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下嶋 敦 Shimojima Atsushi

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下嶋 敦(Shimojima Atsushi, 1973年 – )は、日本の化学者である。専門は無機合成化学。2020年現在、早稲田大学理工学術院 教授。

経歴

1995年 早稲田大学 理工学部 応用化学科 卒業
1997年 早稲田大学大学院 理工学研究科 応用化学専攻 修士課程修了
1997年-1999年 昭和電工株式会社 総合研究所 研究員
2002年 早稲田大学大学院 理工学研究科 応用化学専攻 博士後期課程修了 博士(工学)(黒田一幸教授)
2002年-2005年 日本学術振興会 特別研究員PD
この間、カリフォルニア大学サンタバーバラ校訪問研究員 (Prof. Galen D. Stucky)
2005年-2006年 CREST研究員(代表者:黒田一幸教授)
2006年 東京大学大学院 工学系研究科 化学システム工学専攻 助手
2007年 同 助教
2008年 同 准教授
2013年 早稲田大学 理工学術院(先進理工学部 応用化学科)准教授
2017年 同 教授

受賞歴

2006年 日本セラミックス協会進歩賞

研究業績

シロキサン(Si–O–Si)系無機材料の開発と機能性の開拓

シロキサン(Si–O–Si)系を中心とする無機ナノ材料、無機–有機ナノ複合材料の合成研究を展開している。環境、エネルギー、医療など幅広い分野への応用が期待されるナノ多孔性材料を主要なターゲットとし、分子設計されたシラン/シロキサン化合物の精密な反応制御や自己組織化プロセスにより新しい多孔性材料の合成を数多く報告している1-6)。最近では、以下に示すような分子〜ナノレベルの構造制御に基づく新たな機能開拓にも取り組んでいる7-9)。

1. 自己修復機能
ガラスやセラミックスなどの無機材料の修復には一般に高温を必要とするが、シリカ源と界面活性剤の自己組織化によって形成されるラメラ構造の薄膜が温和な条件下でクラック修復能を発現することを見いだし、保護コーティング等への応用可能性を拓いた(下図)7)。

2. フォトメカニカル機能
アゾベンゼンやジアリールエテンで修飾されたケイ素アルコキシドやシロキサンオリゴマーを分子設計し、自己組織化によって配列制御することで、光によって形や構造が変化する有機シロキサン系フォトメカニカル材料を創製した(下図)8,9)。無機骨格を有するため、従来の有機材料と比較して耐熱性の向上や機械的特性の幅広い制御が可能であり、光駆動アクチュエータなどへの応用に貢献すると期待される。

名言集

コメント&その他

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関連文献

[代表的な論文]
  1. Shimojima, K. Kuroda, “Alkoxy- and Silanol-Functionalized Cage-Type Oligosiloxanes as Molecular Building Blocks to Construct Nanoporous Materials”, Molecules, 25, 524–534 (2020). (Review) DOI: 10.3390/molecules25030524
  2. Saito, H. Wada, A. Shimojima, K. Kuroda, “Synthesis of Zeolitic Macrocycles Using Site-Selective Condensation of Regioselectively Difunctionalized Cubic Siloxanes”, Inorg. Chem., 57, 14686–14691 (2018). DOI: 10.1021/acs.inorgchem.8b02402
  3. Sato, Y. Kuroda, H. Wada, A. Shimojima, K. Kuroda, “Preparation of Siloxane‐based Microporous Crystal from Hydrogen Bonded Molecular Crystal of Cage Siloxane”, Chem. Eur. J., 24, 17033–17038 (2018). DOI: 10.1002/chem.201804441
  4. Wada, K. Iyoki, A. Sugawara-Narutaki, T. Okubo, A. Shimojima, “Diol-Linked Microporous Networks of Cubic Siloxane Cages”, Chem. Eur. J., 19, 1700–1705 (2013). DOI: 10.1002/chem.201202883
  5. Koike, T. Ikuno, T. Okubo, A. Shimojima, “Synthesis of Monodisperse Organosilica Nanoparticles with Hollow Interiors and Porous Shells Using Silica Nanospheres as Templates”, Chem. Commun., 49, 4998–5000 (2013). DOI: 10.1039/C3CC41904E
  6. Shimojima, Z. Liu, T. Ohsuna, O. Terasaki, K. Kuroda, “Self-Assembly of Designed Oligomeric Siloxanes with Alkyl Chains into Silica-Based Hybrid Mesostructures”, J. Am. Chem. Soc., 127, 14108–14116 (2005). DOI: 10.1021/ja0541736
  7. Itoh, S. Kodama, M. Kobayashi, S. Hara, H. Wada, K. Kuroda, A. Shimojima, “Spontaneous Crack Healing in Nanostructured Silica-Based Thin Films”, ACS Nano, 11, 10289–10294 (2017). DOI: 10.1021/acsnano.7b04981
  8. Guo, K. Matsukawa, T. Miyata, T. Okubo, K. Kuroda, A. Shimojima, “Photoinduced Bending of Self-Assembled Azobenzene–Siloxane Hybrid”, J. Am. Chem. Soc., 137, 15434–15440 (2015). DOI: 10.1021/jacs.5b06172
  9. Kajiya, S. Sakakibara, H. Ikawa, K. Higashiguchi, K. Matsuda, H. Wada, K. Kuroda, A. Shimojima, “Inorganic–Organic Hybrid Photomechanical Crystals Consisting of Diarylethenes and Cage Siloxanes”, Chem. Mater., 31, 9372–9378 (2019). DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b02941

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ニューヨークでポスドクやってました。今は旧帝大JK。専門は超高速レーザー分光で、分子集合体の電子ダイナミクスや、有機固体と無機固体の境界、化学反応の実時間観測に特に興味を持っています。

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