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表面機能から環境を変える材料設計

材料の表面や界面で起こる現象に着目し、構造科学やミメティックス科学と融合することで、新しい機能性材料の創製を目指しています。特に、環境改善やカーボンニュートラルに貢献する材料研究に取り組んでいます。従来の表面・界面制御では、表面への凹凸構造の形成や特定の官能基を導入する方法が一般的でした。当研究室では、セラミックスがもつ原子レベルの構造を制御できる特長を活かし、材料内部の構造設計から表面機能を引き出す新しいアプローチに挑戦しています。例えば、酸素欠陥の導入による吸着性能の向上と水質浄化材料への応用、バイオマスなどの廃棄物の高機能材料へのアップグレードリサイクル、ガラス構造制御による濡れ性の変化などに取り組んでいます。これらを通して、環境負荷の低減につながる材料開発を進めています。

生命・応用化学類|教授

前田 浩孝(マエダ ヒロタカ)

MAEDA Hirotaka

6 安全な水とトイレを世界中に
11 住み続けられるまちづくりを
12 つくる責任つかう責任
14 海の豊かさを守ろう
15 陸の豊かさも守ろう

キーワード

表界面化学
環境材料
表面改質
資源循環
吸着・回収

担当分野・プログラム

研究区分

材料工学
無機材料化学、エネルギー関連化学
環境保全対策

研究テーマ

  • 水をきれいにする材料の開発
  • セラミックス粉体の表面機能化
  • 未利用資源を活かした材料設計
  • CO₂を回収する材料の創製

メッセージ

私たちの身の回りでは、水質汚染や資源の枯渇、地球温暖化など、さまざまな環境問題が深刻になっています。こうした課題を解決するには、これまでにない新しい材料の力が必要と考えています。当研究室では、「材料の表面」に着目し、その内部構造から表面の性質を引き出すという新しい発想で、環境問題の解決に貢献することを目指しています。目では見えない表面をうまく設計することで、水をきれいにしたり、二酸化炭素を回収したり、廃棄物を価値のある資源へと変えたりすることが可能になります。こうした材料の力を通して、環境負荷の少ない社会の実現に挑戦しています。