2024/10/25 更新

お知らせ

 

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アベ タツキ
阿部 建樹
ABE TATSUKI
所属
次世代接着技術研究センター 助教
職名
助教
外部リンク

研究分野

  • ナノテク・材料 / 高分子化学

経歴

  • 九州大学 次世代接着技術研究センター 助教

    2024年4月 - 現在

  • 九州大学 次世代接着技術研究センター 特任助教

    2023年4月 - 2024年3月

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    国名:日本国

  • 九州大学 次世代接着技術研究センター 学術研究員

    2022年4月 - 2023年3月

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    国名:日本国

学歴

  • 九州大学 大学院   工学府   材料物性工学専攻

    2019年4月 - 2022年3月

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    備考: 博士後期課程

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ:高分子

    研究キーワード:高分子

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ:界面

    研究キーワード:界面

    研究期間: 2024年

  • 研究テーマ:接着

    研究キーワード:接着

    研究期間: 2024年

論文

  • Effect of interfacial local conformation of polymer chains on adhesion strength 査読

    Abe, T; Yamamoto, S; Tanaka, K

    POLYMER CHEMISTRY   2024年10月   ISSN:1759-9954 eISSN:1759-9962

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Polymer Chemistry  

    The aggregation states of polymer chains at solid interfaces are strongly related to their adhesion properties. In this study, we focused on sum-frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy, which offers the best depth resolution at the sub-nanometer level among available techniques, and explored its potential as an imaging method. A poly(methyl methacrylate) (PMMA) thin film with a line-and-space pattern was prepared on a quartz substrate. Imaging of the interfacial line-and-space structure in the film was successfully achieved based on SFG signals arising from ester methyl groups as well as carbonyl groups. Once SFG imaging was established, it was applied to blend films of polystyrene (PS) and PMMA with different compositions on the quartz substrate, enabling the direct and non-destructive observation of wetting layers and phase-separated structures buried at the substrate interface for the first time. The interfacial adhesion strength between the blend films and the quartz substrate, evaluated using the surface and interfacial cutting analysis system, showed a clear correlation with the interfacial structure of the blend. This study, which enables the analysis of the relationship between the local orientation of polymer chains at the interface and adhesion strength, is expected to contribute greatly to the design of next-generation adhesives and adhesion technologies.

    DOI: 10.1039/d4py00951g

    Web of Science

    Scopus

  • Poling-Induced Wettability Transition of a Uniaxially Oriented Poly(vinylidene fluoride) Film

    Hironao Shimada, Tatsuki Abe, Daisuke Kawaguchi, Keiji Tanaka

    Macromolecules   2024年9月

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    記述言語:英語  

    DOI: https://doi.org/10.1021/acs.macromol.4c01925

  • Poling-Induced Wettability Transition of a Uniaxially Oriented Poly(vinylidene fluoride) Film 査読

    Shimada, H; Abe, T; Kawaguchi, D; Tanaka, K

    MACROMOLECULES   57 ( 19 )   9157 - 9166   2024年9月   ISSN:0024-9297 eISSN:1520-5835

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Macromolecules  

    The surface wettability of polymers can be controlled by van der Waals interactions, which include induction, orientation, and dispersion forces. For most fluoropolymers, the effect of orientation interactions is markedly smaller than the others, particularly in structures with antiparallel packing, where permanent dipoles may cancel each other out. However, poly(vinylidene fluoride) (PVDF), a semicrystalline polymer, exhibits unique piezoelectric properties when its polar β-form crystals are oriented via poling treatment. This study investigates how such orientation influences surface wettability. We demonstrate that the wettability of uniaxially oriented PVDF films changes with poling treatment. Using sum frequency generation spectroscopy and grazing incidence X-ray diffraction measurements, we found that the b-axis of the β-form crystals near the surface aligns perpendicular to the surface under sufficient electric field strength. This alignment facilitates a transition in wettability, which is discussed in terms of dipole interactions near the surface. Our findings contribute to a deeper understanding of the interplay between molecular orientation and surface properties in semicrystalline polymers.

    DOI: 10.1021/acs.macromol.4c01925

    Web of Science

    Scopus

  • Absolute local conformation of poly(methyl methacrylate) chains adsorbed on a quartz surface 査読

    Kawaguchi, D; Sasahara, K; Inutsuka, M; Abe, T; Yamamoto, S; Tanaka, K

    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS   159 ( 24 )   2023年12月   ISSN:0021-9606 eISSN:1089-7690

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Chemical Physics  

    Polymer chains at a buried interface with an inorganic solid play a critical role in the performance of polymer nanocomposites and adhesives. Sum frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy with a sub-nanometer depth resolution provides valuable information regarding the orientation angle of functional groups at interfaces. However, in the case of conventional SFG, since the signal intensity is proportional to the square of the second-order nonlinear optical susceptibility and thereby loses phase information, it cannot be unambiguously determined whether the functional groups face upward or downward. This problem can be solved by phase-sensitive SFG (ps-SFG). We here applied ps-SFG to poly(methyl methacrylate) (PMMA) chains in direct contact with a quartz surface, shedding light on the local conformation of chains adsorbed onto the solid surface. The measurements made it possible to determine the absolute orientation of the ester methyl groups of PMMA, which were oriented toward the quartz interface. Combining ps-SFG with all-atomistic molecular dynamics simulation, the distribution of the local conformation and the driving force are also discussed.

    DOI: 10.1063/5.0184315

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • The acceleration of BODIPY dye-sensitized photocatalytic hydrogen production in aqueous ascorbic acid solutions using alkyl-chain formed second coordination sphere effects 査読

    Shen, XF; Watanabe, M; Song, JT; Takagaki, A; Abe, T; Tanaka, K; Ishihara, T

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A   11 ( 39 )   21153 - 21160   2023年10月   ISSN:2050-7488 eISSN:2050-7496

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Materials Chemistry A  

    BODIPY (boron-dipyrromethene) compounds are extensively utilized in various applications. Typically, their activity is modified by altering the functional groups at the α-, β-, and meso-positions of the substituents. However, no systematic information has been provided regarding the effects of substituted F- positions and hydrophobicity on the activity of BODIPY sensitizers in photosensitizing chemistry. Dyes (7a-7c) with different alkyl chain lengths were synthesized and compared with the unsubstituted compound 3 to discuss the effects of -F position substituents and the hydrophobicity of BODIPY dyes on photocatalytic activity. Density functional theory (DFT) calculations showed that -F-substitution induced an intramolecular charge transfer (ICT) effect, enhancing visible-light absorption. Longer alkyl chains provided a favourable second coordination sphere reaction environment for hydrogen production. Experimentally, dye 7c demonstrated the highest activity, with a hydrogen production rate of 496.5 μmol gcat−1 h−1, which is 3 times higher than that of 3, and a 9.6 times higher turnover frequency (TOF) than that of 3. The apparent quantum yield (AQY) at 650 nm was 1.4%. This study highlights the importance of -F position substitution and optimizing hydrophobicity to enhance the photocatalytic activity of metal-free organic dyes through the creation of a new second coordination sphere.

    DOI: 10.1039/d3ta03682k

    Web of Science

    Scopus

  • Pyridyl anchoring squaraine as a near-infrared dye sensitizer for effective sensitized hydrogen production over a titanium dioxide photocatalyst in water medium 査読

    Shen, XF; Watanabe, M; Takagaki, A; Song, JT; Abe, T; Kawaguchi, D; Tanaka, K; Ishihara, T

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   129 ( 1 )   2023年1月   ISSN:0947-8396 eISSN:1432-0630

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Applied Physics A: Materials Science and Processing  

    Squaraine dyes are organic dyes having strong and narrow absorption properties in the near-infrared region that are widely used in photovoltaic and biomedical applications. In this work, squaraine dye (SA1) was synthesized as a dye sensitizer for a dye-sensitized photocatalytic system, which was composed of SA1 and Pt-loaded TiO2 powder photocatalyst (SA1/Pt-TiO2). The SA1/Pt-TiO2 system exhibited a good hydrogen production performance within 150 h and an apparent quantum yield of 1.4% under 800 nm monochromatic light irradiation. However, during the photocatalytic reaction, the photocatalytic activity of SA1/Pt-TiO2 decreased due to photodecomposition. Ultraviolet–visible absorption spectroscopy, 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy, and matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry measurements were performed to investigate the mechanism of the decomposition of the squaraine moiety of SA1, the decomposition process, and the structure of the decomposed material. The results show that even without the Pt-loaded TiO2 powder photocatalyst, SA1 undergoes photodissociation, which cleaves the bond between the indoline moiety and the square acid. Graphical abstract: [Figure not available: see fulltext.]

    DOI: 10.1007/s00339-022-06281-7

    Web of Science

    Scopus

    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s00339-022-06281-7/fulltext.html

  • Sum frequency generation imaging for semi-crystalline polymers 査読

    Abe, T; Shimada, H; Hoshino, T; Kawaguchi, D; Tanaka, K

    POLYMER JOURNAL   54 ( 5 )   679 - 685   2022年5月   ISSN:0032-3896 eISSN:1349-0540

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Polymer Journal  

    Sum-frequency generation (SFG) spectroscopy is a powerful tool to study the molecular orientation in confined systems such as interfaces on the basis of the second-order nonlinear optical effect. We herein demonstrated SFG imaging for films of uniaxially oriented poly(vinylidene fluoride) and spin-coated isotactic polypropylene and successfully identified the orientational difference of lamellar fibrils in the two films. SFG chemical mapping was finally performed by taking advantage of the different absorption wavelengths for methylene groups in the two samples. To the best of our knowledge, this is the first report dealing with SFG mapping for synthetic polymers.

    DOI: 10.1038/s41428-021-00613-9

    Web of Science

    Scopus

  • Local orientation of chains at crystal/amorphous interfaces buried in isotactic polypropylene thin films 査読 国際共著

    Physical chemistry chemical physics   23 ( 41 )   23466 - 23472   2021年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/d1cp03959h

  • An effect of crystallographic distortion on carrier mobility in poly(3-hexylthiophene) thin films 査読

    APPLIED PHYSICS LETTERS   118 ( 18 )   2021年5月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1063/5.0041881

  • Surface Segregation of a Star-Shaped Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane in a Polymer Matrix 査読

    Kentaro Yamamoto, Daisuke Kawaguchi, Tatsuki Abe, Takeshi Komino, Masashi Mamada, Taizo Kabe, Chihaya Adachi, Kensuke Naka, Keiji Tanaka

    Langmuir   36 ( 33 )   9960 - 9966   2020年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c01785

  • Impact of the Solid Interface on Proton Conductivity in Nafion Thin Films 査読

    Yudai Ogata, Tatsuki Abe, Shigeki Yonemori, Norifumi L Yamada, Daisuke Kawaguchi, Keiji Tanaka

    Langmuir   34 ( 50 )   15483 - 15489   2018年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b03396

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講演・口頭発表等

  • 蛍光分光特性を利用したエポキシ硬化物の分子鎖熱運動性評価

    田島穂乃里, 安河内裕司, 阿部建樹, 田中敬二

    第61回 化学関連支部合同九州大会  2024年6月 

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    会議種別:ポスター発表  

  • 石英界面におけるポリメタクリル酸メチルの配向イメージング

    阿部建樹, 川口大輔, 田中敬二

    第72回高分子討論会  2023年9月 

  • 石英界面におけるポリメタクリル酸メチルの局所配向と接着特性

    阿部建樹, 川口大輔, 田中敬二

    第61回日本接着学会年次大会  2023年6月 

  • 界面分子鎖における局所配向の絶対評価

    阿部建樹, 山本智, 田中敬二

    第73回高分子討論会  2024年9月 

  • 接着界面における官能基配向イメージング 招待

    阿部建樹, 田中敬二

    一般社団法人 日本接着学会 西部支部令和5 年度若手主催講演会  2023年11月 

  • 固体界面における高分子ブレンドの相分離構造

    阿部建樹, 田中敬二

    第62回日本接着学会年次大会  2024年6月 

  • 和周波発生分光に基づく界面分子鎖配向の絶対評価と2次元マッピング

    阿部建樹, 田中敬二

    第62回高分子材料自由討論会  2024年6月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • ポリメタクリル酸メチル中の シリカ粒子界面における凝集状態の解析

    藤田彗十, 阿部建樹, 田中敬二

    第73回高分子討論会  2024年9月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • ポリマーナノコンポジット中のシリカ粒子界面におけるポリメタクリル酸メチルの局所配向

    藤田彗十, 阿部建樹, 田中敬二

    第61回 化学関連支部合同九州大会  2024年6月 

  • ポリエーテルエーテルケトンにおける結晶化ダイナミクスと力学特性

    川原啓吾, 阿部建樹, 平田慎, 本間雅登, 田中敬二

    2024年度繊維学会年次大会  2024年6月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • エポキシ硬化物とポリアミド6の接着界面における凝集状態と強度

    田村隼太, 阿部建樹, 田中敬二

    第62回日本接着学会年次大会  2024年6月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • Two-dimensional Mapping of Local Conformation of Polymer Chains at the Solid Interface

    阿部建樹, 田中敬二

    第73回高分子年次大会  2024年6月 

  • Two-dimensional Imaging of Local Conformation of Polymer Chains at Buried Solid Interfaces 招待

    阿部建樹, 田中敬二

    The 14th International Symposium on Polymer Physics (PP’2024)  2024年6月 

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    会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  • Thermal Motion of Epoxy Segments by Fluorescence Spectroscopy

    Honori Tajima, Yuji Yasukochi, Tatsuki Abe, Keiji Tanaka

    第73回高分子年次大会  2024年6月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • Sum Frequency Generation Imaging of Chain Orientation for Polymer Thin Films

    Tatsuki ABE, Hironao SHIMADA, Taiki HOSHINO, Daisuke KAWAGUCHI, Keiji TANAKA

    The 9th International Discussion Meeting on Relaxations in Complex Systems (9IDMRCS)  2023年8月 

  • Sum Frequency Generation Imaging for Semi-Crystalline Polymer Films

    第70回高分子学会年次大会  2022年5月 

  • Interfacial Mobility of Epoxy Segments at the Buried Adhesion Interface

    Honori Tajima, Yuji Yasukochi, Tatsuki Abe, Keiji Tanaka

    Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium (JTBPS2024)  2024年7月 

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    会議種別:ポスター発表  

  • Impact of Polystyrene Adsorption on Its Adhesion Properties

    Reiki Eto, Hidenobu Taneda, Tatsuki Abe, Yuma Morimitsu, Satoru Yamamoto, Keiji Tanaka

    第73回高分子年次大会  2024年6月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • Fluidity of Polystyrene in Interfacial Region with Silicon Substrate

    Shintaro Saeki, Hidenobu Taneda, Tatsuki Abe, Keiji Tanaka

    第73回高分子年次大会  2024年6月 

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    会議種別:口頭発表(一般)  

  • Fluidity of Polystyrene Chains near the Solid Interface

    Shintaro Saeki, Tatsuki Abe, Yuma Morimitsu, Keiji Tanaka

    Japan-Taiwan Bilateral Polymer Symposium (JTBPS2024)  2024年7月 

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    会議種別:ポスター発表  

  • Effect of two-dimensional distribution of interfacial conformation of polymer chains on its adhesion strength 招待

    阿部建樹, 田中敬二

    ACS fall 2024  2024年8月 

  • Creep Behavior of Polystyrene Near a Solid Interface

    Shintaro Saeki, Tatsuki Abe, Yuma Morimitsu, Keiji Tanaka

    第73回高分子討論会  2024年9月 

  • Adsorption and Adhesion Strength of Polystyrene Chains at a Solid Interface

    Reiki Eto, Tatsuki Abe, Yuma Morimitsu, Keiji Tanaka

    第73回高分子討論会  2024年9月 

  • 複合材料内部のシリカ粒子界面におけるポリメタクリル酸メチルの局所コンフォメーション

    藤田彗十, 阿部建樹, 田中敬二

    第73回 高分子学会年次大会  2024年6月 

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    会議種別:ポスター発表  

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所属学協会

  • 高分子学会

  • 接着学会

  • アメリカ化学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 変形・破断過程における界面高分子鎖の配向分布に基づく接着現象の解明

    研究課題/領域番号:23K13794  2023年 - 2024年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    阿部 建樹

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

    次世代モビリティにおいて、高分子接着剤による異種材料の接合が必要不可欠である。接着特性は、接着剤/被着体界面における高分子の構造・物性と直結している。本研究では、従来では間接的に評価されてきた接着界面に対して、界面選択的分析手法である非線形光学分光法を適用し接着界面の情報を直接取得することで接着現象の本質的理解に取り組む。具体的には、ひずみ印加時に伴う材料の変形から破壊に至るまでの接着界面の分子鎖凝集状態を面内分布とともに明らかにする。得られた知見を材料のマクロスケールな構造および接着特性と統合することにより、ら接着現象の深化を目指す。

    CiNii Research