GSCN は化学技術の革新を通して「人と環境の健康・安全」を目指し，持続可能な社会の実現に貢献する活動を推進する組織です

持続成長へ向けたオープン・イノベーション
Open Innov
ovation fof r tht e Sustat inaba le Societyt wiw tht Contit nuous Dev
evelopmentin Human We
W lflfare
東京大学大学院工学系研究科
高分子学会

会長

片岡教授

一則

今般、作成された第 4 次科学技術基本計画では、我が国の未来を拓く新成長戦略としてグリーン・イノベーション及びライフ・イノベーションが大きく取り上げられている。地球社会において最も緊急で重要となってきた環境、資源、エネルギー、健康・医療などのいずれの分野においても、先端的機能を有する分子や材料の開発が課題解決とイノベーションの先導を果たすことは論を待たず、2000 年の設立以来、時代を先取りする形での活動を行ってきた GSCN の重要性は益々大きいものとなっている。このような「人と環境の健康・安全」を目指す先端分子・材料科学の世界では、基礎と応用の分野融合がとくに加速しており、大学・研究機関・企業の壁を越えたオープン・イノベーションを如何に効率良く推進して行くかが成否の鍵を握っている。
高分子学会においても 60 周年を目前に控え、「持続成長可能な社会実現に向け貢献する高分子学会」という新たなビジョンを掲げ、学会が主催する行事を異分野・異文化融合プラットフォームとして一層育成して行くことを目指して活動を行っている。とりわけ、基礎科学から産業応用までのシームレスな連携を促進することが学会の大きな使命であると位置付けており、大学・研究所・企業を俯瞰する活動を行っている GSCN との連携をこれまでにも増して強めて行きたいと考えている。
長期的視点に立ったイノベーションを推進していくためには、分野にとらわれずに柔軟な発想が出来る人材の育成や、たゆまぬイノベーションの原点ともなる画期的な発明・発見を生み出す科学技術プラットフォームの構築が重要である。この点で、サスティナブル・ケミストリーの土台となる新たな教育体系の確立に向けて、化学関連学協会と産業界が参画する GSCN が中心的役割を果たしていくことになるのではと期待する次第である。

http://www.gscn.net/

「都立高校から見た中等教育における化学教育の現状と課題」
Current situations and issues of chemistry instruction in secondary
education seen from metropolitan high school
東京都立戸山高等学校

主任教諭

田中義靖

中等教育における化学教育を取り巻く状況は，かなり厳しいと言わざるを得ません。生徒たちの理科に対する関心の薄さは年々酷くなる一方で，団塊の世代の教員たちの退職にともなう新規採用者の増加は学校現場の教育力の低下を招き，教科の専門性に関わる教員対象の研修の衰退は授業の実験からの乖離を促す結果となっている。このような状況下における化学教育の現状を述べ、私たちの次世代化学教育研究会の活動を紹介する。
まず、高校生達が化学系の科目を履修する状況から説明すると、「化学Ⅰ」を必修とする高校は多いも科目の内容やその特性からの好き嫌いではないようである。のの、年間の授業時間内で一通り終わらせることが前述のように「化学Ｉ」を必修として履修する生難しく、中途半端な状態で進級させてしまうのが現

徒は多いものの、実験がほとんどできないのも現実実である。したがって、進級した学年で「化学Ⅱ」 である。たとえ、実験を行なってレポートを書かせを履修しない限り、化学を教わる機会はそこで閉じても、調べてきたものを書き連ねるだけで、考察とてしまう。しかも前述のように時間が足りないのでいうものがない。結果を出して、その結果から何か実験などは極力しない方向で授業を組まざるを得なを読み取ろうとする力（というよりも意志）がないいのである。つまり、ほとんどの生徒が実験の体験という印象が強い。授業内容に関する質問も「もうなしに内容も不十分のまま化学の勉強を終わってい一度はじめから説明してください」といったものがるのである。このことは今に始まった事ではなく、 ほとんどで、教員もそれに対応してしまうという現
今の若い大人たちが化学の重要性を認識できなかっ実がある。定期考査もセンター入試レベルのやさしたり、経験不足から安全への配慮がなかったりする

い問題でも得点できない。進学指導に力を入れなけのは当然である。しかも理系進学を希望する生徒でればならないという学校の昨今の事情から補講が組さえ、「化学Ⅱ」を受験科目としてしか見ていない。 まれることが多いが、その補講も入試問題をどのよ
そのため、進路変更により受験に必要がなくなるとうに解くかという点に特化したものとなり、学校と平気で授業を欠席するのが現実である。理系を志望いうよりも予備校に近い感じとなる。

する身として学問に勤しむという姿勢はほとんど感じられない。

この現状を打破するには、若手の先生方を「受験にも」「実験にも」「化学の楽しさを教えること」に

では、化学はそれほど悲惨な状況かと言えば、他も対応できる教員を育てることが重要と考え、次世の理科の科目と比べるとまだ良い方である。地学な

代化学教育研究会を 2005 年 5 月に立ち上げた。研究どは専任の教師がいる学校は進学校を除いては殆ど

会のメンバーは都立高校の先生を中心に 10 人ほどでなく、物理は１名いれば良い方である。このようなスタートし、最近では若手の先生方の参加も多くな差がうまれたのは、先ほども述べた受験科目との関り、経験年数の違いを超えて意見交換をする場面が係もある。物理をきちんと理解するには数学が重要増えて来ている。若手の先生方が色々な化学実験をであり、地学に至っては様々な知識が必要となるた

経験して自信を持ってもらえれば、そこからいろいめ避けられ、科目として開講している学校はほとんろと生徒への対応もバリエーションが増えることにどない。そのような状況で化学は生物と一緒に受験なり、生徒たちに本来の意味で化学を勉強してもら科目として生徒のニーズがあるために生き残っていえる環境を整えることができると考えている。もっるのである。しかし、生物と比較すると、選ばれると広く捉えると、若手の先生方や若い大人へのアプ（好まれる）のは生物の方で、生徒は「生物は覚えれローチが今後の中等教育における化学教育の質を決ばできる」という感覚のようで、その点、化学は計定していくということである。つまり、私も含めた算も結構多く、いくつかの知識を総合しないと判断

中堅の先生方は若い成人の世代に積極的に働きかけできない部分もあり、「がんばって覚えても点に結びる義務があると考えて研究会の運営などの実践を展つかない」との印象が強いようである。何れにせよ、 開してきたのである。

マイクロバブルを利用した環境浄化技術
産業技術総合研究所

高橋正好

マイクロバブルとは直径が 50 μｍ以下の微小な気泡であり、水中で消滅することが特徴である。消滅過程においては内部の気体が非常に効率的に水中に溶解されるため、例えば天然水域の環境浄化に利用できる。低層部の酸欠環境を改善することで健全な生態系を復活させ、その結果として水域を浄化させる。また、興味深い特性として消滅時におけるフリーラジカルの発生がある。水酸基ラジカルなどのフリーラジカルは酸化能力が非常に高いため水中における有機汚染物質を効果的に分解できる。これを利用することで従来は不可能であった難分解性の高濃度有機排水の処理が可能となった。
気泡は我々に馴染みの深い存在であり、水中をス〜と浮しているためである。図は３秒間程度の気泡の動きを表示

上して表面でパチンとはじいて消える。ところがこれを小したものであるが、一つの気泡に着目すると非常に面白いさくしていくと通常の気泡とは異なった特性が表れ始める。 動きが認められる。すなわち縮小するほど電極方向に動くすなわち水中における縮小と消滅である。水中の気泡は表速度が増加するという現象である。これは電荷が高まって面張力の作用により加圧されている。この圧力は気泡径にいることを意味しており、現象としては狭い範囲にイオン反比例しており 10 μｍの気泡では環境圧に比べて約 0.3 気類が濃縮していることを示している。この様なイオン類は圧、１μ m では約 3 気圧の上昇となる。加圧された気体はそこに気液界面があるために存在しているため、界面が消効果的に水中に溶解されるため微小な気泡はますます縮小

滅した瞬間にバルク中に解き放たれる。これは一種のエネしていき、ついには水中で消滅する。消滅する瞬間には理ルギーの濃縮と解放を意味している。そのためある種の条論的に無限大の圧力を作り出す。これにより例えばガスハ件を与えてやると高まったエネルギーにより気泡内や周囲イドレートの効率的な生成などが可能であるが、それ以外の水分子が強制的に分解されてフリーラジカルを発生させにも非常に興味深い現象につながることが分かってきた。

る。また、内部の気体としてオゾンを供給した場合には、図 1 に示すのは電気泳動場におけるマイクロバブルの挙動である。両側に電極を置いてその中でマイクロバブルをオゾンの強制的な分解につながり、非常に多量のフリーラジカルを発生できる。

浮遊させると、気泡は上昇しながら電極の方に引き寄せら有機系の排水を処理する場合にオゾンを利用することがれる。プラスとマイナスを切り替えると気泡はジグザグ運ある。これはオゾンの酸化力に期待しているためであるが、動を行う。この気泡の帯電は水の pH に大きく依存しており、 オゾンは反応の選択性が高いため、難分解性の化学物質を中性やアルカリ性ではマイナスに帯電、強い酸性条件では対象とする場合には紫外線や過酸化水素と組み合わせて利プラスに帯電している。これは気液界面にイオン類が濃縮用される。これによりオゾンは強制的に分解されて、水酸基ラジカルが発生する。水酸基ラジカルはほぼ全ての有機系物質を分解可能であるが、この様な促進酸化方法はコストが高く、利用の制限も多い。ところがマイクロバブルを利用するとこれらを必要とすることなく大量の水酸基ラジカルを発生することが可能である。
我々はこの特性を利用して革新的な排水処理技術を確立した。現在は重合トナーの排水を対象として実用化に取り組んでいる。これは既存の技術では対処できずに焼却処理を余儀なくされていたものであるが、COD が４万 mg/L を超えていたものを低コストで 100mg 以下に低下させることに成功した。これにより工場内における水の完全循環に道が開かれた。
イオン類の濃縮は反応場の形成にも役立っている。上記の排水処理でもこのメカニズムを利用しているが、濃縮したイオン類が関与することで化学合成やナノバブル（極微図１

電気泳動セル中におけるマイクロバブルの挙動小気泡）の安定化にもつながると考えている。

「2011 GSC ワークショップ−環境と共に生きる化学」の御案内（予告）
GSCN では NEDO が主催する「2011 GSC ワークショップ−環境と共に生きる化学」を共催し、企業や大学の研究者はもちろんのこと、一般の皆様にも GSC について理解を深めていただく場を持つことを予定しています。
また、今年度の GSC 賞の表彰式を行います。皆様のご参加をお待ちしております。

開催日： 2011 年３月 17 日（木）・ 18 日（金）場

所：学術総合センター

一橋記念講堂主なプログラム内容：３月 17 日（木）NEDO の GSC 分野のプロジェクト紹介
18 日（金）GSC 賞表彰式
特別講演
招待講演

御園生誠（東京大学名誉教授）

河内哲（住友化学 最高顧問）

Milton Hearn (Monash University)
Roger Sheldon (Delft University)
Paul-Joel Derian (Chairman of SusChem)

パネルディスカッション

第５回 Student Travel Grant Awards 候補者募集について（予告）GSC ネットワークでは第５回 GSC Student Travel Grant Awards を実施する予定です。対象となる会議
は第３回 GSC アジア・オセアニア国際会議（2011 ／ 12 ／４〜７：オーストラリア、メルボルン）です。
GSC の分野で優れた研究を行っている日本の大学院生が上記会議に参加し、知見を深めることを支援するため、その参加費用を補助します。募集要項を 2011 年２月始めにご案内する予定ですので、多くの大学院生の応募を期待しております。

グリーン・サステイナブルケミストリー

ネットワーク（GSCN）(社)化学工学会 (社)高分子学会 触媒学会 (社)石油学会 (社)電気化学会 (社)日本化学会 (社)日本分析化学会(社)化学情報協会 (社)近畿化学協会 ケイ素化学協会 (社)高分子学会高分子同友会 (社)新化学発展協会 (社)日本ゴム協会(独)産業技術総合研究所 (独)製品評価技術基盤機構 塩ビ工業・環境協会 石油化学工業協会 (社)日本化学工業協会(社)日本塗料工業会 (社)プラスチック処理促進協会 (一財)化学物質評価研究機構 (財)野口研究所(財)バイオインダストリー協会 (財)油脂工業会館 合成樹脂工業協会 (財)地球環境産業技術研究機構 (社)日本電子回路工業会(財)化学技術戦略推進機構

事務局

101-0051 東京都千代田区神田神保町 1-3-5
Tel 03-5282-7866 Fax 03-5282-0250

URL http://www.gscn.net/

編集委員：伊東 章（東工大 化工会）、窪田好浩（日化会）、佐藤剛一（産総研）、堀部 恭一（日塗工）、神谷 卓司（プラ処理協）、
塩野 裕幸（JCII）、天谷 直之（JCII）、榊原 正樹（JCII)