秋田大学 令和7年度 高校生のための研究者・研究内容紹介
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所属(学科・コース・講座等)応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース応用化学生物学科 応用化学コース教員名(職名  氏名)教 授 大川 浩一准教授 加藤 貴宏教  授 大川 浩一准教授 加藤 貴宏教  授 加藤 純雄准教授 小笠原 正剛講  師 齊藤 寛治教  授 加藤 純雄准教授 小笠原 正剛講  師 齊藤 寛治教  授 加藤 純雄准教授 小笠原 正剛講  師 齊藤 寛治教  授 加藤 純雄准教授 小笠原 正剛講  師 齊藤 寛治教 授 村上 賢治講 師 中村 彩乃教 授 村上 賢治講 師 中村 彩乃教 授 村上 賢治講 師 中村 彩乃教 授 村上 賢治助 教 中村 彩乃教 授 林 滋生研究テーマ省エネ型エレクトロセラミックス製造プロセスの開発レアメタルならびに貴金属の分離回収プロセス開発環境浄化材料の開発機能性多孔質材料や有機無機複合体の調製と評価環境浄化・エネルギー製造プロセスを目指した光触媒の開発新規環境調和型無機ナノ空間材料の開発高温で熱を遮断する材料の開発温度に応答する吸着剤の開発磁気分離を利用した濁水処理と新規薬剤の開発バイオマスから高発熱量の燃料をつくるための触媒開発天然原料を利用したセラミック環境浄化材料の創製研究内容焼結反応が短時間で完結するナノ微粒子の合成を行っています。また固体界面反応や有機バインダー分解速度を制御することにより、コンデンサーや蛍光体、リチウムイオン電池などを少ないエネルギーで製造し得るプロセスの開発を行っています。E wasteと呼ばれる廃電子基板には多くのレアメタルや貴金属が使用されています。例えばその中の金の含有量は鉱石よりも一桁以上高い値となっています。これらを塩化揮発反応や炭素による還元反応を利用して、短時間で選択的に分別回収するプロセスの開発と反応装置設計を行ってます。環境汚染物質、特に自動車から大気中に放出される排ガス中の有害物質を窒素、水などの無害な物質に変換する、「排ガス浄化触媒」の開発をしています。浄化触媒には白金、パラジウムなどの高価なレアメタルが用いられているため、これらの金属の使用量を減らしつつ、従来よりも浄化性能を高めるための新たな物質、材料の合成を行っています。私達の生活の中では様々な“多孔質材料”が使われておりますが、一般的な“珪藻土”は1マイクロメートル程度の細孔を持ち、“ゼオライト”の多くは1ナノメートル以下の細孔を持っています。秋田県でも採掘されているこれらの天然多孔質材料のほか、研究室で“新規に調製したメソポーラスマテリアル”の機能について評価しています。また、無機層状化合物と有機化合物から得られる“有機無機複合体”の“酸塩基触媒活性評価”を行っています。光触媒は光エネルギーを利用して化学反応を促進することのできる材料です。太陽光、蛍光灯やLEDといったありふれた光源と固体光触媒を用いた有害物質の分解無害化や水からの水素生成は、環境浄化・クリーンなエネルギー製造プロセスとして注目を浴びています。当研究室では”層状構造” を有する光触媒を用いることにより、従来よりも高活性/高機能な光触媒を調製するユニークな手法を開発することを目指しています。無機固体が有するナノメートルオーダーの空間にイオンや分子が導入する現象を利用し、環境浄化、希少元素回収、並びに機能性複合材料設計(バイオマス転換用触媒など)を行っています。粘土鉱物やゼオライトといった天然の層状/多孔性物質から合成物まで、種々のナノ空間材料を目的に応じてホストとして選択しています。夏場の室温上昇は、太陽光の中の物質を暖める性質を持つ近赤外光が原因です。この近赤外光の室内への入射を外気温に応答して自動的に制御することで冷房による消費電力を抑えることができます。私たちは、水溶液中で低温では膨張して無色透明であるが、高温では収縮して光を散乱させる特性を持つ高分子を用い、近赤外光由来の熱を遮断する材料を開発しています。高分子の中には水溶液中で低温では膨張、高温では収縮するものがあります。この高分子と吸着剤を複合させると、温度によって吸着挙動が変化する吸着剤を作ることができると期待されます。高分子と吸着剤を複合させる方法の開発および合成した複合体の吸着挙動の温度依存性の検討を行っています。発展途上国では、生活に利用している水がとても濁っていることが問題とされています。私たちは、濁りの原因となる細かい土の粒子を集め、水と分離してきれいにするための新しい薬剤の開発をしています。さらに、電気のない地域でも迅速に処理するために磁力を用いて分離する事も研究しています。この薬剤や磁気分離は大規模工事で発生した汚濁水の処理への応用も考えられます。二酸化炭素の排出を抑えるために、近年、再生可能な植物由来の有機性資源(バイオマス)を原料にした燃料が注目されています。バイオマスを自動車などの燃料に利用するためには、液体にする必要がありますが、高温・高圧条件や貴金属触媒などを利用するためコストがかかってしまいます。私たちは、より温和な条件、かつ低コストでバイオマスを液体且つ高発熱量を有する燃料に変換するための触媒の開発を行っています。セラミックス(無機材料)の様々な機能は、物質が本来持っている性質と、作製プロセス(手法)によって構築された構造・組織の、2つの要因が合わさって発現します。私たちは、イオン交換機能を持つ天然物質(秋田県産天然ゼオライト)を原料として用い、エネルギー消費の少ない最新のセラミックス作製プロセス技術を用いることで、高性能かつ安価で大量に使用できる環境浄化用セラミック材料を創製するための技術を研究しています。-45-

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