H31年度 エネルギー高分子設計特論   Advanced Polymer Design for Energy Materials

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開講元
エネルギーコース
担当教員名
斎藤 礼子 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
金1-2(H117)  
クラス
-
科目コード
ENR.H503
単位数
1
開講年度
H31年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
H31年4月5日
講義資料更新日
H31年5月23日
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

高分子材料をエネルギー材料として用いる場合、合成時にさまざまな制約が発生する。本講義では、構造制御された高分子のメタルフリーな合成方法,その大量合成方法である乳化重合の基礎知識としてのSmith- Ewart 理論、Semi-Batch乳化重合、特殊構造ポリアクリル酸の合成とエネルギー材料としての機能発現,高透明性・高硬度・高耐熱性有機-シリカ複合体を例にとり設計指針の考え方を解説し、エネルギ―材料設計戦略の基礎的理解を目指す。

本講義では,構造制御された高分子のメタルフリーな合成方法の設計方法と,大量合成方法である乳化重合の基礎的知識,エネルギー材料としての機能発現を目的とする特殊構造設計,高透明性・高硬度・高耐熱性有機-シリカ複合体を例にとり,設計指針の立て方を戦略的に解説します。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) エネルギー関連材料としての高分子の構造制御や精密合成、および、エネルギー関連材料固有の合成上の問題点を説明できる, 乳化重合の概念を説明できる.
2) Smith-Ewart 理論を理解し,乳化重合の基礎的設計ができる。
3) 無機・金属等との複合化による特性の制御をもとに,エネルギー関連材料としての高分子の設計指針を立てることができる

キーワード

乳化重合、複合材料、ラジカル重合

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

各回の授業内容をよく読み,課題を予習・復習で行って下さい。
毎回の授業で出席を取ります。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 高分子合成の基礎とエネルギー材料としての高分子 高分子合成方法の確認,エネルギー材料合成に求められる要件を説明できる
第2回 ラジカル重合 素反応、重合速度、分子量設計を説明できる
第3回 特殊構造高分子(ブロック・グラフト共重合体) 構造とその特性の理解、合成方法を説明できる
第4回 乳化重合 (Smith-Ewart 理論) 乳液調整、求核開始反応、Smith-Ewart理論(case 1,2,3)を説明できる
第5回 乳化重合 (Semi-Batchにおける重合理論) セミバッチシステムの特徴、monomer flooded conditionとmonomer starved condition、MFC時のモノマー添加速度の決定について説明できる
第6回 乳化重合におけるリビングラジカル重合 均一溶液系とは異なるリビングラジカル重合設計方法を説明できる
第7回 ナノ複合体設計 合成方法と特性を説明できる
第8回 まとめ 学習内容を点検して,まとめにより総合的な理解度を高め,試験を行い到達度を評価する

教科書

指定なし

参考書、講義資料等

1) P.A.Lovell, M. S. El-Aasser, "Emulsion polymerization and emulsion polymers", Wiley ISBN: 978-0-471-96746-0
2) 授業で扱う資料は、事前にOCW-iにアップする。

成績評価の基準及び方法

1)高分子合成の設計の考え方,乳化重合法,複合材料設計及びそれらの応用に関する理解度を評価する。
2) 配点は,期末試験(80%),演習(20%)
3) 到達目標の1)~2)を各40点,3)を各20点で評価
4) 全出席および全実験履修が原則である。
5) 遅刻や再提出を繰り返した場合は不合格とすることがある。

関連する科目

  • ENR.A405 : エネルギーマテリアル論第一
  • ENR.A406 : エネルギーマテリアル論第二
  • ENR.H501 : エネルギー化学材料特論第一
  • ENR.H502 : エネルギー化学材料特論第二

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修条件は特に設けないが,関連する科目を履修していることが望ましい。

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