高エントロピー合金（HEA）は、複数の金属元素をバランス良く組み合わせることによって、物理的・化学的特性を高めることができる材料として注目を集めています。HEAは、耐熱性や耐腐食性、機械的特性に優れることが知られています。本研究ではHEA（Pt, Pd, Rh, Ru, Cu などの金属の複合合金）をナノポーラス粒子として合成し、電極触媒として利用することで、水素発生反応（HER）における活性を向上させることに成功しました。

この研究ではAuナノ粒子とPd-Ptナノポーラスから成る複合体、Pd@Pt@AuとAu@Pd@Ptを作り分け、金ナノ粒子に誘起される局在型表面プラズモン（LSPR）により発生する熱を利用することで、メタノール酸化反応の加速に成功しました。
金のLSPRは可視光によって誘起されるため、プラズモニック電気化学反応系（水素生成など）への導入による太陽光の活用が期待されています。

当研究室では上記の研究で使われるような、シリカビーズ表面におけるPt-Pdナノポーラス膜の合成にも成功しています。膜状のナノポーラス構造にすることで貴金属を無駄なく利用することを目指しています。

化学反応を加速するためには通常、「反応系の温度を上げる」「反応物質の濃度を上げる」または「触媒を導入する」必要があります。これに対し私たちは、「反応基質を表面吸着させる」という方法で化学反応の加速に成功しました。反応基質の電荷分布が表面で変化するために、反応の頻度因子が増幅し、反応効率が増大するというメカニズムです。この時表面の有無で活性化エネルギーにほとんど差がなかったので、触媒反応ではないと言えます。従来法とは違う、第4の化学反応加速法として、「表面利用」の方法を確立します。

表面吸着による色素分子の電子状態の変化によって誘発されるクロミズムを「吸着クロミズム」と名付けました。表面吸着による分子の光化学特性の変化は、プロトン化・凝集・分子内構造の変化などによって引き起こされます。特に共平面化や分子運動の減少などを含む分子内構造変化による光化学特性変化の関連は、分子内の電荷分布にまで踏み込んだ考察が必要となり、興味深い研究対象と言えます。

層状アルミノシリケートは有機ポリマーフィルムに添加することでそのガスバリア性を高めることに使われてきました。私たちは、層状アルミノシリケート自身にも製膜性があることに着目し、層状アルミノシリケートのみから成るフィルムのガス透過性を分析しました。この結果、粒径が2μｍ程度の層状アルミノシリケートで作られた膜では拡散によるガス透過であるのに対し、粒径が20 nm程度のもので作られた膜ではキャピラリーフローによるガス透過であり、ガス透過度が比較的高いことが分かりました。キャピラリーフロータイプによるガス透過膜と言えば、微細な孔の施されたポリ袋がこれに該当します。酸素等のガスを完全には遮断せず、低濃度酸素状態を作り出すことが青果物の保存に適しており、包装材として利用されています。本研究ではこれに着想を得て、粒径の小さい層状アルミノシリケートによる膜を青果物の表面で形成し、発生するガスや見た目の変化の違いを観察しています。