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研究キーワード
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導電性高分子
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電気化学
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材料化学
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有機半導体
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共有結合性有機構造体
研究分野
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情報通信 / 計算科学 / マテリアルズインフォマティクス
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ナノテク・材料 / 高分子材料 / 共有結合性有機構造体
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ナノテク・材料 / エネルギー化学 / 電気化学
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ナノテク・材料 / 応用物性 / 有機半導体
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ナノテク・材料 / 構造材料、機能材料 / 導電性高分子
学歴
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慶應義塾大学 理工学研究科 総合デザイン工学専攻
2015年9月 - 2017年9月
国名： 日本国
経歴
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東京科学大学 物質理工学院 助教
2024年10月 - 現在
国名：日本国
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東京工業大学 物質理工学院 助教
2023年4月 - 2024年9月
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公益財団法人相模中央化学研究所
2018年6月 - 2023年3月
国名：日本国
所属学協会
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電気化学会
2023年9月 - 現在
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高分子学会
2017年10月 - 現在
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日本化学会
2017年10月 - 現在
論文
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Electrochemically Controlled Deposition of Oriented Fluorinated Covalent Organic Framework Films for Selective Electrochemical Sensing
Kento Imamura, Kosuke Sato, Shinsuke Inagi
Chemistry of Materials 2026年2月
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Electrochemical Postmodification of Polystyrene via Aromatic C–H Iodination
Siyi Wang, Kohei Taniguchi, Koichiro Motokawa, Kosuke Sato, Shinsuke Inagi
ACS Macro Letters 2025年10月
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Electrochemical C–H Phosphonylation of Dissolved Conjugated Polymers via Direct Electron Transfer at the Electrode
Kohei Taniguchi, Kosuke Sato, Shinsuke Inagi
Macromolecules 2025年10月
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Superhydrophobic Thin Film of Imine-Linked Covalent Organic Networks Obtained via Cascaded Electrochemical Activation and Phase Separation for Water Repellent Surface
Kosuke Sato, Kento Imamura, Shinsuke Inagi
ACS Applied Nano Materials 2025年5月
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Orthogonal Synthesis of Cationic Azatriphenylene Derivatives for Aggregation-Induced Emission (AIE) and Aggregation-Caused Quenching (ACQ) Property Switching
Yushi Ohno, Tsukasa Ehara, Kosuke Sato, Ryoyu Hifumi, Ikuyoshi Tomita, Shinsuke Inagi
Organic Letters 2025年5月
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Electrochemically Controlled Deposition of Low‐Crystalline Covalent Organic Frameworks on Nanocarbon Electrode Toward Metal‐Free Oxygen Reduction Electrocatalyst
Kosuke Sato, Shinsuke Inagi
Small 2025年2月
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Amorphous conjugated polymer networks as an emerging class of polymer nanostructures
Yuya Oaki, Kosuke Sato
RSC Applied Polymers 2025年
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Comprehensive Study of Shape of Channels Filled with Porous Materials in Streaming Potential Cells
Ryota KIRINO, Suguru IWAI, Kosuke SATO, Elena VILLANI, George HASEGAWA, Shinsuke INAGI
Electrochemistry 2025年
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A materials informatics driven fine-tuning of triazine-based electron-transport layer for organic light-emitting devices
Kosuke Sato, Kazuki Hattori, Fuminari Uehara, Tomoko Kitaguni, Toshiki Nishiura, Takuya Yamagata, Keisuke Nomura, Naoki Matsumoto, Tsuyoshi Tanaka, Hidenori Aihara
Scientific Reports 2024年2月
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Site‐Selective Synthesis and Concurrent Immobilization of Imine‐Based Covalent Organic Frameworks on Electrodes Using an Electrogenerated Acid
Tomoki Shirokura, Tomoki Hirohata, Kosuke Sato, Elena Villani, Kazuyasu Sekiya, Yu‐An Chien, Tomoyuki Kurioka, Ryoyu Hifumi, Yoshiyuki Hattori, Masato Sone, Ikuyoshi Tomita, Shinsuke Inagi
Angewandte Chemie 2023年10月
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Thienylene combined with pyridylene through planar triazine networks for applications as organic oxygen reduction reaction electrocatalysts
Kosuke Sato, Nodoka Osada, Hidenori Aihara
RSC Advances 2023年
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Nanoarchitectonics for conductive polymers using solid and vapor phases
Yuya Oaki, Kosuke Sato
Nanoscale Advances 2022年
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Amorphous flexible covalent organic networks containing redox-active moieties: a noncrystalline approach to the assembly of functional molecules
Jumpei Suzuki, Akira Ishizone, Kosuke Sato, Hiroaki Imai, Yu-Jen Tseng, Chi-How Peng, Yuya Oaki
Chemical Science 11 ( 27 ) 7003 - 7008 2020年
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Amorphous 2D materials containing a conjugated-polymer network
Shoichiro Yano, Kosuke Sato, Jumpei Suzuki, Hiroaki Imai, Yuya Oaki
Communications Chemistry 2 ( 1 ) 2019年12月
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Experiment-Oriented Materials Informatics for Efficient Exploration of Design Strategy and New Compounds for High-Performance Organic Anode
Hiromichi Numazawa, Yasuhiko Igarashi, Kosuke Sato, Hiroaki Imai, Yuya Oaki
Advanced Theory and Simulations 2 ( 10 ) 2019年10月
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Highly porous polymer dendrites of pyrrole derivatives synthesized through rapid oxidative polymerization
Kanji Ishii, Kosuke Sato, Yuya Oaki, Hiroaki Imai
Polymer Journal 51 ( 1 ) 11 - 18 2019年1月
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Two-Dimensional Conductive and Redox-Active Nanostructures Synthesized by Crystal-Controlled Polymerization for Electrochemical Applications
Kosuke Sato, Hiroaki Imai, Yuya Oaki
ACS Applied Nano Materials 1 ( 8 ) 4218 - 4226 2018年8月
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Multistage redox reactions of conductive-polymer nanostructures with lithium ions: potential for high-performance organic anodes
Hiromichi Numazawa, Kosuke Sato, Hiroaki Imai, Yuya Oaki
NPG Asia Materials 10 ( 5 ) 397 - 405 2018年5月
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Phase separation of composite materials through simultaneous polymerization and crystallization
Kosuke Sato, Yuya Oaki, Hiroaki Imai
NPG Asia Materials 9 ( 4 ) e377 - e377 2017年4月
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Conductive Polymer Nanosheets Generated from the Crystal Surface of an Organic Oxidant
Kosuke Sato, Hirotaka Masaki, Mirei Arayasu, Yuya Oaki, Hiroaki Imai
ChemPlusChem 82 ( 2 ) 177 - 180 2017年2月
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Hierarchical bicontinuous structure of redox-active organic composites and their enhanced electrochemical properties
Kosuke Sato, Mirei Arayasu, Hirotaka Masaki, Hiroaki Imai, Yuya Oaki
Chemical Communications 53 ( 53 ) 7329 - 7332 2017年
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Incorporation of Redox-active Guest in Conductive and Redox-active Host: Hierarchically Structured Composite of a Conductive Polymer and Quinone Derivative
Kosuke Sato, Yuya Oaki, Hiroaki Imai
Chemistry Letters 45 ( 3 ) 324 - 326 2016年3月
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Hierarchical CaCO3Chromatography: A Stationary Phase Based on Biominerals
Kosuke Sato, Yuya Oaki, Daisuke Takahashi, Kazunobu Toshima, Hiroaki Imai
Chemistry - A European Journal 21 ( 13 ) 5034 - 5040 2015年3月
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A hydrophobic adsorbent based on hierarchical porous polymers derived from morphologies of a biomineral
Kosuke Sato, Yuya Oaki, Hiroaki Imai
Chemical Communications 51 ( 37 ) 7919 - 7922 2015年
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Incorporation of organic crystals into the interspace of oriented nanocrystals: morphologies and properties
Yurika Munekawa, Yuya Oaki, Kosuke Sato, Hiroaki Imai
Nanoscale 7 ( 8 ) 3466 - 3473 2015年
MISC
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イミン系COF の電気化学的合成および電極上への薄膜形成手法の開発 招待
佐藤宏亮, 稲木信介
月刊ファインケミカル 2025年6月号 54 ( 6 ) 50 - 57 2025年6月
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電解発生酸を利用したイミン系共有結合性有機構造体の制御合成と応用 査読
佐藤宏亮, 稲木信介
ゼオライト 42 ( 2 ) 54 - 61 2025年4月
講演・口頭発表等
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ナノ構造に着目した2次元高分子材料の合成と 有機電極材料への応用 招待
佐藤宏亮
第12回高分子学会神奈川地区講演会 2025年7月
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Electrochemically Triggered Synthesis of Imine-Linked Covalent Organic Frameworks toward Morphology-Controlled Functional Film
Kosuke Sato, Shinsuke Inagi
The 19th Pacific Polymer Conference 2025年7月
産業財産権
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有機電子素子用材料、有機電子素子、および化合物
相原 秀典, 坂部 将仁, 磯田 恭佑, 佐藤 宏亮, 新井 信道, 新屋 宏和, 岡田 壮史, 太田 恵理子
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光電変換素子、光電変換素子用材料、及び化合物
相原 秀典, 佐藤 宏亮, 北國 智子, 新井 信道, 新屋 宏和, 岡田 壮史, 太田 恵理子
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光電変換素子用材料、有機薄膜、光電変換素子及び縮合環化合物
相原 秀典, 佐藤 宏亮, 北國 智子, 坂部 将仁, 新井 信道, 岡田 壮史, 高橋 泰裕
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トリアジン重合体担持カーボン触媒、およびそれを用いた触媒電極
相原 秀典, 佐藤 宏亮
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アルキルトリアジン化合物
相原 秀典, 佐藤 宏亮, 西浦 利紀, 山縣 拓也, 新井 信道, 荘野 智宏, 野村 桂甫, 田中 剛
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ジピリジルフェニル基を有するトリアジン化合物
相原 秀典, 佐藤宏亮, 山縣拓也, 新井信道, 野村桂甫
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アジン化合物、該アジン化合物を含む有機電界発光素子用材料および有機電界発光素子
上原 史成, 山縣 拓也, 西浦 利紀, 佐藤 宏亮, 相原 秀典, 荘野 智宏, 小野 洋平, 高橋 泰裕
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ピリジン化合物
新井信道, 佐藤宏亮, 濱口尚斗, 平野雅也, 相原秀典, 山縣拓也, 小野洋平, 新屋宏和, 川島弘之, 野村桂甫
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環状アジン化合物、有機電界発光素子用材料、有機電界発光素子用電子輸送材料、および有機電界発光素子
内田 直樹, 相原 秀典, 山縣 拓也, 早川 直輝, 中嶋 菜摘, 服部 一希, 上原 史成, 小野 洋平, 平野 雅也, 森中 裕太, 野村 桂甫, 太田 恵理子, 荘野 智宏, 尾池 華奈, 林 和史, 青柳 圭哉, 佐藤 宏亮, 西浦 利紀
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キサンテニル基を有するトリアジン化合物
相原 秀典, 山縣 拓也, 林 和史, 佐藤 宏亮, 齋藤 仁志, 青柳 圭哉, 中嶋 菜摘, 服部 一希, 野村 桂甫, 荘野 智宏
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ピリジル基を有するトリアジン化合物
新井 信道, 新屋 宏和, 川島 弘之, 荘野 智宏, 上原 史成, 平野 雅也, 野村 桂甫, 田中 剛, 内田 直樹, 佐藤 宏亮, 濱口 尚斗, 相原 秀典
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ポリアジン担持カーボン触媒、及びそれを用いた触媒電極
相原 秀典, 佐藤 宏亮
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トリアジン化合物、有機電界発光素子用材料、及び有機電界発光素子
新井 信道, 山縣 拓也, 中嶋 菜摘, 佐藤 宏亮, 相原 秀典, 荘野 智宏, 森中 裕太, 野村 桂甫, 新屋 宏和, 川島 弘之
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第14族元素を有するトリアジン化合物
相原 秀典, 山縣 拓也, 早川 直輝, 佐藤 宏亮, 荘野 智宏, 服部 一希, 野村 桂甫, 野村 真太朗
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オルト構造を有するトリアジン化合物
新井 信道, 荘野 智宏, 岡 祐児, 中村 圭介, 野村 桂甫, 相原 秀典, 中野 健央, 早川 直輝, 佐藤 宏亮, 工藤 加菜, 山縣 拓也
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オルト構造を有するトリアジン化合物
新井 信道, 荘野 智宏, 岡 祐児, 中村 圭介, 野村 桂甫, 相原 秀典, 中野 健央, 早川 直輝, 佐藤 宏亮, 工藤 加菜, 山縣 拓也
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オルト構造を有するトリアジン化合物
新井 信道, 荘野 智宏, 岡 祐児, 中村 圭介, 野村 桂甫, 相原 秀典, 中野 健央, 早川 直輝, 佐藤 宏亮, 工藤 加菜, 山縣 拓也
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2’-アリールビフェニリル基を有するトリアジン化合物
相原 秀典, 山縣 拓也, 中嶋 菜摘, 佐藤 宏亮, 新井 信道, 荘野 智宏, 野村 桂甫
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アザフルバレン化合物、その製造方法及び電気化学測定用組成物
相原秀典, 中野健央, 佐藤宏亮, 渡辺真人, 宮下真人
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グラファイト又はグラフェン様の層状構造を有する重合体
緒明 佑哉, 佐藤 宏亮, 矢野 翔一郎, 鈴木 惇平
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グラファイト又はグラフェン様の層状構造を有する重合体
緒明 佑哉, 佐藤 宏亮, 矢野 翔一郎, 鈴木 惇平
共同研究・競争的資金等の研究課題
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電解合成法を用いた共有結合性有機構造体の形態制御と機能化
研究課題/領域番号：24K17731 2024年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
佐藤 宏亮
配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）
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テトラアザフルバレン構造を活用した高電位有機正極材料の創出
2024年4月 - 2026年3月
東電記念財団 研究助成(一般研究)
担当区分：研究代表者
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DFT計算由来特徴量の質向上に基づく電解有機合成の反応性予測とその応用
2024年4月 - 2025年3月
池谷科学技術振興財団 池谷科学技術振興財団 2024年度研究助成金
担当区分：研究代表者
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テトラアザフルバレン骨格を活用した高電位・高容量有機正極材料の開発
2023年9月 - 2025年3月
泉科学技術振興財団 2023年度研究助成
担当区分：研究代表者
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ポリアジン共役構造体のバンドエンジニアリングと水分解電極触媒への応用
研究課題/領域番号：21K14734 2021年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
佐藤 宏亮
担当区分：研究代表者
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
【研究成果の具体的内容】本研究では、トリアジン環を中心とした共役骨格を合成・分析・評価し、主に（１）分子構造と集積構造の関係（２）分子設計によるバンド構造制御の可能性（３）分子構造と酸素還元電極触媒活性の関係、について調べた。（１）について、分子構造中に特定の組み合わせのリンカーユニットを用いることにより、乱層構造を有するトリアジン重合体を合成する設計を見出した。（２）について、分子内に適切にドナー性ユニットを組み込むことで、バンドギャップの狭小化ができることを確認した。（３）について、本研究において新規に合成したトリアジンネットワークポリマーは、電気化学的酸素還元反応を促進する電極材料として機能した。材料特性の位置づけとしては、現在までに報告されている構造が明確な有機材料として、過去最高性能に比肩するものであった。この成果は、本研究で提案している、トリアジン重合体の分子設計に基づいたバンドエンジニアリング・形態制御により電極触媒活性を向上させる、という戦略が有効であることを示すモデルケースであるといえる。
【研究成果の意義】系統的に合成したトリアジン重合体を比較することにより、電極触媒としての特性をを向上せしめるための指針を見出した。これは、近年その有用性が注目されている共有結合性有機骨格材料の応用展開の一端を担うものであり、意義があるといえる。研究成果を社会還元するため、研究の成果物の公表およびアウトリーチ活動を行った。2021年度中は、研究に関する学会発表および"トリアジン重合体担持カーボン触媒、およびそれを用いた触媒電極"として材料特許を出願した。
【研究成果の重要性】現在では、酸素還元電極触媒にはプラチナ等の貴金属が用いられている。省資源な有機材料でこれを代替するための研究は、持続可能社会の実現に向けて一層の加速が求められる研究であり、重要性は高い。 -
導電性高分子－レドックス活性有機低分子複合体の作製と高容量蓄電デバイスへの応用
研究課題/領域番号：16J03122 2016年4月 - 2019年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
佐藤 宏亮
配分額：2800000円 （ 直接経費：2800000円 ）
計画の三年目においては、 “導電性高分子-レドックス活性有機低分子複合体の組成を制御し、前年度までの形態制御と組み合わせることで、より高容量な複合体電極を作製すること”が計画の大綱であった。実際の進捗として、年間目標のうち、物質系の選定の基礎となる反応電位差の大きい二組の活物質の探索、および二極測定の測定条件の確立までを達成できた。実用に近いデバイスとしての評価には至らなかったものの、有機材料の組み合わせによって高出力な蓄電素子の設計が可能であることを示した。また、採用二年目において課題であった、有機酸化剤結晶上で生成した導電性高分子を利用した複合体電極材料において電気化学特性が向上する要因について、より詳細な研究を行った。
本研究において新規に報告した、有機酸化剤を反応性テンプレートとして導電性高分子を重合し複合する手法について、大きな進捗があった。平滑性が高く還元電位の低い結晶であるテトラブロモ-1,4-ベンゾキノンを用いることで、結晶表面にポリピロール(PPy)ナノシートを厚さ数nmから100 nm程度まで制御して合成することに成功した。このような手法を通じて形成されるナノシートは極めて高い異方性を有し、集積膜や単層膜の構成材料として、従来知られる二次元材料と類似した性質を有することが分かった。このPPyナノシートは有機酸化剤がドーパントとして機能することから高い導電率を示し、レドックスキャパシタの電極として良好な特性を示した。このような手法で合成されるPPyの高い特性が、本研究を通して報告してきた導電性高分子/有機結晶複合体において観測された電気化学特性の向上の要因であることを解明した。この導電性高分子ナノシートの合成手法について、国際学会での発表および公刊学術論文により報告した。
担当経験のある科目（授業）
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応用化学実験第二
2024年4月 - 現在 機関名：東京科学大学
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応用化学実験第一
2023年4月 - 2024年3月 機関名：東京工業大学