博士後期課程・応用化学専攻

「人材の育成に関する目的」及び「教育研究上の目的」

科学技術の進歩が著しい中で,応用化学の研究分野も大きく広がっている。特に,21世紀の重要課題である,環境問題,バイオテクノロジー,新素材開発において,応用化学の果たす役割は重大である。そこで,本専攻には,それに対応して,材料化学,環境化学,生命化学の3分野を設け,これらの社会のニーズに答え,科学技術の進歩に柔軟に対応し,21世紀の日本を支える優れた技術者,研究者を育成することを目指している。


研究分野の特色

「材料化学教育研究分野」

現代社会が求める新素材を開発するため,有機合成化学,高分子化学を基礎として,新規高分子材料の開発や新素材を合成するための新規合成法や触媒の開発など,材料化学に関する総合的な教育研究を行う。

「環境化学教育研究分野」

現在地球規模で問題となっている環境問題を解決するため,電気化学,プラズマ化学,表面化学,触媒化学,無機化学を基盤として,環境浄化や省エネルギープロセスの開発など,環境化学に関する総合的な教育研究を行う。

「生命化学教育研究分野」

生命科学の分野でも注目を集めるバイオテクノロジーの研究発展に寄与するため,生化学のみならず,計測化学,生理学,バイオエレクトロニクス,生物有機化学を基礎として,バイオセンサ,生体情報の伝達,遺伝子発現の制御など,生命化学に関する総合的な教育研究を行う。


研究指導教員及び研究指導内容

材料化学教育研究分野

担当教員 研究内容
岩崎 政和 教授
工学博士(東京大学)
専攻分野
有機合成化学,有機金属化学
研究テーマ
1.パラジウム錯体触媒を用いたアリルエステルと末端アルキンの,一酸化炭素挿入をカップリング反応
2.パラジウム錯体触媒を用いたカルボニル化反応による新規な複素環化合物の合成
3.遷移金属錯体触媒を用いた環状酸無水物の脱カルボニル化によるラクトン環の合成

遷移金属錯体触媒を用いて,一酸化炭素を炭素源とする新規な炭素骨格の構築反応(カルボニル化反応)の開発を目的としている。錯体触媒は配位子の微妙な変化を制御しやすく,触媒反応のモデル化合物の分析も容易である。一酸化炭素は石炭・石油から容易に入手できる安価な炭素源であり,金属との相互作用も広く調べられている。またバルク合成のみならず,付加価値の高いファイン化合物の合成にも重点を置いている。

丹羽 修 教授
工学博士(九州大学)
専攻分野
分析化学、電気化学、マイクロ・ナノ化学
研究テーマ
スパッタナノカーボン薄膜電極を用いた化学センサ、バイオセンサの開発

高性能な化学センサやバイオセンサの実現には、新機能を有する材料開発が必要である。本研究室では、スパッタ法などの真空法を利用して、原子レベルで平坦なカーボン薄膜やナノ粒子が埋め込まれたカーボン薄膜など様々な電極材料を開発し、それを用いた、環境汚染物質、疾病のマーカ、食品中の抗酸化成分など様々な物質のセンシング法を研究する。単なる手法の研究に留まらず、マイクロ化技術を用いたセンサデバイスの開発も行っていく。

木下 基 准教授
博士(工学)(大阪大学)
専攻分野
有機材料化学,光化学
研究テーマ
1.光配向材料の開発
2.液晶の非線形光学的分子配向挙動
3.光電デバイス用機能材料の開発

機能材料に対する要求性能が高まるにつれて,有機分子の緻密な分子配向制御は必要不可欠である。本研究では,有機デバイスとして有望なパイ共役系システムを用いて,低環境負荷下型の光学材料や電子材料に資する革新的機能材料を開発することを目的としている。特に,自己組織化や協同現象を示す液晶に着目し,光と液晶の相互作用の解明ならびに材料応用に関して,分子設計,合成,材料特性解析,デバイス作製および評価と一連の物理化学を基盤とする研究を学理と技術の双方から展開する。


環境化学教育研究分野

担当教員 研究内容
矢嶋 龍彦 教授
工学博士 (東京工業大学)
専攻分野
光・プラズマ化学
研究テーマ
1.プラズマ活性種のケミカルキャラクタリゼーション
2.プラズマ活性種の凝縮系への作用と化学反応性の解明
3.フッ素化炭化水素プラズマによる超撥水性固体表面の創製
4.機能性プラズマ薄膜を被膜とした白金ベース超微小pHセンサーの開発
5.発光および光機能性薄膜の開発

プラズマをベースとした分子励起化学とその工学的応用研究の一層の展開を企図し,プラズマ化学,光化学,電気化学並びに表面化学などを基礎とした材料科学の分野から指導教員の指導のもと研究主題を選択し,研究手法の理解と習熟,並びに,先端的な研究を遂行するために欠かせない最新の実験技術,測定法の習得を行う。 特に指導教員の専門分野であるプラズマ化学においては,発生する活性化学種の特異な反応性や分光学的,磁気的,電気化学的諸特性を解明し,さらに,活性分子の発する情報並びに機能性を評価し,工学的に応用するためのテーマ設定とその実現性を総合的に研究する。

有谷 博文 准教授
博士(工学)(京都大学)
専攻分野
触媒化学,無機材料化学
研究テーマ
1.環境浄化・エネルギー低負荷のための機能性無機材料の開発
2.ミクロ・ナノ細孔を有する新規多孔体材料の創製と応用
3.光触媒の高機能化のための活性構造因子の探究

触媒や吸着剤,センサーなど,機能性無機材料の示す有効な機能を環境浄化やエネルギー低負荷など社会的問題の化学的な解決に利用するため,多様な機能性無機材料を合成するとともにその機能発現のための物理化学的条件,とくに構造的因子の解明を行う。これに基づいた無機材料の構造・物性の制御を行うことにより,高活性機能を発現する新しい材料の創製を行うことを目的とする。とくにXAFS分光法など新しい解析法を応用した活性点の局所構造解析を応用し,活性時の構造的条件とその変化を明らかにするとともに活性機能の解明を目指す。

本郷 照久 准教授
博士(理学)(東京工業大学)
専攻分野
環境材料化学
研究テーマ
環境浄化材料の創製、廃棄物からの機能性材料の合成

持続可能な社会を実現するためには、解決しなければならない様々な問題を抱えている。その中でも、資源の枯渇や環境汚染問題に着目し、材料化学をベースとしたアプローチによる問題解決を目指している。そのために、クラーク数上位のありふれた元素群を駆使した新規環境浄化材料の創製に関する研究を行っている。また、廃棄物をゴミではなく、未利用の資源として活用するリサイクルシステムの開発に関する研究も行っている。

松浦 宏昭 准教授
博士(理学)(筑波大学)
専攻分野
表面電気化学、分析化学
研究テーマ
1.電気化学的手法によるカーボン系触媒電極の開発
2.濃度校正不要な高精度絶対定量法の開発
3.水素-酸素燃料電池、レドックスフロー電池用の電極材料の開発

持続可能な新規材料の開発に向けて、電気化学的手法を適用してカーボン系材料に異種元素を導入したカーボンアロイ材料の開発を行っている。特に、窒素や酸素等の異種元素で構成される各種機能性官能基群をカーボン材料表面に導入することで電極触媒活性の発現や向上といった特性について解明を進めている。また、それら諸特性を活かして、実用性の高い濃度校正が不要な電気化学センサの検知電極への適用、および燃料電池やレドックスフロー電池の高活性な電極触媒として応用することを目指した研究を進めている。


生命化学教育研究分野

担当教員 研究内容
熊澤 隆 教授
薬学博士 (北海道大学)
専攻分野
感覚生理学,神経科学
研究テーマ
1.味細胞内情報変換分子の特性に関する研究
2.哺乳類の味蕾内ネットワークに関する研究
3.味識別能に関する研究

生理学,神経科学をベースとし,優れた生体システムの工学への応用を視野に入れ,指導教員の指導のもと研究主題を選択し,生体情報の伝達システム解明の基礎的な研究を行う。そのために,生体情報の測定法として,電気生理学的な測定法や光学的な測定法の修得を行う。特に担当教員の専門分野である味の受容に関する研究分野においては,受容体やイオンチャネル等の味情報変換素子の特性,さらには味蕾内の細胞間ネットワークに関する研究を行い,末梢の味覚器でどのような味情報の変換が行われ中枢に伝達されるのか総合的に研究する。

長谷部 靖 教授
薬学博士 (東北大学)
専攻分野
応用生物化学
研究テーマ
1.化学的手法によるバイオ分子の機能改変とバイオ機能デバイスへの応用
2.バイオ分子と導電性材料を組み合わせた新規バイオインターフェースの構築
3.バイオ分子固定化多孔性カーボンを用いるフロー式バイオ計測システムの開発

タンパク質や核酸に代表されるバイオ分子の優れた物質識別能力や触媒能力を工学的に応用し、電気化学デバイスと組み合わせたバイオセンサやバイオデバイスの開発に関する研究を行っている。これまでに、1) 機能改変酵素、2) 触媒機能を付与したバイオフィルム、3) バイオ分子を固定化した多孔性導電性材料を利用したさまざまなバイオセンサを開発してきた。今後は、バイオ分子の機能改変メカニズムやデバイス表面のバイオ分子のナノ構造を解明するとともに、医療、食品、環境、新エネルギー分野における実用的ニーズにマッチした新規バイオ機能デバイスの開発を目指す。

石川 正英 教授
工学博士 (東京大学)
専攻分野
遺伝子工学,分子生物学
研究テーマ
1.遺伝子上の塩基配列とその発現効率との関係
2.好熱菌由来の酵素遺伝子の大腸菌内での大量発現

ヒトのゲノム解析がほぼ終了し,今後は個々の遺伝子の発現がどのように制御され,タンパク質合成が行われているのかが問題となる。本研究では,この遺伝子発現に関して研究テーマを設定し,遺伝子工学や有機合成化学の手法を用いて,問題を解明していくことを目指している。その中でも特に,遺伝子上の塩基配列と発現効率の関係に注目している。また,熱に安定で有用な,好熱菌由来の酵素を大腸菌内で大量に生産する研究を行っている。

秦田 勇二 教授
博士(工学)(広島大学)
専攻分野
応用微生物学
研究テーマ
人々の生活向上に向けた、微生物の応用研究

ノーベル賞の対象となった大村智博士の発見にも見られるように、「微生物を対象とする研究」は我々の生活の向上に大きく貢献してきた。微生物の有する多彩な機能を農業、食品、化学、環境、健康の各分野に応用するための研究は現在も世界で盛んに推し進められている。先端バイオテクノロジー(遺伝子工学、タンパク質工学、培養工学など)を利用し、有用微生物の応用研究を進めていく。


博士後期課程 授業科目

材料化学教育研究分野

授業科目

  • 材料化学特別研究
  • 材料化学特別講究
環境化学教育研究分野

授業科目

  • 環境化学特別研究
  • 環境化学特別講究
生命化学教育研究分野

授業科目

  • 生命化学特別研究
  • 生命化学特別講究

 

ページの先頭へ