Synthesis and characterization of nickel dithiocarbamate complexes bearing ferrocenyl subunits

K Oyaizu, K Yamamoto, Y Ishii, E Tsuchida

CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL 5 ( 11 ) 3193 - 3201 1999年11月 [査読有り]

DOI
High-spin polyphenoxyl based on poly(1,4-phenyleneethynylene)

H Nishide, T Maeda, K Oyaizu, E Tsuchida

JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY 64 ( 19 ) 7129 - 7134 1999年09月 [査読有り]

DOI
Catalysis of the electroreduction of O-2 to H2O by vanadium-salen complexes in acidified dichloromethane

E Tsuchida, K Oyaizu, EL Dewi, T Imai, FC Anson

INORGANIC CHEMISTRY 38 ( 16 ) 3704 - 3708 1999年08月 [査読有り]

DOI
Molecular structure of a mu-oxo chromium-iron complex: Rare example of a crystallographically characterized mu-oxo heterometallic porphyrin

K Oyaizu, A Haryono, Y Nishimura, K Yamamoto, E Tsuchida

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 72 ( 8 ) 1781 - 1784 1999年08月 [査読有り]

DOI
(mu-peroxo)bis[pyridine(phthalocyaninato)iron(III)] as a convenient catalyst for the four-electron reduction of dioxygen

K Oyaizu, A Haryono, J Natori, E Tsuchida

JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-FARADAY TRANSACTIONS 94 ( 24 ) 3737 - 3742 1998年12月 [査読有り]

DOI
Catalytic behavior of a mu-oxo dimanganese(III) octaethylporphyrin in O-2 reduction

K Oyaizu, A Haryono, H Yonemaru, E Tsuchida

JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-FARADAY TRANSACTIONS 94 ( 22 ) 3393 - 3399 1998年11月 [査読有り]

DOI
A novel decavanadium(V) cluster with a chiral framework: [(O = V)(10)(mu(2)-O)9(mu(3)-O)(3)(C5H7O2)(6)] having an approximate C-3 symmetry

K Oyaizu, E Tsuchida

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 120 ( 1 ) 237 - 238 1998年01月 [査読有り]

DOI
Electrocatalytic reduction of dioxygen to water by a carbon electrode coated with (eta-oxo)bis[(meso-tetraphenylporphyrinato)iron(III)]: a convenient template for cofacially oriented iron(II) porphyrins

A Haryono, K Oyaizu, K Yamamoto, J Natori, E Tsuchida

CHEMISTRY LETTERS ( 3 ) 233 - 234 1998年 [査読有り]
Oxidative polymerization of pyrrole with a vanadium dinuclear complex as a two-electron redox catalyst

E Tsuchida, K Yamamoto, K Oyaizu

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY 438 ( 1-2 ) 167 - 171 1997年11月 [査読有り]

DOI
Highly selective oxygen transport through a cobalt porphyrin liquid membrane

XS Chen, H Nishide, K Oyaizu, E Tsuchida

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 101 ( 29 ) 5725 - 5729 1997年07月 [査読有り]

DOI
Oxidation of disulfides by 4-electron transfer to O2: A Ru(bpy)32+-catalyzed photo-oxidation system for selective formation of polythioethers

Kimihisa Yamamoto, Kenichi Oyaizu, Shintaro Kobayashi, Eishun Tsuchida

Phosphorus, Sulfur and Silicon and Related Elements 120-121 407 - 408 1997年

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Tris(2,2′-bipyridine)ruthenium(II) chloride catalyzed the photo-oxidative polymerization of diaryl disulfides by O2, by which poly(thioarylene)s were efficiently produced. The polymerization proceeded through the electrophilic reaction of the sulfonium cation which was produced selectively by the photo-redox system.

DOI
Oxidation of disulfides by 4-electron transfer to O-2: A Ru(bpy)(3)(2+)-catalyzed photo-oxidation system for selective formation of polythioethers

K Yamamoto, K Oyaizu, S Kobayashi, E Tsuchida

PHOSPHORUS SULFUR AND SILICON AND THE RELATED ELEMENTS 120 407 - 408 1997年 [査読有り]

DOI
Role of Multinuclear Complexes in Coordination and 4-Electron Reduction of Dioxygen

K. Yamamoto, K. Oyaizu, E. Tsuchida

J. Inorg. Biochem. 67 390 - 390 1997年 [査読有り]

DOI
Catalytic cycle of a divanadium complex with salen ligands in O-2 reduction: Two-electron redox process of the dinuclear center (salen equals N,N'-ethylenebis(salicylideneamine))

K Yamamoto, K Oyaizu, E Tsuchida

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 118 ( 50 ) 12665 - 12672 1996年12月 [査読有り]

DOI
Multielectron redox process of vanadium complexes in oxidation of low-coordinate vanadium(III) to oxovanadium(V) with dioxygen

K Oyaizu, K Yamamoto, K Yoneda, E Tsuchida

INORGANIC CHEMISTRY 35 ( 23 ) 6634 - & 1996年11月 [査読有り]

DOI
Multi-electron transfer process of a vanadium dinuclear complex for molecular conversions

E Tsuchida, K Yamamoto, K Oyaizu

METAL-CONTAINING POLYMERIC MATERIALS 139 - 149 1996年 [査読有り]
SYNTHESIS OF REACTIVE FUNCTIONALIZED OLIGO(P-PHENYLENE SULFIDE)S

E TSUCHIDA, K YAMAMOTO, K OYAIZU, F SUZUKI, AS HAY, ZY WANG

MACROMOLECULES 28 ( 2 ) 409 - 416 1995年01月 [査読有り]

DOI
Multi‐electron transfer process of vanadyl complexes for oxidative polymerization of diphenyl disulfide

Kimihisa Yamamoto, Kenichi Oyaizu, Eishun Tsuchida

Polymers for Advanced Technologies 6 ( 3 ) 155 - 158 1995年 [査読有り]

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Oligo(p‐phenylene sulfide) is synthesized by oxidative polymerization of diphenyl disulfide with oxygen catalyzed by vanadyl acetylacetonate under strongly acidic conditions. The mechanistic studies reveal that the redox cycles of the vanadyl complexes give rise to catalysis through a two‐electron transfer between diphenyl disulfide and molecular oxygen. The VO catalysts act as an excellent electron mediator to bridge a 1.0 V potential gap between the oxidation potential of disulfides and the reduction potential of oxygen. The VO‐catalyzed oxygen‐oxidative polymerization provides pure oligo(pphenylene sulfide)s containing an S–S bond. The polymeric product is of low molecular weight due to the insolubility under these conditions. (N,N′‐ethylenebis(salicylideneaminato))oxovanadium‐(IV), VO(salen), was used as an inert model compound to elucidate the redox chemistry of the vanadium complex. VO(salen) reacts with trifluoromethanesulfonic acid (CF3SO3H) or triphenylmethyl tetrafluoroborate (ϕ3C(BF4)) to form a deoxygenated complex, VIV(salen)2+, and a μ‐oxodinuclear complex, [(salen)VOV(salen)]X2, (X = CF3SO3− or BF4−). The dimerization of VO(salen) is initiated by deoxygenation to produce V(salen)2+ which enters into an equilibrium with a second VO(salen) complex to produce the μ‐oxo dimer. The two‐electron transfer of the μ‐oxo dinuclear vanadium complex is elucidated. Copyright © 1995 John Wiley &amp
Sons, Ltd.

DOI
Preparation of poly(1,4‐phenylene)s by electro‐oxidative polymerization

Kenichi Oyaizu, Kimihisa Yamamoto, Toshio Asada, Hiroyuki Nishide, Eishun Tsuchida

Polymers for Advanced Technologies 6 ( 4 ) 254 - 257 1995年 [査読有り]

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The effect of substituents on the electropolymerization of benzene derivatives and the redox properrties of the corresponding polymers were determined using Brown's substituent constants (σ+). Electron‐donating groups lower the oxidation potential by which increase in the current efficiency was observed. However, stabilization of the produced cation radicals by the electron‐donating groups resulted in a decrease in the polymerization efficiency. The appropriate values of σ+ for the efficient polymerization ranged near −1.5. Copyright © 1995 John Wiley &amp
Sons, Ltd.

DOI
SYNTHESIS OF POLY(2,6-DIMETHYLPHENYLENE SULFIDE) BY PHOTOOXIDATIVE POLYMERIZATION

K YAMAMOTO, K OYAIZU, E TSUCHIDA

MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS 195 ( 9 ) 3087 - 3094 1994年09月 [査読有り]

DOI
ACID-PROMOTED ELECTRON-TRANSFER TO FACILITATE OXIDATIVE POLYMERIZATION OF DIARYL DISULFIDES

K OYAIZU, N IWASAKI, K YAMAMOTO, H NISHIDE, E TSUCHIDA

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 67 ( 5 ) 1456 - 1461 1994年05月 [査読有り]

DOI
ELECTROCHEMICAL INVESTIGATIONS OF THE COMPLEXES RESULTING FROM THE ACID-PROMOTED DEOXYGENATION AND DIMERIZATION OF (N,N'-ETHYLENEBIS(SALICYLIDENEAMINATO))OXOVANADIUM(IV)

E TSUCHIDA, K YAMAMOTO, K OYAIZU, N IWASAKI, FC ANSON

INORGANIC CHEMISTRY 33 ( 6 ) 1056 - 1063 1994年03月 [査読有り]

DOI
PREPARATION OF POLY(1,4-PHENYLENE) BY OXIDATIVE POLYMERIZATION OF BENZENE WITH 2,3-DICHLORO-5,6-DICYANO-P-BENZOQUINONE

K YAMAMOTO, K OYAIZU, T ASADA, H NISHIDE, E TSUCHIDA

CHEMISTRY LETTERS ( 2 ) 363 - 366 1994年02月 [査読有り]

DOI
多電子過程と分子変換

土田英俊, 山元公寿, 小柳津研一

化学 49 ( 4 ) 74 - 75 1994年

CiNii
PREPARATION OF POLY(THIO-1,4-PHENYLENE)S BY OXYGEN-OXIDATIVE POLYMERIZATION OF DIARYL DISULFIDES

K YAMAMOTO, M JIKEI, K OYAIZU, F SUZUKI, H NISHIDE, E TSUCHIDA

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 67 ( 1 ) 251 - 256 1994年01月 [査読有り]

DOI
PHOTOOXIDATIVE POLYMERIZATION OF BIS(3,5-DIMETHYLPHENYL) DISULFIDE FOR SYNTHESIS OF POLY(THIOARYLENE)

K YAMAMOTO, K OYAIZU, E TSUCHIDA

CHEMISTRY LETTERS ( 7 ) 1101 - 1104 1993年07月 [査読有り]

DOI
ELECTROCHEMICAL CONFIRMATION OF DISPROPORTIONATION OF MU-OXO-BIS[(N,N'-ETHYLENEBIS(SALICYLIDENEAMINATO))VANADIUM(IV)] TETRAFLUOROBORATE

K YAMAMOTO, K OYAIZU, N IWASAKI, E TSUCHIDA

CHEMISTRY LETTERS ( 7 ) 1223 - 1226 1993年07月 [査読有り]

DOI
OXOVANADIUM-CATALYZED OXIDATIVE POLYMERIZATION OF DIPHENYL DISULFIDES WITH OXYGEN

K YAMAMOTO, E TSUCHIDA, H NISHIDE, M JIKEI, K OYAIZU

MACROMOLECULES 26 ( 13 ) 3432 - 3437 1993年06月 [査読有り]

DOI
Thermolysis of reactive oligo(p‐phenylene sulfide) containing disulfide bond

Kenichi Oyaizu, Junya Katoh, Fumiaki Suzuki, Mitsutoshi Jikei, Kimihisa Yamamoto, Hiroyuki Nishide, Eishun Tsuchida

Polymers for Advanced Technologies 2 ( 3 ) 155 - 159 1991年 [査読有り]

DOI

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書籍等出版物

ハイドロジェノミクス : “水素"を使いこなすためのサイエンス

折茂, 慎一, 福谷, 克之, 藤田, 健一( 担当：分担執筆, 担当範囲: リチャージャブル燃料電池)

共立出版 2022年01月 ISBN: 9784320044982
“Redox-active Polymers as an Organic Energy Storage Material”, Handbook of Conducting Polymers

K. Oyaizu, H. Nishide

CRC Press/Taylor & Francis 2019年
“レドックスポリマー微粒子を活物質として用いたレドックスフロー電池” 『レドックスフロー電池の開発動向』

小柳津研一

シーエムシー出版 2017年 ISBN: 9784781312620
“高分子ラジカル電池”, 『スピン化学が拓く分子磁性の新展開』, CSJカレントレビュー

西出宏之, 小柳津研一

化学同人 2014年 ISBN: 9784759813760
“Organic Batteries”, Encyclopedia of Sustainable Science and Technology, ed by R. A. Meyers

H. Nishide, K. Oyaizu

Springer 2012年 ISBN: 9780387894690
“Polyradicals in Batteries”, Encyclopedia of Radicals in Chemistry, Biology and Materials, ed by C. Chatgilialoglu, A. Studer

K. Oyaizu, H. Nishide

Wiley 2012年 ISBN: 9780470971253
“有機ラジカル電池” 『最先端電池と材料』, 最先端材料システムワンポイントシリーズ

小柳津研一, 西出宏之

共立出版 2012年 ISBN: 9784320044296
“Molecular Catalysis for Fuel Cells”, Energy Production and Storage: Inorganic Chemical Strategies for a Warming World, ed by R. H. Crabtree

K. Oyaizu

Wiley 2011年 ISBN: 9780470749869
“Mesoscale Radical Polymers: Bottom-up Fabrication of Electrodes in Organic Polymer Batteries”, Advanced Nanomaterials, ed by K. Geckeler, H. Nishide

K. Oyaizu, H. Nishide

Wiley 2010年 ISBN: 9783527317943
“芳香族化合物の酸化的ラジカル重合”, 『ラジカル重合ハンドブック』

西出宏之, 小柳津研一

エヌ・ティー・エス 2010年 ISBN: 9784860432744
“Macrocycles for Fuel Cell Cathodes”, Molecular Catalysis for Energy Conversion, ed by T. Okada

K. Oyaizu, H. Murata, M. Yuasa

Springer 2009年 ISBN: 9783540707301
“チエニルポルフィリン類を用いた共役ポリマーの拡張と新機能の開拓” 『次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能』, 赤木和夫監修

小柳津研一

シーエムシー 2009年 ISBN: 9784781300733
“有機ラジカル電池の展望” 『高性能蓄電池』

小柳津研一, 西出宏之

エヌ・ティー・エス 2009年 ISBN: 9784860432638
“フレキシブルラジカルポリマー電池” 『次世代二次電池材料の開発』

小柳津研一, 西出宏之

シーエムシー 2009年 ISBN: 9784781301792
“Heteroacenes and Heterohelicenes: Bottom-up Strategies for Syntheses of Molecular Solenoids and Springs”, Bottom-up Nanofabrication: Supramolecules, Self-assemblies, and Organized Films, ed by K. Ariga, H. S. Nalwa

K. Oyaizu, M. Yuasa

American Scientific Publishers 2007年 ISBN: 1588830799
“錯体系電極触媒”『燃料電池と高分子』, 先端高分子材料ワンポイントシリーズ, 高分子学会燃料電池材料研究会編

小柳津研一, 西出宏之

共立出版 2005年 ISBN: 4320043693
“Multi-electron Transfer and Catalytic Mechanisms in Oxidative Polymerization”, Bioinorganic Catalysis Second Edition, Revised and Expanded, ed by J. Reedijk E. Bouwman

E. Tsuchida, K. Yamamoto, K. Oyaizu

Marcel Dekker 1999年 ISBN: 0824702417
“Multi-electron Transfer Process of a Vanadium Dinuclear Complex for Molecular Conversions”, Metal Containing Polymeric Materials, ed by C. U. Pittman, C. E. Carraher, B. M. Culberston, M. Zeldin, J. E. Sheets

E. Tsuchida, K. Yamamoto, K. Oyaizu

Plenum Press 1996年 ISBN: 9780306452956
“Molecular Conversion Based on Multi-electron Transfer System”, Novel Trends in Electroorganic Synthesis

E. Tsuchida, K. Yamamoto, K. Oyaizu

Kodansha, VCH 1995年 ISBN: 9784062075039

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講演・口頭発表等

有機ラジカル型色素増感太陽電池の高機能化

日本化学会第94春季年会

発表年月： 2014年03月
創電・エネルギー貯蔵分野における高分子未来技術

ゴム技術フォーラム, ゴム・エラストマーと資源・エネルギー, 第3回調査委員会

発表年月： 2014年02月
ラジカルイオン電池の最新動向

高分子学会第22回ポリマー材料フォーラム

発表年月： 2013年11月
有機ラジカル型色素増感太陽電池-電荷輸送の基礎と応用

光化学協会370-01光化学応用講座, 次世代光電変換技術への応用

発表年月： 2013年10月
創電・エネルギー貯蔵分野における高分子未来材料

第58回高分子夏季大学

発表年月： 2013年07月
ラジカルメディエータを用いた有機太陽電池

光機能材料研究会第43回講演会

発表年月： 2013年04月
有機ラジカル型色素増感太陽電池

日本化学会第93春季年会

発表年月： 2013年03月
Polymers for Energy Storage

POLYCHAR 21, World Forum on Advanced Materials

発表年月： 2013年03月
有機空気二次電池: 蓄電・導電ポリマーとデバイス設計

平成24年度化学系学協会東北大会, 高分子コロキウム

発表年月： 2012年09月
蓄電ポリマーの設計と有機ラジカル電池・空気二次電池への応用

高分子学会12-3ポリマーフロンティア21

発表年月： 2012年09月
Radical Molecules as Highly Reactive Mediators for Dye-Sensitized Solar Cell

The Third International Organic Excitonic Solar Cell Conference (IOESC2012)

発表年月： 2012年09月
Polymers for Energy Storage Ecomaterials

The 1st International Symposium on Polymer Ecomaterials (PEM 2012)

発表年月： 2012年08月
有機蓄電・創電ポリマーとデバイス設計

日本化学会第92春季年会

発表年月： 2012年03月
Polymers for Energy Storage Materials

HPI-APA International Conference on Innovation in Polymer Science and Technology (IPST 2011)

発表年月： 2011年11月
有機空気二次電池: 電気を貯める高分子の設計

第77回高分子若手研究会 [関西]

発表年月： 2011年11月
光空気電池: エネルギーを貯める有機分子の設計

日本化学会第1回CSJ化学フェスタ (2011世界化学年記念大会)

発表年月： 2011年11月
High-Density Redox Polymers for Energy Conversion and Storage

XIX Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry

発表年月： 2011年09月
Radical Block Copolymers for Application to Electro-active Biomaterials

The 10th China-Japan-Korea Foresight Joint Symposium on Gene Delivery and International Symposium on Biomaterials

発表年月： 2011年05月
高密度レドックスポリマーによるエネルギー変換: 有機ラジカル電池と太陽電池

静岡大学薄膜基板研究懇話会第14回研究発表会

発表年月： 2011年01月
有機ラジカル電池

第41回繊維学会夏季セミナー

発表年月： 2010年08月
Redox Polymers with Ultimate Site Densities: Soft Electronic Interfaces for Flexible Rechargeable Devices

JSPSアジア研究教育拠点形成事業第2回日韓合同セミナー

発表年月： 2010年02月
ラジカルポリマー電池

第18回ポリマー材料フォーラム

発表年月： 2009年11月
有機ラジカル電池: ラジカルポリマーによる電荷の輸送と貯蔵

第71回武蔵野地区高分子懇話会

発表年月： 2009年11月
New Material Development in Fuel Cell Technology

International Conference on Fuel Cell & Hydrogen Technology (CFCHT 2009)

発表年月： 2009年10月
有機ラジカル電池：フレキシブルでプリンタブルな有機二次電池

2008年度印刷・情報記録・表示研究会講座

発表年月： 2009年02月
Vanadyl Complex Catalysts for New Polymer Syntheses

Polymer Science Lecture Series, State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences

発表年月： 2008年01月
Organic Radical Batteries with High Power Density

3rd Global Plastic Electronics Conference and Showcase

発表年月： 2007年10月
Novel Functionalization of Polythiophene Derivatives

The Second International Symposium on Polymer Chemistry (PC2006)

発表年月： 2006年06月
高分子錯体を用いた燃料電池用酸素還元触媒

日本膜学会第27年会

発表年月： 2005年05月
Polythiophenylene Synthesis through Multi-electron Transfer Processes

IUPAC 10th International Symposium on Macromolecule-metal Complexes (MMC X)

発表年月： 2003年05月
Polythiophenylene Synthesis through Multi-electron Transfer Processes

International Symposium on Biotechnology, Metal Complexes and Catalysis (BMC)

発表年月： 2002年11月
ポリヘテロアセンの合成と機能

第51回高分子年次大会

発表年月： 2002年05月
μ-オキソ不均化錯体系の多電子過程を利用した新機能物質合成法の確立

日本化学会第81春季年会

発表年月： 2002年03月
Electroreduction of mu-Oxo Dinuclear Porphyrins Adsorbed on an Electrode Leading to a Cofacial Geometry: Active Site for the Reduction of O2

Materials Science & Technology Cooperation Workshop (MATEC Bremen)

発表年月： 2000年06月

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研究シーズ

有機空気二次電池

ナノ・材料, エネルギー

共同研究・競争的資金等の研究課題

ソフト分極構造の多重集積による光・電場機能高分子の革新

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2022年06月

-

2027年03月

小柳津研一

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本研究は，屈折率 (nD) が2を超える高屈折率かつ透明な有機材料は存在するかといった命題に対し，「芳香族系高分子の結晶性や密度を決める分子間相互作用の制御により，無定型かつ高密度なバルク構造を形成すること」をその具体的な分子設計の考え方と位置付けて展開し，この方針に沿ってまったく斬新な高屈折率透明高分子の一群を開拓することを目的として推進している。分極性の，すなわちHSAB則でソフトな硫黄原子 (スルフィド部位) の2p電子と，芳香環上のπ電子との間で密度高い集積構造を形成させ，これを「ソフト分極場」と捉えて，高屈折率などの光学特性に加え，誘電性など電場応答性をも制御する方法論として展開するとともに，このソフト分極に基づく超高屈折率高分子材料，超低誘電正接材料として具体化することを目指している。
本年度に特に注力した内容は，これまで類例のない超高屈折率と耐熱性 (成型加工に適したガラス転移温度180℃ー220℃)・高い透明性 (結晶化度0%の完全非晶質) をすべて両立した新しい有機高分子の創出，および，従前の経験的限界として知られている屈折率とアッベ数の相関を突破した新規高分子材料の分子設計の基礎を構築することである。前年度の成果をもとに，分子間相互作用力に注目する考え方を一歩進め，ソフトな水素結合力などの超分子相互作用を新たに高分子鎖の間に組み込むことで，無定形状態が維持されたままの状態でバルク固体の鎖間凝集力を最大化できることを複数の実例で明らかにした。これにより，Kramers-Kronig相関から導かれるポリマーの屈折率の限界を凌駕した画期的な透明高分子の一群を創製することができた。実測値が従来法での上限 (n ~ 1.75-1.80) を明らかに超えた，まったく新しい高屈折率ポリマーの例を，芳香族ポリチオエーテルのほかチオウレアなどでも見出した。
有機エネルギーマテリアル化学の確立と展開

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2021年04月

-

2026年03月

小柳津研一

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研究代表者は，電荷や水素の可逆的貯蔵を担うことのできる高分子やリチウムイオン伝導性高分子など，エネルギー変換・輸送・蓄積に関わる諸機能を有する新しい蓄エネ機能高分子の設計と有機電池などへの応用について研究し，その中で，蓄エネ過程における秩序構造の動的誘起など，高分子の無定形構造と配向・組織構造のはざまにおける興味深い現象を見出している。これを起点に，蓄エネ機能を発現する高分子設計の基本的考え方である「双安定性」の概念を実践的MIの手法も取り入れながら拡張し，革新的エネルギー変換機能を担う有機エネルギーマテリアル化学として展開することを本研究の目的とする。高分子による蓄エネ機能の概念を広く拡張し，深化させることを最終的な目標としている。本年度は，下記の通り推進し成果集積した。
1. 電気エネルギーの高速蓄積に関わる新概念の提案と実証
(1) 動的秩序構造に基づく高速電荷蓄積システムの構築電荷蓄積高分子と低次元イオン伝導パスを形成する液晶電解液間の相互作用力に基づく動的秩序構造を広く追求し，充放電過程でのイオン伝導パスの垂直配列による補償イオン移動と電気化学反応の高速化，高分子が電荷蓄積した状態で伝導パスの配向が大きく切り替わることによる電解液の絶縁化を協同現象と捉え，一般にトレートオフ関係にあるとされる「高速応答」と「長時間電荷保持」を両立させるための具体的方法論の一つを導いた。
(2) 高速電荷蓄積機構の解明電気エネルギー蓄積において，エネルギー変換の駆動力を与える電位ステップを形成させると，エネルギー変換の出力密度（電池の場合は電流密度）が顕著に向上することを実証した。
2. 高分子による水素貯蔵の学理構築と深化
水素キャリア高分子の高密度化に向けて，質量水素密度を既存有機ハイドライドに匹敵するまで高めることのできる水素付加部位として，キノキサリン類など数種を見出した。
高速移動水素による次世代創蓄電デバイスの設計

研究期間:

2018年06月

-

2023年03月

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プラスチックフィルム中でプロトンを高速移動させるための構造要件を検討した、スルホフェニレンを側鎖に複数連結してスルホン酸基を高密度導入することにより、バルクのイオン交換容量がほぼ同じであるプラスチックフィルムに比べて親水性が1.4倍、プロトン導電率が4.5倍増大することを見出した。コンパクトな分子構造で密度高いポリビニルフルオレノンを設計・合成し、その電荷および水素の交換反応と水素発生を明らかにした。数wt%の高質量水素密度を期待し、水素付加・脱離体をフルオレノンから窒素複素環式化合物へと拡張したポリビニルキノキサリンを設計・合成し、常圧、80～120℃の温和な条件下で可逆的に水素化・水素発生が起こることを確認した。酸性水溶液を用いたリチャージャブル燃料電池のモデルデバイスとして、電子/プロトン交換反応に基づく有機レドックスポリマーを負極に用いた有機空気二次電池を作製し、予備的な検討ではあるものの500回を超える高いサイクル特性を実証した。界面から移動するプロトンの移動速度をその場で計測する新手法として、遠紫外域の界面選択的分光(Far-UV-ATR)法の確立に取り組み、水素の貯蔵・放出する高分子膜を第一の対象として計測を進めた。水素を付加・脱離した化学状態の違いにより250nm付近に顕著な吸収違いが見られ、この電子遷移を時間依存密度汎関数法で帰属した。さらにIr錯体共存下での加熱による水素発生過程（酸化）、電極からの電子移動と水の付加によるアルコールへの還元過程の観測に成功した。親水性ポリビニルフルオレノンを水素貯蔵性高分子シートとしてアノード側に内蔵することにより、発電と充電を繰り返して行うことができるリチャージャブル燃料電池の原理を計画を前倒して実証した。水素高速移動機能の高度化を推進し、プラスチックフィルム中におけるプロトンの挙動を制御する分子設計および高次構造形成技術を確立し、従来の有機材料に比べて著しく高いプロトン導電率を示す薄膜を達成した。また、これらの成果を他計画研究と融合させることにより発展させ、リチャージャブル燃料電池の原理を計画を前倒して実証することができた。本計画研究では５年間の間に、水素高速移動機能の高度化（ステージⅠ）、学問分野の枠を超えた水素機能の融合（ステージⅡ）、領域全体での多彩な高次水素機能の誘起（ステージⅢ）に順次取り組む。2020年度はステージIIでの研究を進めながら、他計画研究との連携を一層深めながらステージIIIへ移行していく。プラスチック薄膜中におけるプロトン高密度化と高速移動：スルホン酸化ポリフェニレン系高分子において、フェニレン環の置換位置や配列規則性がプラスチックフィルムとしての物性に及ぼす効果を明らかにする。A05-1と連携しながらフィルム中における水の分布を詳細に解析し、高プロトン導電性を示す構造要件を整理する。高分子双安定性を利用した水素の貯蔵・放出の高速・高密度化：水素供与体と受容体が同程度に安定である「双安定性(を有する)高分子」を利用して、水素の貯蔵と放出を高速化・高密度化させることを目指す。A04と連携しながら、例えば二級アルコールとこれから2プロトンが脱離したジアニオンが共に安定構造となるような有機化合物を高分子化して、プロトンの交換反応速度を著しく増加させることを目指す。新規深紫外界面分光(Far-UV-ATR)法による水素貯蔵高分子の構造解析：分担者が開発したFar-UV-ATR法を用いて、電位や雰囲気を厳密に制御した条件下でポリビニルフルオレノンなどの水素貯蔵高分子の構造変化を解明する。電極界面から深さ方向の官能基を定量的に解析し、水素貯蔵・放出過程のその場観察を行う。これらの課題に関して、公募研究との連携も開始して、多様な高次水素機能の発現を加速する
高速移動水素による次世代創蓄電デバイスの設計

科学研究費助成事業（山梨大学）科学研究費助成事業（新学術領域研究(研究領域提案型)）

研究期間:

2018年

-

2023年

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スルホン酸化ポリフェニレン高分子を、ジクロロビフェニルとジクロロベンゼンスルホン酸から一段階で簡便に合成する方法を見出した。スルホン酸化ポリフェニレンは溶液キャスト法により柔軟な薄膜を形成し、5つのフェニレン環が連結したジクロロキンケフェニレンモノマーを用いて得られた薄膜と同程度以上の高いプロトン導電率、気体バリア性、化学安定性を示した。さらに側鎖に高密度でスルホン酸基を導入したポリフェニレン系の合成にも成功し、低含水率条件におけるプロトン導電率の向上を達成した。これらのプロトン導電性高分子薄膜を用いた燃料電池が、高性能と高耐久性を実現した。可逆的な水素吸蔵・放出を担う物質として、フルオレノン／フルオレノールを繰返し単位あたりに置換したビニルポリマー、および、チロロンと1,3,5-トリス(ブロモメチル)ベンゼンから得られる親水性架橋ポリマーを合成した。白金担持カーボン触媒を介して、フルオレノールで置換されたポリマーの電解酸化が酸素還元電位より卑な電位で生起することを明らかにし、リチャージャブル燃料電池への適用が原理的に可能であることを明確にした。また、ポリビニルキノキサリンを新たに設計・合成し，従来より高い質量水素密度を達成した。水素の吸蔵―放出を行うポリマーに対して深紫外(FUV)分光を用いることで、水素を吸蔵したアルコールと放出したケトンが明確に異なる電子遷移吸収ピークを与えること、さらにそのピークが両者の化学状態の違いに由来することを時間依存密度汎関数(TD-DFT)法による解析によって明らかにした。全反射型のFUV分光において光の入射角度を変えることで深さ分解したスペクトルの測定が可能であるため，同ポリマーにおける水素の吸蔵―放出過程のその場解析に道を拓く重要な成果である。計画研究内および他計画研究と密に連携を進めることにより、高分子薄膜中におけるプロトンや水素の構造と挙動を解析し、当初の計画よりも早い段階でプロトン高速移動および水素高密度凝集するための重要な材料設計指針を得ることができた。2019年度は水素高速移動機能の高度化（ステージⅠ）をさらに進めながら、水素機能の融合（ステージⅡ）も実施していく。プラスチック薄膜中におけるプロトン高密度化と高速移動：高度にスルホン酸基を導入した芳香族構造を持つプラスチックフィルムを設計、合成し、プロトンの分布やそれらが伝導度に及ぼす影響を明らかにする。フィルム中の水の微細構造を精密に解析し、高温で10-1S/cmを超えるプロトン伝導率を示す材料系を選定する。双安定性を利用したプロトンの高速移動：水素を簡単に貯蔵・放出できる高分子シートの開発にすでに成功している。フルオレノン高分子に水中で-1.5 Vの電圧を印加すると水の電気分解に伴ってプロトンがフルオレノールとして高分子中に取り込まれ、これを湯浴するだけで水素を放出させることができる。本研究では水素供与体と受容体が同程度に安定である「双安定性(を有する)高分子」を利用して、水素の貯蔵と放出を高速化・高密度化させることを目指す。界面構造の解析による触媒機能の活性化：プラスチックフィルム/電極界面におけるプロトンや水分子の構造を定量的に解析することにより、触媒活性点の構造や機能の設計に繋げる。分担者らが開発した電気化学周波数変調原子間力顕微鏡(EC-FM-AFM)を用いて、電位や雰囲気を厳密に制御した条件下でプロトンと酸素の電子移動反応に伴う界面の局所構造変化を解析する。これらの課題に関して、研究項目A02と連携してヘテロ機能界面を解析し、プロトンが関与する触媒反応の高活性化を試みる。A05と連携して中性子散乱測定により、プロトン高密度構造の解析を行う。また、本年度に採択された公募研究との連携も開始して、多様な高次水素機能の発現を加速する
高分子の双安定性に立脚したエネルギー変換物質の開拓

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2017年04月

-

2022年03月

小柳津研一

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本研究は，電荷授受席として働く有機部位を密度高く凝縮させた非晶質ポリマーにおける電荷の輸送・貯蔵過程に関する基礎的追究を継続し，高分子の電気化学的な双安定性，すなわち酸化，還元の両状態における化学的安定性の学術的意義と応用を明らかにすることを目的とする。これを電荷の貯蔵 (電池としてみればエネルギー蓄積)，高速蓄電，電荷輸送制御など多様な実例へ展開し，双安定性に特徴づけられた新しい機能性高分子を開拓することを目指している。これまでの研究で，キノイド系ポリマーを負極活物質として空気電池を実証した成果を起点に，電子交換に立脚した高密度蓄電に関わる基礎を明確にしている。本年度は特に，有機活物質として働くポリマーを，新しい酸化還元席の創出と電荷貯蔵過程における電子・イオン輸送の解明によって拡張し，単一イオンのみが両極間を充放電に伴い移動する，いわゆるロッキングチェア型電荷補償性を持たせた多様な電荷蓄積形態を実証するとともに，高密度有機活物質の一群を創出した。具体的には以下のような成果を得た。前年度に着手した課題「高度輸送性を目指した共役鎖の組込み」の追究から革新的電荷輸送・貯蔵ポリマーを創出した。電荷と補償イオンの拡散距離を制御するため，π共役系を組み込んだ分子レベルの複合電極を用いて電荷輸送効率を高めた。これを拡張して，キノイドを電荷授受席とする双安定ポリマーと多様なπ共役ポリマーからなる複合電極を作製し，界面での電子移動過程を解明した。最も良好な結果が得られた一例として，キノイドポリマーが電解質中で形成する膨潤ゲルにおいて，その場電解重合可能なモノマーを置換したプレポリマーを合成し共役鎖を形成させたところ，導電パス形成に伴う電荷授受席の反応性が著しく向上することを明らかにした。当初の計画に沿って，高出力を可能とする斬新な複合物質の創出に取り組んだ結果，電位やイオンの拡散性などをプローブとして，電荷授受席と共役系の複合化の効果を明確にできた。これまでにない電荷貯蔵物質として，界面が分子レベルで構造制御された授受席/π共役鎖複合体を対象に，π共役鎖の存在密度やモルホロジーを詳細に解明した結果，これらをバルクでの (すなわち電極全体としての) 電荷輸送・貯蔵特性と定量的に相関させることが可能となった。また，ロッキングチェア型電荷補償に基づく多様な電荷貯蔵形式を実証する目的に向かって，有機正極として設計されたn型ポリマーを，Liイオン補償能に着目したLiイオン電池の正極活物質として新たに用いた結果，Li負極に適合した電解液条件で充放電に伴い実際にLiイオンのみが極間移動するロッキングチェア型電池として試作・動作実証できた。この蓄電形態は，Li金属酸化物からなるLiイオン電池とまったく同一であり，充放電の物質収支に基づき電解液量をイオン伝導性の確保に必要な最小限まで削減できることを明確にした。以上の知見は，当初に目論んだ双安定性の概念実証と新しい活物質創出を目指す方法論確立に関して期待した成果を超え，レドックス高分子とπ共役高分子の界面での電荷授受が実際にマクロな (電極レベルでの) 性能を支配していることを明確にするとともに，高効率蓄電に役立つ複合化の方法論に未知の可能性が存在することを示唆している。すなわち，有機活物質の設計は，研究当初に期待した電荷授受席の高密度化と無定形固体としての凝縮相の実現によるだけでなく，さらに電荷授受と電子伝導の方法論的融合，あるいは概念的融合をも見据えた展開が有用であることを示しており，当初予想しなかった展開に繋がっている。以上より，本研究は当初の計画以上に進展していると判断している。今後は，本年度に得られた成果をさらに拡張し，複合電極の利点を最大限活用することで，従来にない高エネルギー密度の電荷貯蔵を可能とする，有機物ならではの斬新な蓄電形式として提案する。さらに，無定形高分子の強みを活かした積層化・薄膜化による高電圧の発生や，交流からの一定電圧 (矩形波) 出力，交流信号の増幅を可能とする純有機物からなるデバイスの実現など，電気的双安定を有する電荷貯蔵ポリマーに特有の興味ある特殊物性を開拓・追究する。今後の研究推進において，研究計画変更の必要性や研究を遂行する上での問題点などはなく，当初の計画に沿って，斬新な有機活物質の創製と電気的双安定性の学術的基礎の確立に向け，着実かつ効率高く研究成果を積み上げたい。特に，次年度は本研究の最終年度前年度となるため，全体の成果取りまとめに向け成果集積を加速させるべく，基礎と応用の両面で有機活物質の有用性を一層明確にすることに注力する
高密度レドックス流体：蓄電科学を革新する新原理の探索

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2018年06月

-

2021年03月

小柳津研一

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高密度レドックス流体を与えるナノ構造体を，電子交換に基づく電荷伝播の解析から創出し，レドックス凝縮相を形成する流体の設計指針を明確にするとともに，ナノ粒子間の交換反応に基づく電荷輸送・貯蔵機構の解明を経て，高速・大容量フロー蓄電の基礎原理を明確にすることを本研究の目的として展開している。具体的には，有機安定ラジカル種の可逆で速い一電子授受に着目し，ラジカルを電荷交換席として繰返し単位あたり高密度に置換した非晶質ポリマーによる高速電荷輸送の実現を目指している。さらに，このポリマーを活物質とした有機ラジカル電池を拡張し，ポリマーが水系電解質に分散したナノ粒子の形態で高密度蓄電を担う，斬新な有機フロー活物質を創製することも目的としている。これらの目的達成のため，本年度は，前年度の展開を受けて下記のように推進し，成果集積した。(1) 前年度に着手した「分散粒子の電子交換に基く蓄電現象の物理化学」の解明に向け，水系電解液に分散させた高密度レドックスポリマー粒子の充放電特性を詳細に解明した。粒子内の電荷拡散係数Dを求め，自己電子交換の二次反応速度定数kexを導出した。有機ラジカル種やアントラキノン (AQ)，フェナントレンキノン (PQ) 類の速い外圏的電子移動が，ポリマー粒子中でも大きなkexを与えることを数種の実例について明らかにした。実測容量がレドックス席数と直線関係にある条件を明らかにし，レドックス系としての理想的振舞いを示す範囲を分散粒子の特性として把握した。(2) ナノ粒子の物質移動制御について本年度から研究着手した。サイズ制御された高密度レドックスポリマー粒子の充放電では，セパレータに多孔膜を利用できるため高出力特性を導けることを明らかにし，従前の電解質膜を使用することなく高レートのレドックスフロー電池を構成できる方法論として有用であることを示した。前年度の展開を受け本年度は，高分散性を有する高密度レドックスポリマー粒子の創出に注力し，水系電解質で大きな電位差を与えた電子授受席ペアを絞り込んだ。これは計画に沿った展開による当初期待した成果の範囲内である一方，官能基耐性高くナノ粒子を与える重合法を広く探求する中で，電子授受席を当初の想定より遥かに当重量小さく (モノマー単位で密度高く) できることを見出すことができ，これが拡張性のある方法論であることも明確になった。結果として，高密度レドックス流体の品揃えを広く確保できるに至り，当初の計画を前倒しで実施可能となっている。また，損失の少ない低粘度流体を与える方法論として，逆相乳化重合やナノ寸法のボトルブラシポリマーへの展開を計画通りに推進した結果，数例で思いがけず理論容量に近い実測値が濃厚分散系でも引き出せることが明らかになった。以上より，現在まで着実な成果の積み上げが進展しているとともに，予想外の新知見も得られており，当初の目標値を超えた性能実現が可能となりつつあることから，当初計画以上に進展していると判断している。これらを基盤として最終年度である次年度は，当初期待した以上の具体的成果を固めるとともに，続くプロジェクトに拡張させるための基礎を確立できる見込みである。第2年度成果を承け，最終年度である第3年度は成果取りまとめに向けて，有機フロー電池に関する具体的知見を一層集積するとともに，研究成果の公開にも注力する。具体的には，電子授受席の超高濃度化 (5 M程度に挑戦) により，Liイオン電池など固体電池に迫る (あるいは超える) 超高エネルギー密度と，現在のレドックスフロー電池と同等以上の高出力特性を達成する。有機物の強みを生かして，希少元素を一切含まず，低コストで取扱い易い低環境負荷型の電解質として定着させる。また，電解液の連続循環と多孔膜での物質移動制御に基づくエネルギーロス低減を達成する。以上を総合して，フロー電池を構成する有機蓄電物質ならではの優位性・メリットを明確に示す
超高純度・高分子量ポリフェニレンスルフィドの新合成と機能開拓

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2016年04月

-

2018年03月

小柳津研一

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ジフェニルジスルフィド (DPS) の融液から酸化重合によりポリフェニレンスルフィド (PPS) が得られた予備知見を起点として、高純度、高分子量のPPS合成法を確立することを目的とした。また、高い硫黄含量と透明性を組み合わせ、耐熱性を併せ持った高屈折率材料として確立することも目指した。従来資源価値が低いとされたDPSをエンプラPPSに変換する合成法として展開した。主な成果として、分子量と反応進行度の相関を解明することによって物質収支の全容を明らかにした。また、アルキル置換PPS誘導体に展開し、非晶質無定形固体を与える分子構造を明確にし、高い硫黄含量に基づく高屈折性を明らかににした
水素キャリアとしての芳香族ケトン高分子

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2015年04月

-

2017年03月

西出宏之, 小柳津研一

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有機ハイドライドに次ぐ、まったく新しい水素キャリアとして芳香族ケトン高分子を提案、その機能を実証した。いくつかのフルオレノンポリマーを合成し、その樹脂で電解還元と次ぐ水を水素源としたプロトン付加による効率高い水素化を実験した。錯体触媒溶液との加温により定量的な水素発生を観測し、水素キャリアとしての特徴を議論した
湿式トランジスタを指向した有機ゲル接合素子の創出

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2014年04月

-

2016年03月

小柳津研一

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電子交換反応に基づく高い電荷輸送性を有する高密度レドックスポリマーを新規な導電物質と捉え、大流速電荷輸送、ヘテロ界面による整流特性の発現など、特徴ある湿式導電現象へと拡張した。特に、電荷輸送性が平衡電位の関数として表せることを手がかりとして、平衡電位の制御電圧をゲート電圧とする斬新なレドックストランジスタを試作し動作実証した。交換速度定数に基づく電荷拡散係数と拡散層厚みから予測可能な電流密度、交差反応を規定する電位ギャップなど、有機分子の設計自由度と化学反応に基づく高い輸送選択性を駆使し、分子レベルの界面構築も取り入れながら、全有機かつ湿式（電気化学）デバイスによる交流信号増幅を達成した
高密度エネルギー貯蔵を可能とする有機負極ポリマーの創出

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2013年04月

-

2016年03月

小柳津研一

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キノン類の可逆的かつ速い電子授受に着目し、高密度アントラキノン置換ポリマーによるn型電荷輸送の実現とこれを有機負極とする有機空気二次電池の実証を起点として、電子交換反応に立脚した導電・蓄電現象に関わる基礎化学を確立した。具体的には、有機負極として働くポリマーの拡充を ①斬新なn型レドックス席の創出と電荷輸送・貯蔵過程における ②電子・イオン輸送の解明により計り、③ヘテロ接合界面での交差反応に基く整流性の発現を、ロッキングチェア型電荷補償やp・nバイポーラ性を持たせた ④多様な電荷貯蔵形態の実証を経て ⑤超高密度蓄電物質の創出へと繋げる道筋で、エネルギー変換に関連した有機物性化学を開拓した
有機ラジカルのＳＯＭＯ制御による新しい光・電子機能性ポリマーの開拓

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(基盤研究(S))

研究期間:

2012年

-

2016年

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本研究は、当初計画に基づき、有機安定ラジカル種の可逆的かつ速い電子授受に着目し世界に先駆け合成してきたラジカルポリマーによる高速電荷輸送と高密度電荷貯蔵の発見とその解釈を起点とした、π共役物性に支配される従来の導電性ポリマーから脱却した電子交換反応に基く導電・蓄電物質の基礎科学確立を目指して推進した。計画書記載の研究方針である ①大流束電荷輸送系の創出と ②ヘテロ接合を用いた流束制御を基軸とした現象の普遍化による学問的深化と、③有機ラジカル種の拡充による超高速化やpnバイポーラ性など新規物性も活用した ④SOMO (Singly Occupied MO)π共役複合系へと一般化する道筋での有機物性化学の新領域開拓を着実に推進した。新型太陽電池や次世代蓄電池など実デバイスに波及する、実践的学術として確立しつつある。本年度の成果を以下に記す。
1. 電子交換に基づく導電現象の物理化学 (1) 非共役系での導電現象の確立と深化：薄層化（界面積増大）により膜厚を精密制御する方法を、高い交換反応性を有するラジカル種とも組合せ、電荷・イオン伝播の大流束輸送系を構築した。(2) 大流束輸送系の解析：大流束輸送の非平衡熱力学を解明するため、電荷輸送の素過程を様々な解析法により定量的に捉えた。
２. ラジカルポリマーの合成有機化学 (1) ラジカルポリマーを与える反応有機化学の確立：これまでに確立した重合法を駆使して、分子量、分散度に加え不対電子密度を制御したポリマーを精密合成した。(2) ラジカル不対電子の合成化学による特性制御：従来明らかにして来た安定ラジカル種に加え、pnバイポーラ性を有するフェルダジルやニトロニルニトロキシド、不均一電子移動速度定数が極めて大きいアダマンタン骨格などに拡張し、レドックス電位、電解質膨潤度、対イオンや溶媒の物質移動量と速度の実測より電荷輸送特性を解明した。
π共役レドックス融合型エネルギー貯蔵マテリアルの創出

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(新学術領域研究(研究領域提案型))

研究期間:

2013年04月

-

2015年03月

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(1) 律速過程と充放電性能の相関解明：複合電極における電荷の移動抵抗への寄与が推測される素過程として、ポリマー内の自己電子交換、ポリマー／π共役界面での交差電子交換、π共役固体ネットワークの電子移動、π共役固体集電体間の電子移動に分類し、各過程の寄与について電極組成・構造を変えたπ共役／凝縮レドックス融合物質の電気化学応答をもとに解明した。π共役固体の組成を調整した電極の電荷移動抵抗と固体／ポリマー間の接触面積の相関、膜厚の異なる電極における電荷移動抵抗を明らかにした。材質の異なる集電体上に形成された複合電極における電荷移動抵抗の支配因子を明確にした。電荷移動抵抗が充放電特性と直接相関をもつことを実証し、充放電特性向上に向けた活物質の設計指針の一つを導出した。(2) 律速段階における電荷移動の効率向上と高密度エネルギー貯蔵物質としての実証：π共役／凝縮レドックス融合物質に電荷補償系を共存させ、電荷保持力を確かめた。予備知見として明らかにしている高密度レドックスポリマー単独による可逆的エネルギー貯蔵能を、π共役系との分子レベルでの融合により向上させ、従来性能を超えた有機電池を実現した。具体的には、定電流下での平衡電位を参照電極基準で測定し、ポリマーに蓄積される電荷密度を求めた。また、減衰挙動から電荷保持力を含めた速度パラメータを見積もり、電荷貯蔵効率を把握した。電解質中での平衡膨潤度、対イオンや溶媒の物質移動量と速度を実測し、対イオン種や溶媒因子との相関を明確にすることにより、レドックス凝縮系としての特性を解明した。レドックス席の速い外圏的電子移動が、膨潤ゲル中でも大きな速度定数を与えることを実証し、高速電荷輸送可能な機能性界面を分子レベルで創出した。以上を総合し、π共役／凝縮レドックス融合物質を斬新なエネルギー貯蔵材料の一つとして確立した。26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない
π共役レドックス融合型エネルギー貯蔵マテリアルの創出

研究期間:

2013年04月

-

2015年03月

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(1) 律速過程と充放電性能の相関解明：複合電極における電荷の移動抵抗への寄与が推測される素過程として、ポリマー内の自己電子交換、ポリマー／π共役界面での交差電子交換、π共役固体ネットワークの電子移動、π共役固体集電体間の電子移動に分類し、各過程の寄与について電極組成・構造を変えたπ共役／凝縮レドックス融合物質の電気化学応答をもとに解明した。π共役固体の組成を調整した電極の電荷移動抵抗と固体／ポリマー間の接触面積の相関、膜厚の異なる電極における電荷移動抵抗を明らかにした。材質の異なる集電体上に形成された複合電極における電荷移動抵抗の支配因子を明確にした。電荷移動抵抗が充放電特性と直接相関をもつことを実証し、充放電特性向上に向けた活物質の設計指針の一つを導出した。(2) 律速段階における電荷移動の効率向上と高密度エネルギー貯蔵物質としての実証：π共役／凝縮レドックス融合物質に電荷補償系を共存させ、電荷保持力を確かめた。予備知見として明らかにしている高密度レドックスポリマー単独による可逆的エネルギー貯蔵能を、π共役系との分子レベルでの融合により向上させ、従来性能を超えた有機電池を実現した。具体的には、定電流下での平衡電位を参照電極基準で測定し、ポリマーに蓄積される電荷密度を求めた。また、減衰挙動から電荷保持力を含めた速度パラメータを見積もり、電荷貯蔵効率を把握した。電解質中での平衡膨潤度、対イオンや溶媒の物質移動量と速度を実測し、対イオン種や溶媒因子との相関を明確にすることにより、レドックス凝縮系としての特性を解明した。レドックス席の速い外圏的電子移動が、膨潤ゲル中でも大きな速度定数を与えることを実証し、高速電荷輸送可能な機能性界面を分子レベルで創出した。以上を総合し、π共役／凝縮レドックス融合物質を斬新なエネルギー貯蔵材料の一つとして確立した。26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない
非晶質凝縮相を形成する高分子錯体の創出とエネルギー変換・貯蔵素子への応用

研究期間:

2012年04月

-

2014年03月

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前年度の研究成果に基づき、高密度レドックスポリマー複合膜における電子移動と、それに伴うイオン輸送の全容解明により、有機光電変換に不可欠な革新的ポリマー・金属錯体複合素子を創出するとともに、金属錯体の光誘起電子・エネルギー移動を組み込んだ電荷分離・輸送系へ拡張し、光電変換能を引き出すことを目的として研究展開した。本年度の成果内容は以下の通りである。(1) n型レドックス席への拡張：n型酸化還元電位と電極反応の速度定数を把握し、酸化チタンのフェルミレベルに近い準位で可逆的な1電子移動を示すn型レドックス席を絞り込んだ。次いでこれらをペンダント置換基として導入した高密度レドックスポリマーを分子量高く合成し、電極修飾膜でn型容量を実測した。(2) n型電荷輸送の確立：酸化チタンのフェルミレベル近傍で可逆的1電子レドックス席を高密度に含有するレドックスポリマーは、励起色素から受け渡された電子を高エネルギー準位を保ったまま輸送でき、自己電子交換により電荷分離距離が顕著に増加するため、逆電子移動による電荷再結合を抑制できることを明らかにした。光電荷分離による起電力発生を実証し、従来にない全有機湿式太陽電池の実現に向けたn型輸送材料として確立した。初年度に得られたn型ポリマー膜に色素として働く金属錯体と電荷補償系を共存させ、光起電力の発生を確かめた。(3) n型ポリマーを用いた光電変換系の確立：透明電極上に形成させたn型ポリマー膜に、金属錯体（色素）を擬不均一系での高密度担持や、それをペンダント基とする高分子錯体の積層により複合した。光照射下での開回路電圧を測定し、蓄積される電荷密度を求めた。また、減衰挙動から逆電子移動を含めた速度パラメータを見積もった。選定されたn型電荷輸送層とp型電荷補償系を共存させたセルを構成し、開放電圧、短絡電流、フィルファクター、光電変換効率を把握し、高い開放電圧を引出した。25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない
π共役レドックス融合型エネルギー貯蔵マテリアルの創出

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(新学術領域研究(研究領域提案型))

研究期間:

2013年

-

2014年

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本研究は、レドックス活性基を含有する有機ポリマーを活物質とした有機二次電池に関する研究において、物質移動の促進が効率高い電荷拡散に繋がることに基づき、伝導性と蓄電特性を両立しうる斬新な融合物質を創出することを目的とする。一般に蓄電能を有するポリマーは電子伝導性が乏しく、単独で電池容量を確保することは困難であり、有機二次電池を実用可能なレベルに到達させるには、導電助剤の添加による活物質の電気抵抗低減が必要となっている。従来の研究ではポリマー設計に力点が置かれ、分散状態や界面構造、集電体との相互作用など、本質的な構造因子は十分に研究されていなかった。これに対し本研究は、導電助剤であるπ共役有機固体とレドックスポリマーの融合による新材料創製を目指して、界面構造や分散状態などスケールを俯瞰した構造設計によりポリマーの性質を最大限引き出すことを目的とした。電気伝導と電荷輸送を融合させ、材料設計のスケール性を分子レベルからナノ寸法へ拡張し、斬新なエネルギー貯蔵マテリアルを創出するのが狙いである。本年度の具体的な成果を以下に記す。
(1) 斬新なπ共役／凝縮レドックス融合物質の創出：π-πスタックによりバンドル形成するSWNTを、高密度レドックスポリマーの一つであるポリ（ニトロキシド置換メタクリレート）（PTMA）により分子ラッピングし、導電性を維持しながら高分散体を得た。PTMA被覆したSWNTをPTMA中に均一配置することにより、微量な炭素含有量で導電性ポリマー電極を形成させた。得られた電極が透明性と高速な充放電特性を示すことを明確にし、光電極としての可能性も含め応用範囲を拡大した。(2) π共役／凝縮レドックス融合物質における律速過程の解明：電子授受効率を高める導電助剤として炭素繊維との複合系を含め、集電体上に形成した多様な組成・膜厚のπ共役／凝縮レドックス融合物質における電荷移動を解析した。
n型レドックスポリマーの創出と有機負極活物質への応用

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2009年

-

2012年

小柳津研一, 西出宏之

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ポリイミドを分子レベルで炭素繊維と複合化させることによりモノマー単位当りでレドックス活性が発現することを見出し、その可逆な酸化還元を二次電池の負極反応と捉え、全有機電池の動作を実証した。これをもとに、有機レドックス席を究極の密度で安定に有するポリマーを幅広く合成し、物質移動過程の解明と制御に基づく膜抵抗の低減により迅速かつ大容量の電子移動過程を達成するとともに、イオン輸送性を高めた新しい活物質の設計により、電解質および電解液の大幅な削減を可能とし、有機負極活物質として具体化した。
ラジカルポリマーを用いた有機メモリ素子の創出

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(挑戦的萌芽研究)

研究期間:

2009年

-

2011年

西出宏之, 小柳津研一

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安定有機ラジカルをレドックス席として高密度に置換したラジカルポリマーを用いて、次世代メモリに位置付けられる有機ポリマーメモリの鍵物質を創出した。SOMOレベルを制御したポリマーを精密合成し、固体での電荷注入機構の解明をもとに、ON/OFF比10^5以上で繰返し耐久性および状態保持力高い不揮発性メモリ素子を試作した。印加電圧に応じてON/OFF状態が切り替わって状態維持する電気的双安定性を支配する因子を明確にし、全有機メモリの設計指針を明らかにした。具体的には、ラジカルポリマー層を電極で挟んだ構造の薄膜素子を用いて動作実証するとともに、ラジカルポリマーに期待される特異な電荷注入・輸送現象を分子構造と相関させて解明し、低電圧でも駆動するポリマーを創出した。
ラジカルポリマーのSOMO設計と全有機二次電池の創製

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2007年

-

2011年

西出宏之, 小柳津研一, 須賀健雄

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有機ラジカルポリマーを電極活物質とした「有機ラジカル電池」のプロトタイプについて、軽量かつ成型性に優れる有機材料の特徴に基づく高いエネルギー密度と、ラジカル種の高速電子移動に由来するパワー密度をあわせもつ類例のない電池特性の予備的実証を起点に、有機ラジカル種の電子移動とそれにともなう電荷輸送特性の解明に基づく革新的有機電極材料の創出と、SOMO(半占有分子軌道)経由の有機電子移動に関する基礎化学開拓を目的とした。有機ラジカル種の基礎化学に立脚した合理的分子設計により、エネルギー密度と出力パワーを向上させ、安全・環境適合の次世代二次電池も提示した。
ラジカルポリマーゲルを用いた超高速電荷輸送ソフト界面の構築

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(新学術領域研究(研究領域提案型))

研究期間:

2009年

-

2010年

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本研究は、有機安定ラジカル種がモノマー単位当たり置換した非共役系ポリマーである「ラジカルポリマー」を用いて、高速かつ高密度の電荷輸送・貯蔵機能をもつ電解質膨潤ゲル膜を創出し、膜の内部における電子移動とそれにともなうイオン輸送現象の全容解明により、革新的電極活物質を創出することを目的とする。特に、これらの支配因子と考えられる膜/電解液界面における物質移動を、ポリマーゲル表面への規則的・階層的構造の導入を手段として効率化する切り口から、大容量の電荷貯蔵に関わるソフト界面の化学を確立する。酸化還元活性なラジカル席が密集した電解液膨潤ゲルを、外部からの電気刺激により酸化状態やDonnan平衡が素早くダイナミックに変化する機能性ソフト界面と捉え、エネルギー分野を志向した材料開拓の切り口から、ソフト界面の分子科学創出の一例として貢献する。
(1)界面構造制御による炭素フリーの活物質設計
メソスコピックレベルの規則・階層的構造をポリマーゲル/電解液界面に形成させ、電極面積当たりのレドックス容量と充放電のレート特性を両立させた斬新な機能性ゲルを創出した。光架橋ラジカル膜へのパターニングや相分離を利用したイオン移動チャンネルの導入により、電荷や対イオンの正味の拡散距離を低減させた構造を構築し、ポリマー膜への電荷注入が対イオンによる電荷補償に律速されず、あたかも溶存レドックス種のように素早く応答するソフト界面として確立した。
(2)電子・イオン輸送現象の解明と制御
ポリマーのキャスト膜における低次元イオン輸送チャンネルを形成するイオノフォア機能を期待して、ラジカル置換ポリエーテル類へと展開、ラジカル部位の電荷補償カチオン種について、ポリエーテル相互作用に基づく拡散経路を形成させた。有効レドックス層として働くポリマー膜厚を把握し、対イオンの拡散性向上が不活性層低減に繋がることを実証した。
ラジカルポリマーゲルを用いた超高速電荷輸送ソフト界面の構築

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(新学術領域研究(研究領域提案型))

研究期間:

2009年

-

2010年

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本研究は、有機安定ラジカル種がモノマー単位当たり置換した非共役系ポリマーである「ラジカルポリマー」を用いて、高速かつ高密度の電荷輸送・貯蔵機能をもつ電解質膨潤ゲル膜を創出し、膜の内部における電子移動とそれにともなうイオン輸送現象の全容解明により、革新的電極活物質を創出することを目的とする。特に、これらの支配因子と考えられる膜/電解液界面における物質移動を、ポリマーゲル表面への規則的・階層的構造の導入を手段として効率化する切り口から、大容量の電荷貯蔵に関わるソフト界面の化学を確立する。酸化還元活性なラジカル席が密集した電解液膨潤ゲルを、外部からの電気刺激により酸化状態やDonnan平衡が素早くダイナミックに変化する機能性ソフト界面と捉え、エネルギー分野を志向した材料開拓の切り口から、ソフト界面の分子科学創出の一例として貢献する。(1)界面構造制御による炭素フリーの活物質設計メソスコピックレベルの規則・階層的構造をポリマーゲル/電解液界面に形成させ、電極面積当たりのレドックス容量と充放電のレート特性を両立させた斬新な機能性ゲルを創出した。光架橋ラジカル膜へのパターニングや相分離を利用したイオン移動チャンネルの導入により、電荷や対イオンの正味の拡散距離を低減させた構造を構築し、ポリマー膜への電荷注入が対イオンによる電荷補償に律速されず、あたかも溶存レドックス種のように素早く応答するソフト界面として確立した。(2)電子・イオン輸送現象の解明と制御ポリマーのキャスト膜における低次元イオン輸送チャンネルを形成するイオノフォア機能を期待して、ラジカル置換ポリエーテル類へと展開、ラジカル部位の電荷補償カチオン種について、ポリエーテル相互作用に基づく拡散経路を形成させた。有効レドックス層として働くポリマー膜厚を把握し、対イオンの拡散性向上が不活性層低減に繋がることを実証した
エネルギーデバイスを目指した高密度電子輸送材料の創製

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(萌芽研究)

研究期間:

2007年

-

2008年

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本研究では、負極活物質として電極反応速度が大きく、還元ドープにより高容量が期待できる新規なn型活性ポリマーを設計・合成することを目的とする。具体的には、還元電位と電子移動速度を制御して、n型活性なポリマーを探索した。n型ドープ状態の安定化に働く各種因子を解明し、卑な電位で安定度高く電子貯蔵できるポリマーを合成した。さらに、安定ラジカル種に関する申請者の従来知見を活用し、ニトロニルニトロキシド、フェノキシル、ガルビノキシルおよびセミキノンラジカルへと拡張し、斬新なn型活性物質群として確立した。
(1)n型ポリマーの合成
前年度に選定されたn型活性なレドックス席を有するメタ(ア)クリレード、スチレン誘導体などを合成し、対応するポリマーを得た。カルボニル基が隣接位に置換したアシルニトロキシドモノマーは、対応するヒドロキシルアミンを出発物として、酸クロ法により保護基、ビニル基を導入して得た。重合後、ベンゾイル基の脱保護、酸化を経てニトロキシドポリマーを得た。
(2)n型ラジカルポリマーの拡張
ガルビノキシルおよびフェノキシルとの関連から、キノン/セミキノンラジカルをレドックス席に有するポリマーを合成した。セミキノンラジカルの安定度の向上と、キンヒドロン生成の抑制が期待できる主鎖型および剛直なペンダント構造を有するポリマーを合成した。
(3)全有機二次電池の試作
ポリマー膜内の電子・イオンの拡散過程を解析し、負極活物質と導電性部材との複合化について検討した。
静電相互作用に基づく親水性ポルフィリン修飾リポソームの創製とその触媒機能

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

2005年

-

2007年

小柳津研一, 湯浅真

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本研究は、脂質二分子膜小胞体の表面に金属錯体からなる機能部位を構築すること、これを活性点とする擬不均一系触媒反応を開拓することを目的とした。具体的には、各種カチオン性金属ポルフィリンがアニオン性リポソームの親疎水表面に固定されることを幅広く実証し、これが基質との反応に対する不均一系触媒として働く例を確立した。1)ポルフィリンのアルキル鎖長の検討:メソ位チエニル基置換ポルフィリンを原料とする簡単なスルホニオポルフィリンの合成について検討した。チオフェンのアルキル化を予備的な知見として、アルキルチオフェニウム塩が得られる反応を幅広く拡張し、これをポルフィリンを始めとする環状π共役系化合物および配位子に適用して効率よく目的化合物の合成に成功した。2)集合体の構造と安定度の検討:得られたカチオン性ポルフィリンをはじめとする環状π共役系の立体構造と二分子膜形成分子との親和性や相互作用の機構は、スペクトルを駆使して確認・実証した。3)カチオン性ポルフィリン担時リポソームの合成:合成されたカチオン性錯体とリポソームの複合系構築を目的として、長鎖アルキル脂肪酸塩とのイオンコンプレックスを形成させ、リポソームに導入した。錯体部の溶媒和構造や局所誘電率を解析することにより、リポソーム表面における擬不均一系触媒反応の開拓、リポソームに担持された錯体の触媒機能などを幅広く解明した。4)ポルフィリン修飾リポソームを用いて、酸素および活性酸素種が関与する様々な反応を解明し、特に触媒的にヒドロキシラジカルを発生する反応系を利用して、当該リポソームの生理作用を明らかにした
超臨界二酸化炭素を用いた新しい機能高分子薄膜の合成と性質

科学研究費助成事業(東京理科大学) 科学研究費助成事業(基盤研究(C))

研究期間:

2004年

-

2006年

湯浅真, 小柳津研一, 村田英則

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ナノレベルで集積した緻密かつ平坦な機能高分子薄膜を作製するため、超臨界二酸化炭素環境下における電解重合を、独自に工夫した反応装置を活用し実施した。ポリ(チオフリルポルフィリン)誘導体を対象に、斬新な多重応答性センサーを目指した研究を推進した。具体的には、物質拡散が常温・常圧環境下よりも1000倍程度大きい超臨界環境下において、ポリチオフェン誘導体を量合成し、分子構造を正確に把握した。さらに、各種の薄膜物性(膜厚、表面形態、表面粗さ、電気伝導特性、レドックス特性、エレクトロクロミズム性、誘電特性など)を詳細に評価した。多重バイオセンサーを指向した新材料としての各種基礎物性を、重合物質の分子構造と相関させて正確にまとめた。
超臨界二酸化炭素環境下における電解重合によって合成されたポルフィリン薄膜を用いて、活性酸素種(特にスーパーオキシドアニオンO_2^-)や一酸化窒素の同時検出用センサー材料としての性質を解明した。具体的には、側面を絶縁保護したファイバー電極(数十μm径)の底面に、超臨界環境下での電解重合により機能性薄膜を作製し、ついでファイバーの周囲を対極が取囲む形の一体型微小電極を工夫した。電極材料や絶縁被覆材料について系統的に検討し、基質の酸化電流を安定度高く取り出すことのできる構造を明らかにした。
生体内でのシグナル伝達や恒常性維持に重要な役割を果たしているO_2^-やNOを検出対象として、作製したバイオセンサーを実地に生体に挿入してこれらの濃度をリアルタイムで検出を試みた。超臨界重合法による緻密で再現性の高い均質膜に複合された薄膜を対象に、検出基質の膜内拡散や電位勾配などの基礎データを踏まえ、バイオセンサーとして最適の電極構造を構築した。
超臨界二酸化炭素を用いた新しい機能高分子薄膜の合成と性質

科学研究費助成事業(東京理科大学) 科学研究費助成事業(基盤研究(C))

研究期間:

2004年

-

2006年

湯浅真, 小柳津研一, 村田英則

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ナノレベルで集積した緻密かつ平坦な機能高分子薄膜を作製するため、超臨界二酸化炭素環境下における電解重合を、独自に工夫した反応装置を活用し実施した。ポリ(チオフリルポルフィリン)誘導体を対象に、斬新な多重応答性センサーを目指した研究を推進した。具体的には、物質拡散が常温・常圧環境下よりも1000倍程度大きい超臨界環境下において、ポリチオフェン誘導体を量合成し、分子構造を正確に把握した。さらに、各種の薄膜物性(膜厚、表面形態、表面粗さ、電気伝導特性、レドックス特性、エレクトロクロミズム性、誘電特性など)を詳細に評価した。多重バイオセンサーを指向した新材料としての各種基礎物性を、重合物質の分子構造と相関させて正確にまとめた。
超臨界二酸化炭素環境下における電解重合によって合成されたポルフィリン薄膜を用いて、活性酸素種(特にスーパーオキシドアニオンO_2^-)や一酸化窒素の同時検出用センサー材料としての性質を解明した。具体的には、側面を絶縁保護したファイバー電極(数十μm径)の底面に、超臨界環境下での電解重合により機能性薄膜を作製し、ついでファイバーの周囲を対極が取囲む形の一体型微小電極を工夫した。電極材料や絶縁被覆材料について系統的に検討し、基質の酸化電流を安定度高く取り出すことのできる構造を明らかにした。
生体内でのシグナル伝達や恒常性維持に重要な役割を果たしているO_2^-やNOを検出対象として、作製したバイオセンサーを実地に生体に挿入してこれらの濃度をリアルタイムで検出を試みた。超臨界重合法による緻密で再現性の高い均質膜に複合された薄膜を対象に、検出基質の膜内拡散や電位勾配などの基礎データを踏まえ、バイオセンサーとして最適の電極構造を構築した。
π共役系剛直鎖ポリヘテロアセン類におけるナノ構造制御と量子秩序

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(若手研究(A))

研究期間:

2002年

-

2003年

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本研究は、芳香族スルホニウム塩類の親電子置換反応を擬二次元型π共役系高分子の新合成法として確立すると共に、その電子・光電子物性を詳細に解明することを目的とする。特に、歪みの無いπ共役系構造におけるドーピング構造の安定化を、計算と実験の両面から明らかにする。本年度の研究実績は以下の通りである。1.擬二次元π共役系連鎖の基礎物性解析合成されたヘテロポリアセン類(フェノチアジニウム型、チアントレニウム型、フェノキサチイニウム型およびチオフェンラダー型)の吸収スペクトルにおけるπ-π^*遷移吸収波長、吸光係数、薄膜の屈折率、CVにおける酸化還元電位、熱安定度(Tg,Tm,Td)などの基礎物性を正確に測定、これらを構造と相関させて整理した。酸化還元電位は置換基の導入や対アニオンにより調節可能であった。分子軌道計算を援用して、3d-2p共鳴効果、励起エネルギーおよびドーピング構造などを算出、実験結果を反映させながら高伝導体を実現させる有効な分子骨格を決定した。併せて構造明確な低重合度閉環体の性質を計算予測し、ポリマーと共に合成した。2.電子・光電子機能の解明溶液キャスト法により上記4種類のポリスルホニオアセンの成膜試料を作成、4端子法によりバルク電子伝導度を測定、酸化ドーピングによる伝導度向上を実証すると共に、還元ドーピングも可能であることを酸化還元電位から実証した。紫外可視およびESRスペクトルからポーラロン、バイポーラロン生成を確認すると共に、ラジカル濃度の定量からポーラロン状態の安定度を正確に把握した。伝導度の温度依存性から伝導機構を明らかにすると共に、対イオンを変化させて配向試料を作成、YAGレーザを用いて二次非線形感受率を予備的に測定することにより、偏光方向や波長依存性を明らかにした。以上を総合して、新しい物質系である長鎖共役型ポリスルホニオアセンについて、光電子機能に関する基礎的な性質を解明した
π共役系剛直鎖ポリヘテロアセン類におけるナノ構造制御と量子秩序

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(若手研究(A))

研究期間:

2002年

-

2003年

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本研究は、芳香族スルホニウム塩類の親電子置換反応を擬二次元型π共役系高分子の新合成法として確立すると共に、その電子・光電子物性を詳細に解明することを目的とする。特に、歪みの無いπ共役系構造におけるドーピング構造の安定化を、計算と実験の両面から明らかにする。本年度の研究実績は以下の通りである。1.擬二次元π共役系連鎖の基礎物性解析合成されたヘテロポリアセン類(フェノチアジニウム型、チアントレニウム型、フェノキサチイニウム型およびチオフェンラダー型)の吸収スペクトルにおけるπ-π^*遷移吸収波長、吸光係数、薄膜の屈折率、CVにおける酸化還元電位、熱安定度(Tg,Tm,Td)などの基礎物性を正確に測定、これらを構造と相関させて整理した。酸化還元電位は置換基の導入や対アニオンにより調節可能であった。分子軌道計算を援用して、3d-2p共鳴効果、励起エネルギーおよびドーピング構造などを算出、実験結果を反映させながら高伝導体を実現させる有効な分子骨格を決定した。併せて構造明確な低重合度閉環体の性質を計算予測し、ポリマーと共に合成した。2.電子・光電子機能の解明溶液キャスト法により上記4種類のポリスルホニオアセンの成膜試料を作成、4端子法によりバルク電子伝導度を測定、酸化ドーピングによる伝導度向上を実証すると共に、還元ドーピングも可能であることを酸化還元電位から実証した。紫外可視およびESRスペクトルからポーラロン、バイポーラロン生成を確認すると共に、ラジカル濃度の定量からポーラロン状態の安定度を正確に把握した。伝導度の温度依存性から伝導機構を明らかにすると共に、対イオンを変化させて配向試料を作成、YAGレーザを用いて二次非線形感受率を予備的に測定することにより、偏光方向や波長依存性を明らかにした。以上を総合して、新しい物質系である長鎖共役型ポリスルホニオアセンについて、光電子機能に関する基礎的な性質を解明した
空気酸化重合によるポリチオフェンの精密合成

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(基盤研究(B))

研究期間:

2001年

-

2002年

西出宏之, 小柳津研一, 宮坂誠

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本研究は、チオフェン環を主鎖に含有する縮合環ポリマーを設計・合成し、その構造を制御しながら三次構造に基づく新しい物性を開拓することを目的とする。空気酸化重合に関する従来知見をもとに、穏やか且つ簡便に分子量を制御しつつ芳香族高分子を合成、主鎖平面性に基づく共役系の拡大を実証する。具体的には、空気酸化重合により側鎖にアルキルスルフィニル基を導入したポリ(1,2-フェニレンオキシド)、ポリ(1.3-フェニレン)を合成し、分子内環化反応を経てフェノキサチイン、ベンゾチオフェンが縮合したらせん型高分子へと誘導、その構造を精密に同定し、π-共役平面性の拡張も分光学的に議論する。また、スルフェニルフェノール類の解重合機構を明らかにし、分子量の制御法を確立する。
(1)縮合環らせん高分子の合成 2-位にメチルスルフィニル基を有するフェノール誘導体を合成し、空気酸化重合条件を適宜選択することで、前駆メチルスルフィニル置換ポリ(1,2-フェニレンオキシド)を得た。強酸性下、分子内縮合反応を生起させ対応するフェノキサチイニウム型らせん高分子を構造欠陥なく合成した。その吸収スペクトルは前駆高分子にくらべ最大吸収波長、吸収端ともに長波長シフトを示し、らせん骨格におけるπ-共役平面性の拡大を初めて明らかにした。ベンゼンビスボロン酸エステルとメチルチオ置換ジブロモベンゼンをPd触媒を用いたクロスカップリングにより重合し、側鎖にメチルチオ基を有するポリ(1,3-フェニレン)を合成、側鎖の定量的な酸化、分子内閉環反応を経てベンゾチオフェン型剛直らせん連鎖を得た。NMR、IR、元素分析から構造を同定し、吸収スペクトルはπ-電子の非局在化に伴うバンドギャップの減少を支持した。
(2)フェノール類の重合および解重合機構の解明ポリ(アルキルスルフィニルフェニレンオキシド)の解重合による分子量制御の高分子モデルとして、ポリ(2,6-ジメチル-1,4-フェニレンオキシド)の解重合条件を検討した。モノマーである2,6-ジメチルフェノールを添加し、酸化条件下、フェノキシラジカルの生成により、平衡反応の制御が可能となり解重合が生起することを見いだした。解重合後の分子量は末端基濃度に依存し、理論値と一致した。ESR測定による中間体ラジカルの存在、吸収スペクトルから得た解重合速度定数は、再分配の繰り返しによる解重合機構を示唆した。
窒素の分子開裂を利用した含窒素芳香族高分子の合成

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(基盤研究(C))

研究期間:

1999年

-

2000年

小柳津研一, 土田英俊

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本研究は、多核錯体系による窒素分子の開裂活性化を、有機基質の分子変換系に適応させるための反応場構築を目的とする。具体的には、構造明確な同時(一段階)多電子移動錯体系を対象に、窒素分子との反応がμ-dinltrido型錯体の形成を誘導することが、従来困難とされた窒素の6〜8電子還元や、これを介した各種芳香族分子の酸化重合に有効な過程であるとする着想を実証することを目的としている。
窒素は殆どの遷移金属に配位するが、窒素架橋配位錯体の具体例は少ない。既に代表者らにより確立されたμ-dioxoバナジウム複核錯体を利用する酸素4電子開裂法を窒素開裂に拡張するため、μ-dinitrido型錯体の具体例を探索、開裂過程を電極反応により観測できる錯体系として、ジエチルジチオカルバマ卜を配位子とするニオブ錯体系を選択し、単核錯体([Nb(dtc)_2CI_3],[Nb(dtc)_4])および窒素架橋複核錯体[(dtc)_3NbNNNb(dtc)_3])を合成した。電解質溶液において、ニオブ単核錯体が可逆的な酸化還元を示すこと、条件によりNb(III)〜Nb(V)までが関与した一段階2電子過程を示すこと、また、Nb(III)は窒素分子と反応してμ-dinitrido型錯体を生成することなどが解明された。
次いで、金属種をバナジウムのほか広く第2周期遷移金属に展開し、反応場を利用して窒素の一段階多電子還元の確立を目指した.電子移動と連動する配位構造の変化をX線結晶解析により正確に決定、一段階多電子移動が可能となる錯体構造要件を詳細に把握した。また、合成した多核錯体全てについてサイクリックボルタンメトリー測定を実施、酸化還元電位、移動電子数、拡散定数を正確に決定、配位系の平衡電位測定も援用して、配位窒素への多電子分極の度合いを定量的に把握した。
その結果、環状Schiff塩基配位子を有するμ-オキソ多核錯体では、窒素の架橋配位による4核形成に伴い、N-N結合次数が著しく低下することを、分子軌道計算および電解Ramanスペクトル同時測定から詳細に明らかにし、従来の単核錯体系に比べ、多電子移動が著しく容易に生起することを明らかにした。バナジウム錯体で得られた知見を拡張して、これが多核錯体に普遍的に観測される現象であることを、主に計算化学により解明し、今後実験的証明を展開する根拠を確立することが出来た。
一段階多電子過程を経由する分子変換系の確立

科学研究費助成事業(早稲田大学) 科学研究費助成事業(国際学術研究)

研究期間:

1996年

-

1998年

土田英俊, 小柳津研一, 小松晃之, 西出宏之, ANSON Fred C., 宮武健治, ANSON Fred C, ANSON F.C, ALLAN S.Hay, JURGEN Hinri, FRED C.Anson, 武岡真司, 山元公寿

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高分子錯体が構成する特殊空間に取込ませた酸素の電子過程と、その反応制御に焦点を絞った解明から、これを酸素多電子還元が駆動する新しい分子変換過程として確立することを研究目的とする。
本国際共同による成果は、4電子過程による酸素開裂機構の解明(Anson)、多電子過程による酸化重合反応の確立(Hay)、分子集合体雰囲気での多電子過程(Fuhrhop)などの確立を基礎として、これを多電子過程を活用した選択度高い分子変換系として定着させることができた。研究期間を通じ、双方の研究者が共同実験と討論により具体的な成果集積と的確な結論を把握、計31報の研究報文として印刷発表した。成果既要は以下の通りである。
1.一段階多電子移動錯体の構造解明同一電位で可逆な多電子移動を示す多核錯体(バナジウムサレン複核錯体*OV(salen)_2]^<X+>)を合成、各種物理化学計測から不均化平衡定数を決定、酸化状態の異なる錯体種の単離と結晶構造解析から配位構造と電子状態の相関を解明、一段階多電子過程生起の構造要件を普遍的知見として確立した。
2.酸素4電子過程の構築バナジウム複核錯体を活用し、酸素4電子還元に関与する4核のμ-oxo tetramer錯体(MOM-OO-MOM)の存在を実証、複核錯体それぞれが、連続的に2電子ずつ酸素分子に供与できる事実を確認。これが一般に4電子過程を経由する新しい酸素開裂法となりうることを実証した。
3.多電子過程経由の分子変換系室温下での新物質合成(ポリチオエーテル・ポリスルホニウムなど)を確立、これらの新しい光電子機能と材料としての可能性を具体化した。特にレーザーマススペクトルを用いて、生成高分子の精密構造(直鎖、環状、分岐など)を正確に把握した。
4.高分子錯体の光電子過程新しい多電子伝達系としてリポドポルフィリン、リピドプロトポルフィリンが形成する一次元多核錯体(ポリフィリンワイヤー)を対象に、顕微的方法(TEM,AFM,STM)および分光法(NMR,UV-vis.,Raman)を用いて微細構造を解析した。錯体構造と機能の相関解明に基づき有効な分子設計を具体化。
5.新しい酸化重合反応の確立と具体化芳香族チオエーテルを出発物質とする高分子量のポリ芳香族チオエーテル(Mw:20〜30万)を得る方法を展開、多電子反応を拡張して、酸化電位の高い有機基質の酸化活性化が可能となることを実証。また、スルホニウムを利用したポリヘテロアセンを得る方法を具体化。
d-pπ超共役高分子ポリスルホニウムの合成と光電子特性

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

1996年

　

　

小柳津研一, 土田英俊

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スルホニオ基と1,4-フェニレン基が交互に連結した新規構造ポリスルホニウムの生成反応を見出した。メタンスルフィン酸ナトリウムとベンゼンを強酸中で反応させると、ジヒドロキシメチルスルホニウムカチオンが活性種となって重合が進行し、ポリ(メチルスルホニオ-1,4-フェニレン)が生成する。本重合反応をキシレン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルフィドなどの芳香族モノマーに適用、ポリスルホニウム化合物の幅広い合成法として確立した。さらに従来重合不活性とされていたメチルフェニルスルホキシドがアミンの存在下では重合し、同様にポリ(メチルスルホニオ-1,4-フェニレン)を生成することを明らかにした。特に、当量のジフェニルアミンを添加した系では定量的に重合体が得られる。ジフェニルメチルスルホニウムを用いたモデル解析から、スルホニウム-アミンの電荷移動錯体形成を経由して重合が生起する機構を解明した。
得られた新物質ポリスルホニウムは水や極性有機溶媒に可溶な白色粉末であり、安定に単離が可能である。電子スペクトルよりλmaxは251nm(ε=2.15×10^4)であり、二量体(λmax=231nm)、三量体(λmax=242nm)に較べ長波長側にシフトしていることから、スルホニウム硫黄原子の3d空軌道を介したπ共役系が広がっていることが示された。またメチルスルホニオ基に変えパ-フルオロアルキルスルホニオ基を導入すると、共役系はさらに拡大することを確認した。これらの実験結果は分子軌道法(PM3)による電子構造計算からも裏付けられており、一連の芳香族ポリスルホニウム化合物の構造と光学特性の相関を解明できた。さらに電子供与置換基としてフェノキシ基を有するパ-フルオロアルキルスルホニウム化合物は大きな分子超分極率(β=1860au)を持っていることから、ニトロアニリン(β=769au)よりも優れた二次非線形光学特性を示すことが期待される。
一段階多電子移動錯体を利用する分子変換系の構築

日本学術振興会科学研究費助成事業

研究期間:

1995年

-

1996年

山元公寿, 小柳津研一, 土田英俊

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バナジルサレン多核錯体を電子移動担体として作動させると、酸素の多電子還元が可能となる。酸化還元電位を配位子を変えて制御し、酸素4電子還元の熱力学電位に調節することにより、これを電子移動担体とする分子状酸素の多電子還元系確立を研究目的とする。これと同時に連続反応による基質分子の酸化触媒としても作動させ、新しい物質変換系の確立を実証するのが本研究のねらいである。
初年度は置換不活性な平面配位子を選択、対応するバナジル錯体を合成しサイクリックボルタンメトリーにより酸化還元電位を正確に決定した。また複核錯体を合成、シッフ塩基錯体の場合対応するバナジウム複核錯体を効率よく得ることができた。X線回折法を用いて酸素還元サイトの構造解析を実施、低酸化状態のバナジウム複核錯体では不均化反応が生起しないため良質の錯体単結晶を得ることができた。近赤外スペクトルより混合原子価バナジウム錯体の電子状態と非極在化率、X線結晶解析より酸素還元活性なバナジウム(III)の配置と配位環境が明らかとなり、酸素錯体の構造と生成機構が決定された。また、酸素化反応次数の解析から、μ-ジオキソ型の中間体を経由する電子移動機構が解明された。
第2年次は選択された錯体種を電子担体として酸素還元を実施、回転リングディスクボルタンメトリーのKoutecky-Levichプロットから、電子数と水生成を確認、多電子移動の場を利用した分子変換の構築要件を明らかにした。具体的には、初年度に構造解明した複核錯体を用いて、酸素飽和させた有機溶媒系の電解還元を実施、触媒サイクル数(>10)を確認、過酸化水素の副生抑制を実証、選択度高い酸素4電子還元系として定着させることができた。
チエニルポルフィリン類を用いた共役ポリマーの合成と機能開拓

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本研究は、メソ位3-チエニル基置換されたポルフィリンを用いてポルフィリンとポリチオフェンからなる全共役系の高分子錯体を合成し、連鎖に沿ったポルフィリン環の配向が無秩序から共面配列まで階層的に制御された一連のp共役連鎖を創出することを目的とする。物質移動が顕著に促進される超臨界二酸化炭素中での電解重合により、精密な積層膜を構築する。これを用いて、ポリチオフェン鎖がポルフィリン部位の酸化還元における電子移動経路を提供することを実証し、高効率な電子移動触媒およびエネルギー変換系としての可能性を明らかにする。本研究の結果、類例のない全共役系ポルフィリンーポリチオフェン複合体を提供することに成功し、ポリチオフェンに沿ったポルフィリン環の配列制御や人工格子の構築に展開すると共に、ポリチオフェンを電子伝達経路に用いてポルフィリンのレドックス活性を向上させた。具体的成果を以下に述べる。(1)チエニルポルフィリン類の設計と合成ポルフィリンーポリチオフェン複合体の単量体としてチエニルポルフィリンを合成し、中心金属を導入した。チエニル基の置換位置の違いに基く生成ポリマーの高次構造の多様性により薄膜物性に差異が生じることを明らかにした。(2)化学酸化重合によるポリマー合成チエニルポルフィリン類を化学酸化重合し、ポルフィリン配向度の高いHT-HT型ポリマーを得た。ポルフィリン環の立体障害が緩和された共重合体を合成し、立体規則性を保ちながらポルフィリン環の配向度が制御された一連の誘導体に展開した。各種スペクトルからポルフィリンの整列度を解析し、成膜性と導電性を有する配向ポルフィリン集積体として確立した。(3)電解重合による薄膜化常温常圧下におけるチエニルポルフィリン類の電解重合を経て、超臨界二酸化炭素環境下における電解重合へ展開し、膜厚や配向度が精密制御された高密度ポルフィリン集積膜を作製した。ナノレベルの超構造薄膜を形成しうる材料としての性質を、構造と相関させてまとめた。(4)多重積層膜の構築と機能開拓超臨界二酸化炭素中で得られる平滑・高密度の導電性薄膜を用いて、膜厚がナノメータレベルで制御された積層構造を構築した。ポルフィリン環に局在するHOMOの高いエネルギーレベルにより極めて高いエネルギーレベルにより極めてp-ドーブ容易なポルフィリン-ポリチオフェン複合体として確立した
チエニルポルフィリン類を用いた共役ポリマーの拡張と新機能の開拓

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本研究は、ポリマーのレドックス特性とバルク構造の相関を明らかにし、高効率な電荷貯蔵材料として確立することを目的とする。具体的には、ポルフィリンをレドックスサイトに有する共役系高分子錯体に関する従来知見を拡張し、迅速・可逆なレドックス反応を特徴とする有機レドックス中心に着目、主鎖にペンダント結合させたレドックスポリマーを合成する。機能ユニットの配向が無秩序から規則配列まで階層的に制御された一連の高分子を創出し、高次構造がレドックス部位の活性における電荷補償を支配していることを明確にし、高効率な電荷貯蔵材料として確立する。(1) チエニルポルフィリン類の拡張チエニルポルフィリン類の合成を縦続し、種々の中心金属を導入した。立体規制されたポリマーを得る反応条件を把握し、ポルフィリン配向度を決定した。(2) レドックスポリマーのキャラクタリゼーション可逆な-電子還元を示す有機置換基を探索した。縮合環のレドックスにより可逆な電極反応が期待できるポリマーを創出し、これらの成膜性、導電性等の基礎物性を把握した。(3) 超構造構築と新機能の開拓平滑で高密度の導電性ポリマー薄膜を用いて、膜厚制御された薄膜を基板電極上に形成させ、膜を介した電位・電流応答を解明した。膜内電子移動に由来する触媒機能についても明らかにした。(4) レドックス機能の拡張と電子貯蔵材料への応用レドックス活性が、導電経路に働く主鎖共役系により顕著に向上するとの知見を基に、電極触媒へと応用した。鉄ポルフィリンがスーパーオキシドの酸化触媒となりうることに着目し、不安定ラジカル種の高感度検出について検討した。これらを電子貯蔵部位として用い、電荷貯蔵材料としての性質を解明した。ユニット当り可逆的に1電子移動し、安定度高く高レベルドープ可能であることを実証した

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Misc

PMSE 433-Radical polymers for organic-based rechargeable device

Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu

ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 236 2008年08月

研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
活性酸素種の排卵への関与について

成相孝一, 坪田昭人, 並木禎尚, 藤瀬清隆, 村田英則, 小柳津研一, 湯浅真

Journal of mammalian ova research = 日本哺乳動物卵子学会誌 25 ( 2 ) S22 2008年04月

CiNii
排卵卵胞における酸化ストレスマーカーの免疫組織化学的検出 (第36回成医会柏支部例会一般演題)

成相孝一, 坪田昭人, 保科定賴, 藤瀬清隆, 金山喜一, 石川満寿英, 江口勝哉, 豊田裕次郎, 設楽正樹, 小柳津研一, 湯浅真

東京慈恵会医科大学雑誌 122 ( 4 ) 172 - 172 2007年07月

CiNii
Microelectrode Studies of Electrochemical Reaction using Supercritical Carbon Dioxide as the Solvent

D. Komago, H. Yan, T. Sato, A. Yamaguchi, K. Oyaizu, M. Yuasa

Proceedings of 7th International Symposium on Supercritical Fluids (ISSF2005) 2005年05月
協奏的多電子移動系の構築とその機能開拓

小柳津研一, 湯浅真

表面 41 ( 3 ) 96 - 107 2003年03月

CiNii
ポリヘテロアセンの合成と機能

小柳津研一

高分子学会予稿集 51 ( 1 ) 22 - 24 2002年05月

CiNii
Copper(II) complexes resulting from the oxygenation of (2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline)copper(I) chloride in the presence of dimethylformamide (vol 74, pg 869, 2001)

K Oyaizu, M Ueno, H Li, E Tsuchida

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 74 ( 12 ) 2463 - 2463 2001年12月
Multielectron transfer of a decanuclear oxovanadium cluster and application to oxygen batteries.

K Oyaizu, EL Dewi, E Tsuchida

ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 220 U467 - U467 2000年08月

研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
Electroreduction of oxygen to water by vanadium complexes.

K Oyaizu, EL Dewi, FC Anson, E Tsuchida

ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 217 U970 - U971 1999年03月

研究発表ペーパー・要旨（国際会議）

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産業財産権

正極材および蓄電デバイス

小柳津研一, 西出宏之, 畠山歓

特許権
樹脂組成物

小柳津研一, 松島貫太, 渡辺青瑚, 高山央

特許権
硫黄含有重合体、その製造方法、及び、硫黄含有重合体組成物

小柳津研一, 渡辺青瑚, 松島貫太, 高山央

特許権
ポリマー、電極活物質及び二次電池

小柳津研一, 西出宏之, 畠山歓, 鈴木美結, 赤羽智紀

特許権
燃料電池セル

小柳津研一

特許権
電極材料

小柳津研一, 畠山歓, 赤羽智紀, 呉朝逸

特許権
塩基性主鎖を有する縮環キノン修飾架橋ポリマー、電極活物質、及び二次電池

小柳津研一, 西出宏之, 川井拓真, 鈴木美結

特許権
熱可塑性高分子材料、その製造方法、及び熱可塑性組成物

小柳津研一, 平井元康, 孫雨舜, 松島貫太

特許権
レドックスフロー電池システム

小柳津研一, 畠山歓, 菅井陽太

特許権
酸素除去用樹脂組成物及び食品保存用フィルム

西出宏之, 小柳津研一, 西上由紀

特許権
成形材料及びそれを用いた光学部材、並びに、成形材料の製造方法

6241881

西出宏之, 小柳津研一, 清川大地, 永松健太郎, 四宮圭亮

特許権
ポリアリーレンスルフィドの製造方法

6286773

西出宏之, 小柳津研一, 清川大地, 永松健太郎, 谷翔太

特許権
ポリアリーレンスルフィドの製造方法

6179945

西出宏之, 清川大地, 小柳津研一, 鷹取洋平, 永松健太郎

特許権
ポリアリーレンスルフィドの製造方法

6179946

西出宏之, 小柳津研一, 鷹取洋平

特許権
光電気素子

5649716

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭, 佐野直樹

特許権
ベンゾジチオフェンキノンポリマー、電荷貯蔵材料、電極活物質、電極、及び電池

6069787

原美代子, 西出宏之, 小柳津研一, 向井拓史

特許権
電極複合体、及びこれを備える光電気素子

5947688

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
光電変換素子

小柳津研一, 佐野直樹, 西出宏之

特許権
ポリアリーレンスルフィドの製造方法

6052631

西出宏之, 小柳津研一

特許権
ポリアリーレンスルフィドの製造方法

6052630

西出宏之, 小柳津研一

特許権
空気電池

西出宏之, 崔源成, 小柳津研一, 原田大輔

特許権
光電気素子

5957012

加藤文昭, 西出宏之, 小柳津研一

特許権
光電気素子及びその製造方法

6010549

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭, 佐野直樹

特許権
光吸収材料及び光電変換素子

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
光電気素子

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
光電変換素子

5639510

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
ジシアノアントラキノンジイミンポリマー、電荷貯蔵材料、電極活物質、電極及び電池

5700371

西出宏之, 小柳津研一

特許権
光電気素子、及び光電気素子の製造方法

5894372

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭, 佐野直樹

特許権
ラジカルを有する化合物、重合体、およびその重合体を用いた蓄電デバイス

5625151

西出宏之, 小柳津研一

特許権
光電気素子

5584447

小柳津研一, 西出宏之, 加藤文昭

特許権
光電気素子

5480552

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
光電気素子

5400180

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
光電気素子

5654779

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
光吸収材料及び光電変換素子

5711470

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭

特許権
平版印刷版の画線部形成用材料、この画線部形成用材料が使用された平版印刷版、この平版印刷版の画線部形成方法及びこの平版印刷版の書換え方法

5263518

西出宏之, 小柳津研一

特許権
ピロリン系ニトロキシド重合体およびそれを用いた電池

5527667

西出宏之, 小柳津研一, 川本健

特許権
メモリ素子

西出宏之, 小柳津研一, 米久田康智, 尾崎貴則

特許権
キノンポリマー電極、電荷貯蔵材料、及び電池

西出宏之, 小柳津研一, 崔源成

特許権
光電気素子

5204848

西出宏之, 小柳津研一, 加藤文昭, 高橋央

特許権
蓄電材料およびそれを用いた二次電池

西出宏之, 小柳津研一, 小鹿健一郎

特許権
導電性含水ゲル

西出宏之, 小柳津研一, 小鹿健一郎

特許権
ピロリン系ニトロキシド重合体およびそれを用いた電池

5424402

西出宏之, 小柳津研一

特許権
歩行パターン作成装置、２足歩行ロボット装置、歩行パターン作成方法、２足歩行ロボット装置の制御方法、プログラムおよび記録媒体

高西淳夫, 石井裕之, 小柳津研一, 菅原雄介, 小鹿健一郎, 川北泉, 田中智明

特許権

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現在担当している科目

エネルギー・ネクストシステム・デバイス特論

大学院基幹理工学研究科

2026年春学期
マテリアルズインフォマティクスβ

大学院基幹理工学研究科

2026年集中講義（秋学期）
マテリアルズインフォマティクスα

大学院基幹理工学研究科

2026年秋クォーター
総合ナノ理工学特論

大学院基幹理工学研究科

2026年春学期
エネルギー・ネクストシステム・デバイス特論

大学院創造理工学研究科

2026年春学期
マテリアルズインフォマティクスα

大学院創造理工学研究科

2026年秋クォーター
マテリアルズインフォマティクスβ

大学院創造理工学研究科

2026年集中講義（秋学期）
総合ナノ理工学特論

大学院創造理工学研究科

2026年春学期
エネルギー・ネクストシステム・デバイス特論

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
マテリアルズインフォマティクスβ

大学院先進理工学研究科

2026年集中講義（秋学期）
マテリアルズインフォマティクスα

大学院先進理工学研究科

2026年秋クォーター
総合ナノ理工学特論

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
Master's Thesis (Department of Applied Chemistry)

大学院先進理工学研究科

2026年通年
修士論文（応化）

大学院先進理工学研究科

2026年通年
Master's Thesis (Department of Nanoscience and Nanoengineering)

大学院先進理工学研究科

2026年通年
修士論文（ナノ理工）

大学院先進理工学研究科

2026年通年
Seminar on Polymer Synthesis D

大学院先進理工学研究科

2026年秋学期
Seminar on Polymer Synthesis C

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
Seminar on Polymer Synthesis B

大学院先進理工学研究科

2026年秋学期
Seminar on Polymer Synthesis A

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
Advanced Organic Chemistry B

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
Research on Polymer Chemistry

大学院先進理工学研究科

2026年通年
マテリアルズインフォマティクスβ

大学院先進理工学研究科

2026年集中講義（秋学期）
マテリアルズインフォマティクスα

大学院先進理工学研究科

2026年秋クォーター
高分子合成化学演習Ｄ

大学院先進理工学研究科

2026年秋学期
高分子合成化学演習Ｃ

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
高分子合成化学演習Ｂ

大学院先進理工学研究科

2026年秋学期
高分子合成化学演習Ａ

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
応用化学研究倫理

大学院先進理工学研究科

2026年集中講義（春学期）
機能高分子化学

大学院先進理工学研究科

2026年冬クォーター
生体高分子特論

大学院先進理工学研究科

2026年冬クォーター
高分子化学研究

大学院先進理工学研究科

2026年通年
有機化学特論Ｂ

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
Research on Polymer Chemistry

大学院先進理工学研究科

2026年通年
応用化学研究倫理

大学院先進理工学研究科

2026年集中講義（春学期）
総合ナノ理工学特論

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
高分子化学研究

大学院先進理工学研究科

2026年通年
応用化学研究Ａ　本間　敬之

大学院先進理工学研究科

2026年通年
応用化学研究Ａ　小柳津　研一

大学院先進理工学研究科

2026年通年
応用化学研究Ａ　福永　明彦

大学院先進理工学研究科

2026年通年
高分子化学研究

大学院先進理工学研究科

2026年通年
実践的化学知演習II

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
実践的化学知演習II

大学院先進理工学研究科

2026年秋学期
実践的化学知演習I

大学院先進理工学研究科

2026年秋学期
実践的化学知演習I

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
高分子化学研究

大学院先進理工学研究科

2026年通年
研究機関・企業実習Ｂ

大学院先進理工学研究科

2026年通年
マテリアルズインフォマティクスβ

大学院先進理工学研究科

2026年集中講義（秋学期）
研究機関・企業実習Ａ

大学院先進理工学研究科

2026年通年
マテリアルズインフォマティクスα

大学院先進理工学研究科

2026年秋クォーター
エネルギー・ネクストシステム・デバイス特論

大学院先進理工学研究科

2026年春学期
ラボローテーション演習Ａ

大学院先進理工学研究科

2026年通年
ラボローテーション演習Ｂ

大学院先進理工学研究科

2026年通年
化学実験

創造理工学部

2026年集中講義（秋学期）
化学実験

先進理工学部

2026年集中講義（秋学期）
工業化学実験II

先進理工学部

2026年春学期
応用化学専門演習　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年秋学期
上級有機化学Ｂ

先進理工学部

2026年春学期
高分子化学

先進理工学部

2026年春学期
工業化学実験II　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年春学期
卒業論文

先進理工学部

2026年通年
卒業論文　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年通年
工業化学実験I　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年秋学期
工業化学実験I

先進理工学部

2026年秋学期
応用化学総論　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年春学期
応用化学専門演習

先進理工学部

2026年秋学期
応用化学総論

先進理工学部

2026年春学期
応用化学実験II　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年春学期
応用化学実験II

先進理工学部

2026年春学期
有機化学実験　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年秋学期
有機化学実験

先進理工学部

2026年秋学期
応用化学入門　　【前年度成績S評価者用】

先進理工学部

2026年春学期
応用化学入門

先進理工学部

2026年春学期
高分子化学

先進理工学部

2026年春学期
Graduation Thesis Fall [S Grade]

先進理工学部

2026年秋学期
Graduation Thesis Fall

先進理工学部

2026年秋学期
Graduation Thesis Spring

先進理工学部

2026年春学期
Graduation Thesis Spring [S Grade]

先進理工学部

2026年春学期

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他学部・他研究科等兼任情報

理工学術院大学院先進理工学研究科

学内研究所・附属機関兼任歴

2024年

-

2026年

理工学術院総合研究所兼任研究員
2024年

-

2026年

カーボンニュートラル社会研究教育センター兼任センター員

特定課題制度（学内資金）

高耐熱・結晶性エンプラの精密3D造形を目指した革新的相溶化法の開拓

2019年

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本研究は，ポリフェニレンスルフィド（PPS）の機能展開を目指し， PPSの三次元（3D）プリンティング造形の鍵になりうる新しい高分子物質を開拓することを目的とした。モノマーであるジフェニルジスルフィドにメチル基，エチル基，メトキシ基，アルケニル基を導入し，対応するポリマーを直鎖かつ成形加工可能な高分子量体として得た。2,6-位にアルキル基を有する場合，PPSは完全非晶質になりポリスチレンとの相溶性を獲得することを明らかにしている。今回得られたPPS誘導体も同様の相溶性を示した。アルケニル基の反応性により無機酸化物との親和性が向上し，コンポジット材料として展開できることも明確にした。
低環境負荷型合成プロセスによる超高屈折率ポリマーの創出

2018年

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本研究は，申請者らが見出した芳香族ジスルフィド類の酸化重合をさらに追究し，ポリフェニレンスルフィド誘導体をはじめとしたポリチオエーテル高分子の革新的合成法として幅広く確立するとともに，低環境負荷かつ省エネプロセスでの芳香族系耐熱性高分子材料の合成法として定着させることを目的として展開した。特に，従来にない透明かつ高屈折率の機能性光学樹脂を創出することを目指した。この結果，従来の芳香族求核置換反応機構に基づく重縮合では困難とされたアルキル置換基を有する新規PPS誘導体が酸化重合で簡単に合成できることを確立した。これらが完全非晶質の耐熱性固体を与えることを明らかにし，熱特性を兼ね備えた透明光学樹脂としての展開と合わせ，関連する無定形高分子固体における電荷・イオン輸送の解明にも役立つ知見を得た。
電極活物質に用いる高度機能性バインダーの研究開発

2016年

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　本申請は、ラジカルポリマーに関するこれまでの研究で見出された有機系活物質の酸化還元に伴う制御可能な膨潤・収縮過程を、全く新しいバインダー材料として応用する着想で、活物質の充放電に伴う体積変化を補償する高度機能性バインダーを創出することを目的とした。特に、酸化・還元と膨潤・収縮の両状態を自在かつ可逆的にコントロールできる新規バインダー材料として、スルホン酸基を含有させたニトロキシドラジカルポリマーが従来のp型とは異なる電解質カチオンによる電荷補償過程（n型過程）を示すことの発見に基づき、その具体例を展開した。    
電荷分離・輸送制御による人工光合成システムの構築

2015年

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本研究は、可逆的な酸化還元を示すレドックス席を密度高く有するレドックスポリマー、すなわち高密度レドックスポリマーが形成する膜における電子移動と、それに伴うイオン輸送の解明により、水の光分解に資する電荷輸送物質を創出するとともに、レドックス／色素複合分子による光電荷分離系へ拡張し、人工光合成モデルとしての可能性を明確にすることを目的とした。このような分子組織体を電荷輸送層に利用したセルを予備的に試作した。さらに、光電荷分離・輸送性を高めた新しい高密度ポリマーの設計により、光反応系としての効率を向上させる因子を明確にした。これらの知見を総合し、人工光合成モデルを構成する光電荷分離・輸送材料としての具体化の可能性を明らかにした。
電荷分離・輸送分子の組織化による新しい光電変換系の構築

2015年

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本研究は、有機二次電池の具体化に不可欠な高特性の電極活物質を創出するとともに、色素分子の複合化により、光電変換能を引き出すことを目的とした。特に、これらの支配因子と考えられる膜／電解液界面における物質移動を、レドックス基と化学結合させた色素分子を用いて効率化する切り口から、光電荷分離に関わる基本的な性質を引き出すことを試みた。その結果、これらと電解質の界面に配置させた色素部位の増感反応を活用し、効率高い有機太陽電池を試作・動作実証することが可能となった。さらに、光電荷分離・輸送性を高めた新しいポリマーの設計 (例えば色素準位とマッチさせたポテンシャル勾配の形成など) により、光電変換系としての変換効率を向上させた。これら基礎的追究から得られる知見を総合し、有機太陽電池を構成しうる斬新な光電荷分離・輸送材料としての可能性を明確にした。
光蓄電デバイスの遍在性向上に資する大流束電荷輸送レドックス系の創発

2014年

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本研究は、高密度レドックスポリマーによる電荷輸送の概念を拡張し、新たに有機色素を組み込んだ複合系を対象として、遍在型電源の例示である有機光･空気二次電池の実現に必須となる革新的電荷分離・輸送・貯蔵ポリマーを創出することを目的とした。光反応の支配因子と考えられる界面における電荷分離効率を、分子レベルでの色素複合体形成を手段として高める切り口から、有効な光化学系の構築に関する基礎知見を集積した。高密度レドックスポリマー内の電子移動機構に立脚した分子設計により、高い電荷分離・輸送効率で蓄電にも対応できる色素複合レドックスポリマーの実例を拡張し、斬新な光機能負極を有機系新物質として確立した。
電荷分離・輸送分子の組織化による新しい光電変換系の構築

2014年

　概要を見る

本研究は、有機二次電池の具体化に不可欠な革新的電極活物質を創出するとともに、色素複合分子の組織化による効率高い光電変換能を引き出すことを目的として研究展開した。具体的には、これらの支配因子と考えられる膜／電解液界面における物質移動を、規則的・階層的な集合組織の構築を手段として効率化する切り口から、光電荷分離に関わる協働機能を引き出した。次いで、この複合組織体と電解質の界面に配置させた色素部位の増感反応を活用し、有機太陽電池を試作して動作実証した。さらに、光電荷分離・輸送性を高めた新しいポリマーの設計により、光電変換系としての変換効率を向上させた。
キノイド系有機負極を用いた超高密度エネルギー変換系の創発

2012年

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キノン類の速い電子授受に着目し、アントラキノン置換ポリマーによるn型電荷輸送の実現とこれを負極とする有機空気二次電池の実証を起点として、卑な電位での電子交換反応に立脚した導電・蓄電現象に関わる基礎科学を確立することを目的とする。具体的には、有機負極として働くポリマーの拡充を斬新なn型レドックス席の創出と電荷輸送・貯蔵過程における電子・イオン輸送の解明を基軸とした普遍化により計り、ヘテロ接合面のボトムアップ集積に立脚した高速輸送性および界面での交差反応に基く整流性発現を、ロッキングチェア型電荷補償やpnバイポーラ性を持たせた多様な電荷貯蔵形態の実証を経て超高密度蓄電物質の創出へと繋げ、化学・電気エネルギー変換に関連した有機物性化学の新領域を開拓することを目指して研究展開した。この結果、負電荷の高密度蓄積すなわちn型ヘビードーピングが可能な斬新なn型レドックス席と主鎖構造を絞り込み、形成されるレドックス勾配から電荷輸送の駆動力を引き出すための方法論を導出できた。また、レドックス席間の電荷・物質移動過程を解析し、電子交換をポリマー内で連続的に生起させ、可逆的・高速かつ高密度な電荷貯蔵の要件を明確にした。さらに、レドックス凝縮相による電荷輸送の概念を拡張し、分子細線としての共役鎖を組込んだ複合系に踏み込むための手掛かりを明確にした。以上を組み合わせて、n型ポリマーをLi負極と組合せたロッキングチェア型電荷補償による高エネルギー密度化、pnバイポーラ性に基づく極性フリーの電荷貯蔵形式、酸素極と組合せた空気二次電池、光負極を導入した光空気二次電池など、多様な蓄積形態が可能な電荷貯蔵物質としてのアイデアを確立した。このような非共役キノイドポリマーを活物質とする概念自体は新規性が高く、有機空気電池の実証を成功例として展開し成果集積の道筋をつけた。電極反応や光反応の多くが一電子移動に基づき不安定なラジカル種を経由する点に着目し、電荷保持力や化学安定度を高める観点から2電子反応に焦点を絞る発想に学術的意義を期待している。有機ポリマー合成を手段とすることにより、無機材料にない光・電気応答の実現、高密度・高速化を具体化するとともに、ポリマー内の迅速かつ可逆的な電荷・物質移動を制御し、高密度エネルギー変換をソフトマテリアルの応用の一つとして位置づけることが可能となってきている。
ラジカルポリマーを用いた電荷分離・輸送ソフト界面の構造制御と光電変換系の構築

2011年

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ニトロキシド、ニトロニルニトロキシド、ガルビノキシル、フェルダジル、トリアリールアミニウム、2,6-ジ-tert-ブチルフェノキシルラジカルなどの有機安定ラジカル種を繰返し構造単位当たりにペンダント置換基として有する非共役ポリマーであるラジカルポリマーを、電荷輸送および貯蔵材料に利用し、色素と組合せた分子レベルの光電荷分離界面を構築することによって、効率高い光電変換系の構築に取り組んだ。ラジカルポリマー膜における電子移動と、それに伴うイオン輸送現象の全容解明により、有機二次電池の具体化に不可欠な革新的電極活物質を創出するとともに、色素を組み込んだ光電荷分離・輸送系へ拡張し、光電変換能に基づく新型有機太陽電池を試作、動作実証することにより、その効果を明らかにした。特に、これらの支配因子と考えられる膜／電解液界面における物質移動を、ラジカルポリマーゲル表面への規則的・階層的構造の導入を手段として極限まで効率化する切り口から、光電荷分離に関わるソフト界面の化学として一般性高い知見を確立した。研究期間内に、安定ラジカル種の電気化学・磁気的性質、ラジカルポリマーでの蓄電に関わる諸現象の解明、ラジカルポリマーゲル／電解質界面に配置させた色素の増感反応の実証に焦点を絞り、新規ポリマー合成を中心とした具体的成果を集積した。この結果、インドリン系有機色素、ルテニウム錯体色素を単一分子レベルで制御しながらポリマー界面に配置させた電荷分離界面で、吸収波長と吸光度、内部変換効率、太陽電池セルでの開放電圧、短絡電流密度、フィルファクターとの相関を詳細に解明し、色素の励起電子受容とメディエータ分子による連続的再生が全体の光電変換効率を支配していることを明らかにすると共に、密集したラジカル分子が光電荷分離の頻度因子を増加させ、効率高い光電変換系を可能とすることを明らかにした。メディエータ分子およびラジカルポリマーのエネルギー準位は化学構造により自在設計可能であり、従来の湿式太陽電池と比べて一層の効率向上を可能とする有機分子ならではの自由度を有することを、これら全有機太陽電池の優位性の一つとして確立した。
高密度電荷分離・輸送ポリマーの創製

2009年

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レドックス活性なポリマー膜への電荷注入は、濃度勾配に基づく拡散による電荷輸送と、電荷補償する対イオンの注入･放出を伴う。膜内輸送現象の包括的な制御により、固体膜本来のレドックス活性を引き出すことが、界面での電荷分離とバルク相への輸送を可能とするための課題となっている。本研究は、レドックス席を高密度で含有するポリマーのメソスコピックレベルの超構造構築とその分子レベルでの精密制御を手段とする輸送現象の全容解明により、斬新なエネルギー変換･貯蔵材料としての具体化を目指している。ポリマー膜の電荷輸送性を向上させるには、対イオンの構造制御や膨潤性の調節によりその拡散性を高めると同時に、レドックス席当りの当重量を抑え、レドックス席間の二次反応である自己電子交換を速くする必要がある。この指針に沿って、ニトロキシラジカル/オキソアンモニウムカチオンのレドックス対が、安定な高速レドックス応答を示すと共に当重量を極限まで小さくできることを明らかにした。以下に具体的に述べる。(1) ニトロキシラジカルポリマーをはじめとするレドックスポリマー内の輸送現象を解明した。有限厚み層への電荷注入、拡散による電荷輸送、低振動数域での電荷飽和 (レドックスキャパシタンスの発生) を解析し、構造や基礎物性との相関を明らかにした。(2) イオン種の溶媒和半径、ポリマー/溶液界面における (脱) 溶媒和とDonnan平衡に関する検討から迅速応答する電荷補償イオン種を選定し、電荷輸送の見かけの拡散定数を用いて移動度を定量的に把握した。(3) 有機レドックス席を高密度に導入したポリマーを合成し、溶媒和状態の制御によりイオン輸送チャンネルを形成できることを見出した。これを元に、ポリマー膜への電荷注入が対イオンによる電荷補償に律速されず、あたかも溶存レドックス種のように応答する物質系として確立した。(4) 膜内レドックス席の高密度化と自己電子交換の高速化により輸送性が顕著に向上することを実証した。
電子濃縮キノイドポリマーの創製と電極活物質への応用

2008年

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n型レドックス活性な酸化還元席であるイミドやアントラキノンから誘導されるアニオンラジカルの化学安定度を増加させ、斬新なレドックス活性種として確立することにより、卑な電位で電気化学的に可逆応答を示す新しいレドックスポリマーを創出した。イミド類は、-1 V vs. Ag/AgCl 付近で一電子還元され、アニオンラジカルの後続反応抑制に効く非プロトン性条件下において、可逆性高いレドックス応答が電気化学計測により実証された。一方、キノン類の二電子移動は、同条件下-0.8～-1.2 Vにおいて段階的に (異なる酸化還元電位で二段階にて) 生起し、セミキノンラジカルQ-･への第一還元波 (Q + e- = Q-･)に続きジアニオンを与える第二波 (Q-･ + e- = Q2-) が観測された。これらの有機電極反応を可逆性高く生起させるには、キノン酸素原子との水素結合形成が有効な手段であることを一般性高い知見として確立した。電荷貯蔵材料すなわち二次電池の電極活物質として長期使用に耐えうる化学安定性を具えた骨格として、イミド骨格に加えキノン類の中で突出した化学安定度を示すアントラキノン骨格に着目し、水素結合を安定度高く分子内で形成させるため、酸素原子の隣接位にアシルアミノ基などのプロトンドナー性置換基を導入したモデル化合物を合成した。分子内水素結合を構造データ (各種NMR、単結晶X線構造解析など) から実証すると共に、アニオンラジカルの安定化に寄与していることを結合次数の解析から実証した。電極反応速度に相当する不均一系電子移動速度を幅広く実測し、溶媒因子などとの相関を明確にした。電子移動速度は、サイクリックボルタンメトリーを用いたNicolson法、Tafelプロットによる交換電流密度i0, ACインピーダンス測定によるナイキストプロットなどから定量し、電極表面の微細構造、吸着種の有無も含め詳細に解明した。
レドックスポリマーの相分離制御に基づく高速・大容量エネルギー貯蔵材料の創製

2007年

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ポリビニルフェロセン膜やレドックス活性な対イオンを導入したNafion膜などにおいて、膜内電荷輸送はイオン移動に律速されることが知られている。Ansonらは拡散輸送の高速化に取り組み、親水・疎水型ブロックコポリマーをマトリクスとするナノ相分離系で、拡散係数の3桁上昇を達成している。低次元イオン伝導を可能とする規則的なイオンチャンネルの構築など、ポリマーの特性向上につながる方法論が進歩している一方、導電性ポリマーはエネルギー容量が小さく、レドックス反応の遅いジスルフィド類はレート特性に劣るため、電極活物質としての高速・大容量化に向けて新しい設計コンセプトが待望されている。代表者らは、ニトロキシラジカル/オキソアンモニウムカチオンのレドックス対が、安定な高速レドックス応答を示すと共に当重量を小さくできる点に着目し、イオン拡散チャンネルを精密設計することによって、レドックス容量を極限まで引き出せると着想した。本研究は、ニトロキシラジカルポリマーをはじめレドックスポリマー内の輸送現象を詳細解明すること、有限厚み層への電荷注入、拡散による電荷輸送、低振動数域での電荷飽和現象を分離して解析し、構造や基礎物性との相関を明確にすること、イオン種の溶媒和半径、ポリマー/溶液界面における溶媒和に関する検討から迅速応答する電荷補償イオン種を選定、電荷輸送の見かけの拡散定数を用いて移動度を定量的に把握することを目的として推進した。以下に成果概要を記す。(1) 膜内輸送現象の解明レドックスポリマー膜内の電荷の拡散輸送過程を交流インピーダンス法により解析し、電荷移動に支配される高振動数域、膜の有限厚みによるレドックス容量が観測される低振動数域と分けて定量化した。等価回路を用いた解析から電荷移動抵抗を求め、様々な材質の電極基板を用いて表面構造がポリマーとの接触界面に与える影響を明らかにした。ポリマー膜中の電荷移動を支配する抵抗成分を、高振動数域の複素インピーダンスから求め、ポリマーの一次構造や膨潤度との相関を解明した。等重量が小さく電極反応の可逆性が高いポリマーを代表例として、物質移動パラメータを電極界面における平衡状態の関数として求め、高速パルスアンペロメトリーの解析とあわせ、膜内輸送現象の全容を解明した。次に、膜内を拡散するイオン種の溶媒和半径、溶液との界面における溶媒和エネルギーに関する基礎的検討から、対イオンの拡散が電荷輸送と直接関連していることを実証した。セルフドープ型ポリマーの設計と合成も含め、幅広いイオン種の拡散挙動を電荷輸送の見かけの拡散定数を用いて定量的に把握した。(2) イオン拡散過程の制御法の確立さまざまな主鎖構造のポリマーを合成し、一次構造と膨潤度の相関を追究し、レドックスサイト間距離を考慮して膜内における効率高い自己電子交換反応の存在を明確にした。イオンの拡散性を十分高めることにより、ニトロキシラジカルなどのレドックス席への電荷注入が対イオンの追随にほとんど律速されず、自己電子交換による電荷の拡散輸送が溶液中と同様に効率よく進行する物質系として確立した。

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