学生受け入れ中
外部併任先
- 大阪大学大学院 情報科学研究科 情報システム工学専攻 物質材料情報科学講座（NIMS連携大学院） 招へい教授
- 東京工業大学 物質理工学院 材料系 非常勤講師
- 慶應義塾大学 基礎理工学専攻 分子化学専修 非常勤講師
研究内容
- Keywords
高分子、超分子、錯体化学、有機合成、 電気化学、 フレキシブルフィルムデバイス、表示素子、調光ガラス
メタロ超分子ポリマーの開発、及び電気化学デバイスへの応用
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Sanjoy Mondal, Yoshikazu Ninomiya, Takefumi Yoshida, Taizo Mori, Manas Kumar Bera, Katsuhiko Ariga, Masayoshi Higuchi. Dual-Branched Dense Hexagonal Fe(II)-Based Coordination Nanosheets with Red-to-Colorless Electrochromism and Durable Device Fabrication. ACS Applied Materials & Interfaces. 12 [28] (2020) 31896-31903 10.1021/acsami.0c05921
- Manas Kumar Bera, Yoshikazu Ninomiya, Masayoshi Higuchi. Constructing Alternated Heterobimetallic [Fe(II)/Os(II)] Supramolecular Polymers with Diverse Solubility for Facile Fabrication of Voltage-Tunable Multicolor Electrochromic Devices. ACS Applied Materials & Interfaces. 12 [12] (2020) 14376-14385 10.1021/acsami.9b21966
- Yemineni S L V Narayana, Takefumi Yoshida, Chanchal Chakraborty, Manas Kumar Bera, Masayoshi Higuchi. Proton Conductivity of Metallo-Supramolecular Polymer Boosted by Lithium Ions. ACS Applied Polymer Materials. 2 [2] (2020) 326-334 10.1021/acsapm.9b00818
書籍
- HIGUCHI, Masayoshi. Metallo-Supramolecular Polymers: Synthesis, Properties, and Device Applications. Springer, 2019
- HIGUCHI, Masayoshi. Metallo-supramolecular Polymers with Electrochromic Properties. RSC Publishing, 2019
- 樋口 昌芳. 第17章 グラデーション変化する調光ガラス. CMC出版, 2019
会議録
- Masayoshi Higuchi. 25‐4: Electrochromic Display Devices with Metallo‐Supramolecular Polymers. Digest of Technical Papers - SID International Symposium. 55 [1] (2024) 318-320 10.1002/sdtp.17519
- HIGUCHI, Masayoshi. Multi-Color Electronic Papers Using Organic-Metallic Hybrid Polymers. Proceedings of The 15th International Display Workshops. (2008) 243-244
- HIGUCHI, Masayoshi, OHTSUKA, Yuhki, SHOMURA, Ryo, KURTH, Dirk. Syntheses of novel bis-terpyridine and cyclic phenylazomethine as organic modules in organic–metallic hybrid materials. THIN SOLID FILMS. (2008) 2416-2420
口頭発表
- HIGUCHI, Masayoshi. Electrochromic metallosupramolecular polymers and the smart window application. 7th Academic Collaboration Seminar (ACS) National Taiwan University of Science and Technology (NTUST)NTUST - NIMS workshop. 2024 招待講演
- FUJII, Kazuko, HIGUCHI, Masayoshi. Layered Inorganic-Organic Hybrid Polymers (LIOP) and Electrochromic Metallo-Supramolecular Polymer (MSP)/LIOP Composites. The 12th Singapore International Chemistry Conference (SICC-12). 2024 招待講演
- ROY, Susmita, MONDAL, Sanjoy, HIGUCHI, Masayoshi. High Performance and Durable Electrochromic Device of Fe(II)-Based Metallo-Supramolecular Polymer for Smart Electrochromic Window Application. PRiME 2024. 2024
その他の文献
- 樋口 昌芳. 行き先を照らす灯り. 超分子研究会 アニュアルレビュー. (2019) 1
- 樋口 昌芳. 独自のエレクトロクロミック材料で、次世代の表示デバイスを実現する. Top Researchers. (2019) 34-39
- 樋口 昌芳. 超分子研究会・精密ネットワークポリマー研究会 合同講座. 超分子研究会 アニュアルレビュー. (2019) 15-16
公開特許出願
所属学会
日本化学会, 高分子学会, 電気化学会, 錯体化学会, 有機合成化学協会
受賞履歴
- 全国発明表彰 未来創造発明賞 (2022)
- つくば奨励賞(実用化研究部門) (2022)
- 錯体化学会 学術賞 (2021)
- 茨城県 いばらきイノベーションアワード 優秀賞 (2021)
- SATテクノロジーショーケース ベスト産業実用化賞 (2021)
- 茨城テックプラングランプリ ファイナリスト ユードム賞 オーディエンス賞 (2019)
- SATテクノロジーショーケース ベスト・アイデア賞 (2019)
- つくば市 Startup Acceleration Tsukuba, Audience Award 2019 (2019)
- SATテクノロジーショーケース ベスト産業実用化賞 (2017)
- ドイツ･イノベーション･アワード ゴットフリード・ワグネル賞 (2011)
- 丸文学術賞 (2010)
- 高分子学会 日立化成賞 (2008)
- 有機合成化学協会 ADEKA研究企画賞 (2007)
- 物質・材料研究機構 理事長賞(研究奨励賞) (2006)
- 物質・材料研究機構 物質研究所 研究奨励賞 (2006)
- つくば奨励賞(若手研究者部門) (2006)
- 文部科学大臣表彰 若手科学者賞 (2006)
- 日本化学会 進歩賞 (2003)
- 日本化学会 若い世代の特別講演会講演証 (2002)
- 日本化学会年会 講演奨励賞 (2001)
外部資金獲得履歴
- ERCA 環境研究総合推進費／研究代表者 (2022)
- JST 未来社会創造事業／研究代表者 (2021)
- 科研費 特別研究員奨励費／受入研究者 (2020)
- 川崎市 環境技術産学公民連携公募型共同研究事業／研究代表者 (2020)
- 科研費 新学術領域研究(公募班員)／研究代表者 (2016)
- JST CREST／研究代表者 (2015)
- 科研費 特別研究員奨励費／受入研究者 (2013)
- 科研費 挑戦的萌芽研究／研究代表者 (2013)
- 科研費 新学術領域研究(公募班員)／研究代表者 (2012)
- 科研費 基盤研究(B)／研究代表者 (2012)
- JST CREST／研究代表者 (2010)
- 科研費 新学術領域研究(公募班員)／研究代表者 (2010)
- NEDO 若手研究グラント／研究代表者 (2009)
- JST さきがけ／研究代表者 (2007)
- 三菱財団 第37回自然科学研究助成／研究代表者 (2006)
- 松籟科学技術振興財団 第3回研究助成／研究代表者 (2006)
- 池谷科学技術振興財団 研究助成／研究代表者 (2006)
- 科研費 新学術領域研究(公募班員)／研究代表者 (2006)
- 科研費 新学術領域研究(公募班員)／研究代表者 (2005)
- 日産科学振興財団 第31回日産学術研究助成／研究代表者 (2005)
- 科研費 若手研究(A)／研究代表者 (2005)
- 科研費 若手研究(B)／研究代表者 (2003)
- 科研費 若手研究(B)／研究代表者 (2001)
- 熱・電気エネルギー技術財団 研究助成／研究代表者 (2000)
- 河上記念財団 研究助成／研究代表者 (1999)
高分子・バイオ材料研究センター
タイトル
メタロ超分子ポリマーの開発
キーワード
メタロ超分子ポリマー，配位高分子，酸化還元，エレクトロクロミック，電気化学デバイス，調光素子
概要
メタロ超分子ポリマーは金属イオンと有機配位子が錯形成により交互につながった構造を有する配位高分子であり、有機高分子のように溶剤に溶かして塗布などの手法により基板に製膜することで、アモルファスな薄膜を形成する。一方で、ポリマー中の金属錯体部位や、有機配位子を介して隣接する金属間の電気化学的相互作用により、従来の有機高分子にはない特異な電子・光・触媒機能などの発現が期待される。
新規性・独創性
● MOFなどの結晶性の配位高分子と比較して、製膜性などの加工性に優れる
● メタロ超分子ポリマーにおけるエレクトロクロミック特性を発見した
内容
メタロ超分子ポリマー（Metallo-Supramolecular Polymer, MSP）は、多数の金属錯体がじゅずつなぎになった構造を有する配位高分子である。金属イオンと、２つの金属イオンと配位できる有機配位子（Ditopic Ligand）を錯形成させることで、一次元鎖状のメタロ超分子ポリマーが得られる（左図）。これまでに金属種として、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、モリブデン、ルテニウム、パラジウム、カドミウム、オスミウム、白金、ユウロピウム、テルビウムを導入したメタロ超分子ポリマーを合成し、エレクトロクロミック特性（電気化学的酸化還元により着色状態と透明状態が切り替わる特性）や発光特性など多様な電子・光・触媒機能などを見出している。特に、エレクトロクロミック特性に関しては、メタロ超分子ポリマーを透明電極膜を有するガラス基板上に塗布し、電解質層、対極物質層と組み合わせることで、電気で透明状態と着色状態を切り替えることができる調光ガラスの製造に成功した（右図）。
まとめ
メタロ超分子ポリマーは金属錯体部位を多数含有する新しいアモルファス高分子材料であり、既存の有機高分子材料と同様の製膜手法や加工技術を使用することができる。そのため、ポリマーに含まれる金属錯体の多様な電子状態とその制御により新機能材料としての発展が期待される。
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