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ようこそ　滝本研究室へ

滝本研究室では，低炭素社会と水素エネルギー社会に貢献するため，低環境負荷な蓄電・発電技術に関する研究開発を行っています。無機－有機材料を用いた燃料電池用電極触媒や蓄電池用電極材料など，電気化学エネルギー変換に用いる材料・デバイスを開拓しています。基礎から応用まで深くかつ広く展開し，社会に役立つ人材育成を目指しています。

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電子とイオンの動きを利用して，無機化合物や有機化合物にエネルギーを蓄えることができます。これらの化合物はナノメートル（0.000000001 m）サイズで構成されており，一般的に『ナノ材料』と呼ばれています。こういったナノ材料では，化学反応が進行する環境によって大きく変化します。たとえば，ナノ空間（< 1 nm）では有機化合物の電気化学反応が極めて高速になります。この研究は，化学反応が遅いナノ材料の質を変えることができるため，どのような機能を与えられるか考えながら，ナノ材料と局所ナノ空間をデザインする必要があります。滝本研究室では，局所ナノ空間における電気化学反応の起源と機構解明に向けて，さまざまな分析手法を駆使して研究を進めています。また，新しい電気化学反応の発見には，新しいナノ材料の創出が必要不可欠です。とくに，ナノ材料の形態が二次元原子膜（ナノシート）になると，球体（ナノ粒子）とは異なる性質になり，新しい電気化学反応を見つけることができます。そのため，滝本研究室では，新しいナノシートの合成と性質理解も研究テーマの軸としています。また，沖縄という土地は海に関する研究テーマを実施するのにとても良い環境です。海水には，有用な資源があるだけでなく，飲料水にもなり得ます。滝本研究室では，電気エネルギーを使用して，有用資源回収と浄水化技術の創出に関する研究テーマも実施しています。浄水化は高比表面積な材料で簡単に解決できますが，Liなど有用資源を選択的に回収することは，とても難しい技術です。これが実現できれば，Liイオン二次電池の電極材料の資源として有効活用できます。そこで，Liを選択的に回収できる電極材料開発も実施しています。

 

『ナノ空間』と『ナノ材料』で新しい現象の発見・理解に関する研究を一緒にチャレンジしてみませんか？

興味のある人は気軽に連絡ください。daitaki(at)sci.u-ryukyu.ac.jp　(at)は@に直してください。

理学部本館B134（滝本居室）にて説明します。随時受けつけます。
事前に滝本までメールでお問い合わせください。

ナノ空間における電気化学反応の起源・機構解明

細孔径が1 nm以下のナノ空間では，不思議な現象が起きます。たとえば，2 GPaが必要な結晶がナノ空間で形成します（標準気圧は101.325 kPa）。他には，水分子の配列構造も制約が生まれるため，大気圧環境下とは全く異なります。基本的には、こういったナノ空間は反応物や生成物が拡散がしにくくなるため、適切でないと考えられています。しかし、滝本研では、ナノ空間で特異的な電気化学反応（過電圧ゼロ反応）が進行することを見出しており、その起源・機構を明らかにすることを目指しています。将来的には，高度な物質変換技術を創出し，環境・エネルギー問題を克服できる技術開発を目指します。

メタルナノシートの創出と応用

燃料電池の広範普及を実現するには，燃料電池の低コスト化と高寿命化が必要であり，カソード触媒の高活性・高耐久化により実現できます。次世代のカソード触媒で要求される性能は，標準性能Ptナノ粒子比で10倍以上の活性と5倍以上の耐久性であり，極めて挑戦的な触媒開発が必要です。この極めてチャレンジングな課題に対して，滝本研では『メタルナノシートを駆使した触媒開発技術の確立』を目指しています。この研究内容は，ナノ粒子を基本としてきた触媒化学の殻を破る面白味があります。しかし，ナノシートにも問題はあります。それは，ナノシート同士が重なり合ってしまい，活性があまり良くないことです。この問題に対して滝本研では『ナノシートで構築する三次元構造体の開発』を進めています。

 

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水浄化技術の創出

沖縄県は，とてもきれいな海に囲まれており，サンゴ礁をはじめとして豊かな生態系で構成されてるリゾート地です。海水や河川には，人的要因による不純物が含まれています。なかには，環境・健康リスクがある物質も存在しています。これら不純物を除去することで，環境問題に貢献できる可能性があります。滝本研では，ナノ空間やナノシートを用いた水浄化技術への応用に関する研究を実施しております。これにより，沖縄県の環境や生態に関する問題克服を目指します。

興味のある人は気軽に連絡ください。daitaki(at)sci.u-ryukyu.ac.jp　(at)は@に直してください。

理学部本館B134（滝本居室）にて説明します。随時受けつけます。
事前に滝本までメールでお問い合わせください。

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