東京理科大学創域理工学部先端化学科
近藤研究室
Kondo Group, TUS
研究概要
ダイヤモンドおよび関連材料をベースとする新規機能性材料・デバイスの創製に取り組んでいます。電気化学・材料化学・表面／界面科学を中心に、さまざまな分野との融合・イノベーションを目指しています。
導電性ダイヤモンド材料の開発
高濃度にホウ素をドープしたダイヤモンド（Boron-doped diamond, BDD）は導電性を示すため、電気化学電極として利用することができます（ダイヤモンド電極またはBDD電極）。特に、広い電位窓や物理的・化学的安定性に基づいて、高感度な電気化学センサーや高効率な電解用電極への応用が期待されています。当研究室では、特に粉末状のBDD材料であるBDDパウダー（BDDP）を開発し、その電気化学応用に関する研究に取り組んでいます。粉末状であるため、高比表面積なダイヤモンド電極としての利用や、他材料との複合化によるダイヤモンド電極の機能化・低コスト化などが期待されます。
高感度電気化学センサーへの応用
導電性ダイヤモンド電極は、高感度で安定な電気化学検出が可能な電極材料として知られています。当研究室では、BDDPを含有したインクを塗工・印刷することで低コストかつ高感度な電気化学センサーの作製を目指しています。また、導電性ダイヤモンドライクカーボン（DLC）を利用した薬剤や生体関連物質の高感度検出に関する研究も行っています。
電気化学エネルギーデバイスへの応用
BDDPやホウ素ドープナノダイヤモンド（BDND）といった導電性ダイヤモンド粒子材料の電気化学エネルギーデバイスへの応用を目指しています。具体的には、高比表面積かつ導電性に優れたBDNDを電極材料とする高エネルギー密度・高出力密度を示す水系電気化学キャパシタや高耐久性燃料電池用カソード触媒としてのPt担持BDNDの開発といった電気化学エネルギーデバイスへの応用を検討しています。
電解用電極材料/デバイスへの応用
導電性ダイヤモンドは極めて化学的に安定な材料であるため、過酷な条件にでも耐えることのできる電解用電極材料として有用です。当研究室では、水再生技術への応用に向けたBDDP充填電解フローセル、硫酸電解プロセスへの応用に向けた大面積スプレーコートダイヤモンド電極、高活性かつ高耐久性の水電解用電極触媒、高効率CO2電解還元用電極材料/デバイスなどの開発に取り組んでいます。