都市環境学部

分⼦応⽤化学コース

2016 年度

アニュアルレポート

目次
各研究室からの年次報告

川上研究室

▪▪▪▪▪

1

益田研究室

▪▪▪▪▪

８

瀬高研究室

▪▪▪▪▪

１３

春田研究室

▪▪▪▪▪

１５

金村研究室

▪▪▪▪▪

２０

高木研究室

▪▪▪▪▪

２６

山口研究室

▪▪▪▪▪

３１

内山研究室

▪▪▪▪▪

３４

久保研究室

▪▪▪▪▪

４０

宍戸研究室

▪▪▪▪▪

４４

特定学術研究

▪▪▪▪▪

４７

社会貢献

▪▪▪▪▪

４９

学位論文

▪▪▪▪▪

５２

応化コロキウム▪▪▪▪▪

５５

コース・学域プロモーション

▪▪▪▪▪

５６

▪▪▪▪▪

５８

大学院入試説明会
入学前教育

在籍学生数

研究室年
年次報告
先端機能
能物質分野
野 川上研
研究室
教授 川
川上 浩良
准教授
授 朝山 章 一郎
准教授
准
山登
登 正文
特任助
助教 窪田 陸 特任助
助教 Fideliss Simanjun
ntak
■構成員
川上 浩良（かかわかみ ひろよよし）教授/工学
学博士
高分子化学、 機能性高分子
子、高分子電解解質膜、ナノファァイバー工学、バイオ
オマテリアル、エピジェネティ
ィクス工学、フリリーラ
ジカル科学
9-638号室 TE
2
EL：042-677-1111 内線4972
kawakami-hirooyoshi@tmu.ac.jp

助教 田中
中 学

R 法やガス吸着着測定法を用いい、表面修飾ナ
ナノ粒子複合膜
膜
NMRにおおける気体透過過特性向上のメカ
カニズムを解析析した。

朝山 章一郎（あさやま しょういちろう）准教
教授/博士(工学学)
生体材料化学
学（バイオマテリリアル），医用高
高分子，生化学 ，生体分子工学
9-651号室 TE
EL：042-677-1111 内線4976
6asayama-shoiichiro@tmu.ac.jp
山登 正文（ややまと まさふみみ）准教授/博士
士(工学)高分子科学,磁磁気科学
9-137 室 TEL： 042-677-1111 内線4837
7
yamato-masafumi@tmu.ac.jpp
図 1. 新規表面修飾パールネッ
ックレス状ナノ粒子複合膜
田中 学（たな
なか まなぶ）助教/博士(工学))
高分子化学、高分子電解質、ナノファイバーー、高分子膜
EL：042-677-1111 内線4586
9-639号室 TE
6tanaka-manabbu@tmu.ac.jp

高分子固体電解高解質膜に関するる研究川上
上浩良、田中学学
固体高分子型燃固燃料電池はクリリーンで再生可
可能なエネルギ
ギ
ーととして期待されてており、その実用用化・普及には
は、特に低加湿湿条件
件での高プロトン
ン伝導性が求めめられている。本研究室では
は、
プロ
ロトン伝導性ナノノファイバーをを複合した電解質膜が優れた
た
燃料
料電池特性を示示すことを明らか
かにしてきた。特に、フィチン
ン
酸ををドープしたポリ
リベンズイミダゾ
ゾールナノファイバー(PBINF))を基基盤とする複合電解質膜は、高高いプロトン伝伝導性と優れた
たガス
スバリア性を有しし、従来材料をを上回る優れた燃料電池発電
電特性性を示すことを実実証してきた。
トン伝導パスと本年度は、プロ
本となりうるナノフ
ファイバー表面
面をさ
さらに活用すべく、ナノファイバ
バーマットの多層表面修飾にによる
る、複合電解質膜
膜中の効率的ななプロトン伝導導領域の増大おおよび
び連結性の向上上を試みた(図 22)。将来的な燃燃料電池の想定
定作動
動条件である低低湿度条件におおいて、新規ナノノファイバー含
含
有複
複合膜は、従来
来のナノファイバ
バー含有複合膜膜を 10 倍程度度
上回
回るプロトン伝導導性の向上が達達成できた。

窪田 陸（くぼたた りく）特任助助教/博士(工学学)
超分子化学、錯体化学、触媒
媒化学
9-649号室 TE
EL：042-677-1111 内線4973
3
r-kubota@tmuu.ac.jp
Fidelis Simanjuntak（ﾌｨﾃﾞﾘｽ ｼﾏﾝｼﾞｭﾝﾀｯｸ））特任助教/Ph..D.
触媒化学、錯体化学
9-649号室 TE
EL：042-677-1111 内線4973
3fidelis@tmu.acc.jp
博士後期課程程 1名
修士課程 15 名
学部 4 年 9 名

■研究概要
機能性分離
離膜に関する研
研究川上浩良、、山登正文、田 中学
地球温暖化化の原因とされれる温室効果ガ
ガス等をその発 生源
で分離回収すすることは緊急にに確立されるべべき研究課題でである。
我々は含フッッ素ポリイミドやや潜在的微多孔孔高分子(PIM) に表
面修飾シリカ ナノ粒子を添加加することで既既存膜を上回る 優れた二酸化炭素
素透過性、選択性が達成可能であることを報報告してきた。
本年度は、新規粒子形状状として、特に粒粒子同士が連結結した
パールネックレ
レス状ナノ粒子子に着目し、世界
界最高水準の 二酸
化炭素透過性性を有する新規
規複合膜膜を作作製することに 成功した(図１)。ささらに、キセノン
ン(Xe)ガスをプローブとした 129Xe
図 2. 新規表面多層修飾ナ
ナノファイバー複合膜

1

研究室年
年次報告

ナノファイババーに関する研
研究

エピジェネティクエ
クス工学に関す る研究川上上浩良、朝山章
章一郎、窪田陸陸エピジェネティクエ
クスは DNA 塩基
基配列によらずずに遺伝子発現現を制制御でき、その発発現プロファイ
イルは一度ゲノ
ノム上に書き込込
まれれると安定して細細胞分裂後も維維持できるというう特徴を有してているる。後天性疾患
患は、塩基配列 の変化を伴わわない後天的なな遺伝
伝子発現制御でであるエピジェネネティクス異常がが強く関与してているると考えられ、エ
エピジェネティク
クスを人為的にに制御できればば新ししい治療法となりり得る（図４）。
本年度は、ヒス本
ストン修飾を可能能にするエピジ
ジェネティクスコ
コントロール（EpC）キ
キャリアによるる新しい糖尿病
病治療の確立とと共にに、ヒストンを標標的とするブロッックポリマーによるクロマチン
ン
構造
造弛緩を試みたた。その結果、イインスリン分泌細胞の増加ののためめの細胞分化制制御による糖尿尿病根治治療、おおよび、様々なな疾患
患を引き起こす不活性遺伝子
子の再活性化のの可能性が示さされたた。

川上浩良、田 中学
ナノファイババーはナノオーーダーでファイバ
バー径を制御でできるため、大きな比比表面積を有 し、ファイバーの配向による 機械的強度の向上上、さらに従来ののファイバーででは見られないい新しい物理化学的的特性を示すこことが知られていいる。我々はエエレク
トロスピニング
グ法を用い、ポポリマー種や作製
製条件の最適適化により直径 50nm
m 以下のファイイバーを作製すすることに成功し
してき
た。
本年度はリ
リチウムイオン伝伝導性高分子ナノファイバーーからなる複合電解解質膜の作製ととその二次電池
池応用に取り組
組んだ(図 3)。ナノファイバー複合電
電解質膜は、ナ
ナノファイバーをを含まない同一組成成の単独膜と比較して、特に低低温において優優れた
リチウムイオン
ン伝導性を示しした。これはナノノファイバー自 体の高い伝導性にに加え、ナノファ
ァイバーの存在
在によりマトリク
クス電解質の結晶化化が抑制されてていることに由来
来することを明明らかにした。さらにに、ナノファイバー
ー複合電解質膜膜を用いてコイ
インセ
ルを作製し、全全固体型二次電池として充放放電可能であるることを明らかにしたた。

図 3. ナノノファイバー複合
合電解質膜の二次電池応用

図 5 エピジェネテ
ティクスコントロ
ロール（EpC）キャャリアによる遺
遺
伝子
子発現制御

超分子シス
ステムを用いた触
触媒機能
川上浩
浩良、窪田陸、Fidelis Simanjuuntak
天然の金属
属酵素は、水中温和な条件下で多彩な化学 反応を迅速に引き起こしている。天然の金属酵
酵素の機能を人 工的に模倣するこことは、薬剤応用
用可能な金属錯体の開発やや、環境・エネルギー
ー分野への応用が可能な触媒の開発に繋繋がる等、様々な分野
野への応用が期待できる。
本年度は、金金属ポルフィリン/金属ビピリジン錯体/クク
クルビ
ット[10]ウリルルからなる超分子金属二核錯錯体を用いた触 媒機
能評価を行っった。超分子金 属二核錯体のの形成は、様々 な置
換基構造及びび電子状態を有有する金属錯体体に適用できるることが明らかとな った。さらに、超超分子金属二核錯体は、電 気化
学的な水の四四電子酸化活性性及び二酸化炭
炭素還元活性をを示した。今後は、環環境・エネルギ
ギー分野において重要な他の 触媒反応についてても検討していく
く。

生体内フリーラジ
生
ジカル制御分子子に関する研究究川上
上浩良、朝山章
章一郎、窪田陸陸生体内に存在す
生するスーパーオ キシドジスムタ
ターゼ（SOD）はは細胞
胞内で発生したた活性酸素（特にに O2-）を特異
異的に消去するる
生体体防御系酵素ととして作用していいる。我々は SOD ミメティック
ク
カチ
チオン性マンガン
ン（Mn）ポルフィ
ィリン錯体が優れれた SOD 活性性及びび細胞内 ONOO-消去活性更更に起因する抗抗酸化活性を示
示
すこことを明らかにししてきた。（図５））。
本年度は、両親本
親媒性 Mn ポル
ルフィリン錯体(MndMImP3P)をを用い
い、抗酸化能及及び遺伝子発現
現能を有する新新規生分解性ナ
ナ
ノ粒
粒子を調製した。
。得られたナノ粒
粒子は、細胞モ
モデルを用いたた評価
価において有意意な抗酸化効果果を示した。抗酸
酸化効果のメカカニズ
ズムを検討した結果、Mn ポル
ルフィリン錯体ははミトコンドリア
ア
へ蓄蓄積し、さらにミミトコンドリア膜電電位の低下を抑抑制しているこことがが明らかとなった
た。

Two-electron redo
ox catalyst

Cucurrbit[10]uril

Meetallo-bisbipyridine

Metallo-porphyrins

M
M=Cu,
Co, Fe etc

M=Mn, Fe, Co etc

Multifunctional＆ multifunctional red
dox catalyst
H2 production
2H+

CO2 reduction

CO2
COO, HCOOH,CH
H3OH etc

H2
O2

Oxygen reduction

H2O

図 6 抗酸化活性をを有する Mn ポ
ポルフィリン錯体体（MnP）と MnP
P
ナノ
ノキャリア

図 4 超分子金
金属二核錯体にによる多電子酸
酸化還元反応

2

研究室年
年次報告
今年度は異方性有機無機ハイブ
ブリッドゲルの作作製に関する研究
究を中心に行った．磁場中で作作成したハイブリッドゲルは
偏光
光顕微鏡観察かから異方性を有有していることがが確認された．
またた，磁場中で作成成した異方性をを有するゲルはは優れた力学
特性性を示すことが明明らかとなった
た．また，磁場配配向しやすいクレイ
イを磁場配向しににくいクレイに混混合することで配向を誘起す
るこ
ことが可能である
ることを見出し，，多くのハイブリ
リッドゲルの異方性性制御を可能とする手法の開発
発に成功した．

ドラッグデリバ
バリーシステム材
材料に関する研
研究朝山
山章一郎、川上 浩良
人類の健康
康を維持し生活活の質（QOL）をを向上させる為
為に、医薬を特定のの部位へ副作用
用無く効率良く運ぶためのバ
バイオマテリアルを創創製し、ドラッグ
グデリバリーシシステム（DDS） を開発している。特特に、現代医療療では治療不可可能な疾病に対
対しての先端かつ均均質医療の実現
現を目指し、核酸酸（pDNA、siRNNA）、タンパク質、Zn2+キャリア材料
料を合成してきた（図６）。
本年度は、、独自に開発ししたコレステローール末端修飾 PEG
材料（Chol-PEG）を用いて、、液相系（DDS）および固相系
系（生体適合性付与与）バイオマテリ
リアルアプローチ
チにより、非共 有結合 PEG 化法法の開発を行ったた。具体的にはは、前者は糖尿 病治療のためのＰ
ＰＥＧ修飾インス
スリンを用いた動物実験、後 者は血液適合性材
材料設計のためめのポリプロピ
ピレンの表面修
修飾を行い、Chol-PEG による PEG
G 化を確立した。
。また、独自概 念のMIC および Znn2+デリバリーにについても継続展開している。

■査
査読付き論文
1. ShoichiroS
Asayyama, Mizuki S
Sakata, Hiroyooshi Kawakami,,“Strructure-activity relationshipp between Zn2+-chelatedd
polyy(1-vinylimidazoole) and genee transfectionn”, Journal off
Inorrganic Biochem
mistry, in press.
2. Motoyuki
MMatsuho, Riku K
Kubota, Shoich
hiro Asayama,,
Hirooyoshi Kawak
kami, “Lactofferrin-modified nanoparticlee
load
ding potent antioxidant Mn-pporphyrin exhibits enhancedd
antioxidative activ
vity in in vitrro intranasal brain deliveryy
moddel”, Journal ofo Materials C
Chemiatry B, ini press (DOI::
10.1039/C6TB02599D).
3. Takahito
T
Makinoouchi, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakamii“Imp
provement in characteristicss of a Nafion membrane byy
protton conductive
e nanofibers for fuel cell applications”,,
Jouurnal of Membra
ane Science, 5330, 65–72 (2017).
4. ManabuMTanakka, Yasushi Taakeda, Takeru Wakiya, Yutaa
Wakkamoto, Kaori Harigaya, Tattsunori Ito, Takashi
T
Tarao,,
Hirooyoshi Kawak
kami, “Acid-ddoped polym
mer nanofiberr
fram
mework: Three-dimensional prroton conductive network forrhighh-performance fuel cells”, Jou
ournal of Powerr Sources, 342,,
125-134 (2017).
5. Tsukasa
T
Watanabe, Manabu T
Tanaka, Hiroyooshi Kawakami,,“Annion conductive
e polymer nan ofiber compossite membrane::Effe
ects of nanofibe
ers on polymerr electrolyte chharacteristics”,,
Polyymer Internatio
onal, 66, 382-3887 (2017).
6. Tsukasa
T
Watanabe, Manabu T
Tanaka, Hiroyooshi Kawakami,,“Fabrication and electrolyte chharacterization of uniaxially-alignned anion cond
ductive polymeer nanofibers”,, Nanoscale, 8,,19614-19619 (2016).
7. Yutaro
Y
Asaba, Shoichiro Asaayama, Hiroyooshi Kawakami,,“Deesign of epige
enetics controol carrier for simultaneouss
tran
nsfection of histone acetytyltransferase with histoneedeaccetylase inhibitor to continnuous histonee acetylation”,,
Polyymer Journal, 48,
4 561-564 (20016).
8. GangG
Wang, Kota Yamazaki,, Manabu Tanaka, Hiroyoshii
Kawwakami, “Polymer electrolyte characteristicss of Sulfonatedd
bloc
ck-graft polyim
mide membranees: Influence ofo block ratio”,,
Jouurnal of Phottopolymer Sciience and TechnologyTe, 299259-263 (2016).
9. Takashi
TNishiyaama, Takayuki Sumihara, Yasutaka Sasaki,,
Erikko Sato, Masaffumi Yamato aand Hideo Horibe, Crystallinee
stru
ucture control of poly (vinyllidene fluoride)) films by theeantisolvent additio
on method, Polylymer Journal, 48, 1035-10388
(201
16).
10. YuY Nabetani, Akino
A
Uchikosh i, Souki Miyajim
ma, Syed Zahidd
Hassan, Vivek Raamakrishnan, H
Hiroshi Tachibana, Masafumii
Yammato, Haruo Inoue, Synthesiss of double-wall nanoscrollss
intercalated with polyfluorinateed cationic surfactant intoolayeered niobate and their maagnetic alignm
ment, Physicalal
Cheemistry Chemic
cal Physics, 18,, 12108-12114 (2016).

図 7 モノイオ
オンコンプレックスス（MIC）によるる生体個体内未未踏
空間送達

反磁性物質のの磁気プロセスに関する研究
山登 正文
多くの物質がが示す反磁性のの性質を利用しして高次構造を 巧みに制御し，材
材料の特性向上
上，新規機能発発現を目指した 研究を行っている．
(a)(b)

Stress / kPa

600

0T
3T

400
200
0
0

1000
200
Strain / %300

性ハイブリッドゲ
ゲルの偏光顕微
微鏡写真(a)と S
SS カ
図 8. 異方性ーブ(b)3研究室年次報告
5. Yutaro Asaba, Risa Shimazaki, Kazuhiko Nakabayashi,
Shoichiro Asayama, and Hiroyoshi Kawakami, Control of
Epigenetics Modification by Lipid-Coated Biodegradable
Nanoparticles for the Novel Cancer Therapy, 10th World
Biomaterials Congress, Final Program, p. 221, P.2148 (May,2016)
6. 山登正文，高山龍輔，永直文，Ni 含有ポリプロピレンの高次構造と電気特性，第 65 回高分子学会年次大会（神戸国際会議場） (2016 年 5 月)
7. 楢崎 絵未花，松帆 志幸，朝山 章一郎，川上 浩良，経鼻投与による脳指向性新規抗酸化ナノキャリアの合成と invitro 機能評価，第 65 回高分子学会年次大会，Polymer
Preprints, Japan Vol. 65, No.1，2G07 (2016 年 5 月)
8. 篠原 良輔, 浅羽 祐太郎, 中林 一彦, 島崎 莉沙, 朝山
章一郎, 川上 浩良, エピジェネティクスコントロールキャリアを用いたヒストンアセチル化制御による癌治療, 第 65 回高分子学会年次大会(神戸国際会議場), 2G16 (2016 年 5 月)
9. 種市 さくら, 朝山 章一郎, 根岸 洋一, 川上 浩良, 超泳
動 pDNA/PEG モノイオンコンプレックスへの生分解性エステ
ル基導入効果, 第 65 回高分子学会年次大会(神戸国際会議場), 3G12(2016 年 5 月)
10. 横川 由麻, 大内 みさき, 中林 一彦, 朝山 章一郎, 川
上 浩良 β‐シクロデキストリン修飾構造の異なるポリアニオ
ンの核内送達とクロマチン構造弛緩、第 65 回高分子学会年次大会(神戸国際会議場), 2G17 (2016 年 5 月)
11. 長嶋 果南, 朝山 章一郎, 川上 浩良, コレステロール末
端修飾 PEG を用いた非共有結合による PEGylation, 第 32 回
日本 DDS 学会学術集会(グランシップ静岡県コンベンションア
ーツセンター),予稿集, p.139 (2016 年 6 月)
12. 朝山 章一郎，坂田 瑞希，川上 浩良，Zn2+/プラスミド
DNA 共送達システムによるインスリンの肝クリアランス抑制，第 32 回日本 DDS 学術集会，プログラム予稿集，p.169 (2016年 7 月)
13. 篠原 良輔, 浅羽 祐太郎, 島崎 莉沙, 朝山 章一郎, 川
上 浩良, エピジェネティクスコントロールキャリアを用いたヒ
ストンアセチル化誘導による癌転移抑制効果の検討, 第 32回日本 DDS 学会学術集会(グランシップ静岡県コンベンション
アーツセンター), 予稿集 P.178 (2016 年 6 月)
14. 伊藤 瑛子, 田中 学, 山登 正文, 川上 浩良, PIM 系ポ
リマーの合成と高分子気体分離膜への応用, 平成 28 年度繊
維学会年年次会(タワーホール船堀), 2P211(2016 年 6 月)
15. 伊藤 瑛子, 田中 学, 山登 正文, 川上 浩良, 表面修飾
シリカナノ粒子含有 PIM-1 複合膜の気体透過特性, 平成 28
年度繊維学会年年次会(タワーホール船堀), 3F05 (2016 年 6月)
16. 亀山 百合，田中 学，川上 浩良，新規表面修飾シリカ
ナノ粒子の合成とポリイミド複合膜の気体透過特性評価，平成 28 年度繊維学会年次大会(タワーホール船堀)，2P212(2016 年 6 月)
17. 亀山 百合，田中 学，川上 浩良，表面修飾シリカナノ粒
子含有ポリイミド複合膜の気体透過特性，平成 28 年度繊維学会年次大会(タワーホール船堀)，3F04 (2016 年 6 月)
18. 坂口 梨紗, 田中 学, 川上 浩良, プロトン伝導性ブレン
ドナノファイバー含有複合膜の作製と燃料電池特性評価, 平
成 28 年度繊維学会年次大会(タワーホール船堀), 2F14 (2016年 6 月)
19. 坂口 梨紗, 田中 学, 川上 浩良, 酸/塩基ブレンドポリ
マーナノファイバーの作製と電解質特性評価, 平成 28 年度繊維学会年次大会(タワーホール船堀), 2P220 (2016 年 6 月)
20. Masafumi Yamato, Shoma Mochizuki, Noriyuki Hirota,
Hiroyoshi Kawakami, Kohki Takahashi, Birefringence of

11. Manabu Tanaka, “Development of ion conductive
nanofibers for polymer electrolyte fuel cells”, Polymer Journal,
48, 51-58 (2016).
■学会発表【招待講演・依頼講演】
1. 川上浩良, 水素社会のもたらす未来をのぞいてみよう（都環境局：都民ホール）（2016 年 5 月）
2. 川上浩良, 化学の力で医療に革命を起こす（夢ナビラ
イブ：東京ビックサイト）（2016 年 7 月）
3. 川上浩良, ナノスペースを利用した革新的超高 CO2 分
離膜の CCS への応用（技術情報センター：東京）（2016年 6 月）
4. 川上浩良,水素社会東京と燃料電池（早稲田大学特別講
演会）（2016 年 6 月）
5. Hiroyoshi Kawakami, Acid-doped polymer nanofiber
framework for high-performance fuel cells, EMN Meetingon Power Sources 2016 (Bali, Indonesia) (Augsut 2016)
6. 川上浩良,ナノスペースを利用した革新的高分子 CO2 分
離膜（高分子討論会：神奈川大学）（2016 年 9 月）
7. Hiroyoshi Kawakami, Nanofiber Composite Ultra-thin
Polymer Electrolyte Membrane for Fuel Cells, IGEM2016(Kuala Limpur Malaysia) (October 2016.)
8. 川上浩良, リチウムイオン伝導性ナノファイバーからなる全固体型二次電池用電解質の開発（技術情報協会：東京）（2017 年 3 月）
9. 朝山章一郎，薬の宅配便 ―ドラッグデリバリーシス
テム―（依頼講演），第 12 回理数アカデミー土曜講習（東京都教育委員会指定校：都立富士高等学校・附属中学校）(2016 年 12 月)
10. 山登正文，高分子の熱的・磁気的性質, 2016 年度若手社員のための高分子基礎講座（横浜ゴム湘南セミナーハウス） (2016 年 10 月)
11. 山登正文，磁気プロセスを利用した複合材料の開発,
第 60 回プラスチックフィルム研究会講座（東工大） (2017年 3 月)
12. Manabu Tanaka, Ion Condutive Polymer Nanofibers:
Fabrication, Characterization, and Fuel Cell
Applications, International Symposium on Polymer
Chemistry (Changchun, China), IL-3-27 (September
2016)【国内発表・国際会議】
1. 窪田 陸，谷口秀明，朝山章一郎，川上浩良，Mn-ポルフ
ィリン錯体を用いた新規超分子抗酸化システムの構築，第 6
回ポルフィリン-ALA 学会年会，講演要旨集，p.32 (2016 年 4月)
2. 亀山 百合，田中 学，川上 浩良，形状の異なる新規表面
修飾ナノ粒子を含有するポリイミド複合膜の気体透過特性評
価，日本膜学会第 38 年会（早稲田大学），P-20S (2016 年 5月)
3. 種市 さくら, 朝山 章一郎, 根岸 洋一, 川上 浩良, 超泳
動 pDNA/PEG モノイオンコンプレックスの PEG ジレンマ解消,
遺伝子・デリバリー研究会第 16 回シンポジウム(川崎生命科
学・環境研究センター), P-30(2016 年 5 月)
4. Shoichiro Asayama, Atsushi Nohara, Yoichi Negishi, andHiroyoshi Kawakami, Plasmid DNA Mono-Ion Complexes withPoly(ethylene glycol) for In Vivo Diffusive Gene Delivery, 10th
World Biomaterials Congress, Final Program, p. 158, P.0015(May, 2016)4

研究室年次報告
34. 窪田 陸, 川上 浩良, 新規水溶性超分子触媒の水中における酸素還元反応, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学),(2016 年 9 月)
35. 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良,各種イオン伝導性ナノフ
ァイバーフレームワークの構築とその電解質特性評価,第 65回高分子討論会(神奈川大学), 2X09 (2016 年 9 月)
36. 工藤 雄貴, 田中 学, 山登 正文, 川上 浩良, 表面修飾
シリカナノ粒子を含有した複合膜の CO2 透過メカニズムの解
析, 第 65 回高分子討論会 (神奈川大学), 2Pa071, (2016 年 9月)
37. 島根 拓志, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイ
オン伝導性高分子を用いたナノファイバーフレームワーク複合電解質膜の作製と次世代型二次電池応用, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 3Pa049 (2016 年 9 月)
38. 牧之内 貴仁, 田中 学, 川上 浩良, 高プロトン伝導性を指向した表面修飾ナノファイバーフレームワークから成る複合電解質膜の作製と評価, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 3Pb052 (2016 年 9 月)
39. 伊藤 瑛子, 田中 学, 山登 正文, 川上 浩良, PIM 系ポ
リマーを用いた表面修飾シリカナノ粒子含有複合膜の作製と気体透過特性評価, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学),
2Pb072, (2016 年 9 月)
40. 亀山 百合，田中 学，川上 浩良，表面修飾シリカ粒子
含有複合膜の気体透過特性における粒子形状の影響，第 65回高分子討論会（神奈川大学），2Pa073 (2016 年 9 月)
41. 亀山 百合，田中 学，川上 浩良，異形粒子含有複合膜の作製と気体透過特性評価，第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 1M14 (2016 年 9 月)
42. 坂口 梨紗, 田中 学, 川上 浩良, 酸/塩基ブレンドポリ
マーからなるナノファイバーの作製と燃料電池応用, 第 65 回
高分子討論会(神奈川大学), 3N10 (2016 年 9 月)
43. 朝山 章一郎，坂田 瑞希，川上 浩良，Zn2+/pDNA 共送達システムによるインスリンの肝クリアランス抑制と糖尿病治療への展開，第 65 回高分子討論会，Polymer Preprints,
Japan, Vol. 65, No.2，3V14 (2016 年 9 月)
44. 篠原 良輔, 朝山 章一郎, 川上 浩良, 一本鎖脂質被覆型生分解性ナノキャリアによるエピジェネティクス制御, 第 65回高分子討論会(神奈川大学), 2Pc109 (2015 年 9 月)
45. 高 部 大 河 , 谷 口 秀 明 , 窪 田 陸 , 川 上 浩 良 ,Cucurbit[10]内部環境を利用した新規水溶性超分子デバイスの触媒活性,第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 2Pa089(2016 年 9 月)
46. 種市 さくら, 朝山 章一郎, 根岸 洋一, 川上 浩良, PEG
ジレンマ解消型 pDNA/PEG モノイオンコンプレックスの生体
組織内拡散性, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 2Pc101(2016 年 9 月)
47. 横川 由麻, 朝山 章一郎, 川上 浩良, アミロイドβ凝集
阻害及び分解を目指したβ-CD 修飾アニオン性ポリマーの合成とその評価、第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 2Pf108(2016 年 9 月)
48. 有間 晃平, 濱田 哲史, 中林 一彦, 朝山 章一郎，川上浩良，エピジェネティクスコントロールキャリアによるがん細胞
内 DNA メチル化制御，第 65 回高分子討論会(神奈川大学),
2Pc103 (2016 年 9 月)
49. 楢崎絵未花，朝山章一郎，川上浩良，抗酸化機能を有す
るエピジェネティクスコントロールキャリアによるミトコンドリア
治療効果，第 65 回高分子討論会，Polymer Preprints, Japan,
Vol. 65, No.2，2Pc111 (2016 年 9 月)
50. 稲船 勇太, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイ
オン伝導性ナノファイバーを骨格とした複合電解質膜の作製

Nanocomposite Gels polymerized in a Magnetic Field, 7thInternational Workshop on Materials Analysis and Processingin Magnetic Field, (Providence, USA) (June 2016)
21. Eizo Ushijima, Yuji Iwata, Masafumi Yamato, Patterning of
nanoparticles using a magnetic modulator, 7th International
Workshop on Materials Analysis and Processing in Magnetic
Field, June 2016, (Providence, USA) (June 2016)
22. Takahito Makinouchi, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,
Development of Proton Conductive Nanofiber Frameworks for
Polymer Electrolyte Fuel Cells, The 10th Conference ofAseanian Membrane Society (Nara Kasugano International
Forum IRAKA), PO1-011 (July, 2016)
23. Takahito Makinouchi, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,
Fabrication and Characterization of Nafion Composite
Membrane containing Sulfonated Polyimide Nanofibers for
Fuel Cell Applications, The 10th Conference of AseanianMembrane Society (Nara Kasugano International ForumIRAKA), PO1-017 (July, 2016)
24. Eiko Ito, Yuki Kudo, Manabu Tanaka, Masafumi , Kawakami ,High CO2 permeability of mixed matrix membranes containing
surface-modified silica nanoparticles, 2016 AMS-10,
PO2-022, Japan(Nara Kasugano International Forum IRAKU),
Abstract p.96 (July 2016)25. 種市 さくら, 朝山 章一郎, 根岸 洋一, 川上 浩良, PEG
ジレンマ解消型 pDNA/PEG モノイオンコンプレックスの分子設計, 第 45 回医用高分子シンポジウム(産業技術総合研究
所 臨海副都心センター 別館 11 階会議室), P2(2016 年 7 月)
26. 楢崎 絵未花，松帆 志幸，朝山 章一郎，川上 浩良，抗酸化機能を有するエピジェネティクスコントロールキャリアによるミトコンドリア治療，第 45 回医用高分子シンポジウム, 講
演要旨集, pp.53-54 (2016 年 7 月)
27. 朝山 章一郎，坂田 瑞希，川上 浩良，Zn2+/プラスミド
DNA 共送達システムによる糖尿病治療へのアプローチ，第45 回医用高分子シンポジウム, 講演要旨集, pp.63-64 (2016年 7 月)
28. Hideaki Taniguchi, Riku kubota, and Hiroyoshi Kawakami,
Preparation of Polymer-bound Mn-porphyrins with Hydrogen
Peroxyde Dismutation Activity, International Seminar on
Green Energy Conversion 2016 , p.114 (August, 2016)29. Yuki Kudo, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami, Mixed
Matrix Membranes Containing Surface-modified Silica
Nanoparticles for Gas Separation, The 1st International
Symposium on Hydrogen Energy-based Society, Japan,
Abstract, p10 (August, 2016)
30. Takahito Makinouchi, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,
Proton Conductive Nanofiber Frameworks: Development andCharacterization for Polymer Electrolyte Fuel Cells, The 1st
International Symposium on Hydrogen Energy-based Society(Tokyo Metropolitan University), P11 (August, 2016)
31. 窪田 陸, 高部 大河, 谷口 秀明, 川上 浩良, 新規水
溶性超分子錯体による酸素還元反応, 第 66 回錯体化学会
討論会（福岡大学）（2016 年 9 月）
32. 山登 正文，望月 翔馬，廣田 憲之，川上 浩良，磁場内重合したクレイ混合型 NC ゲルの複屈折，第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 1T17 (2016 年 9 月)
33. 田中 学, 脇屋 健, 牧之内 貴仁, 小椋 隆廣, 川上 浩
良,連続的なプロトン伝導パスを有するナノファイバーフレーム
ワークの構築と燃料電池応用,第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 2X08 (2016 年 9 月)

5

研究室年次報告
層化検討, 第 85 回武蔵野地区高分子懇話会(高分子討論会),
P02 (2016 年 11 月)
66. 小椋 隆廣, 脇屋 健, 田中 学, 川上 浩良, 酸ドープ型
ナノファイバーフレームワーク複合膜の薄膜化による電解質
特性への影響、第 85 回武蔵野地区高分子懇話会(工学院大学)、P05 (2016 年 11 月)
67. 中澤 駿, 原 一哲, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, 新規リチウムシングルイオン伝導性ナノファイバー含有電解質膜の作製と二次電池応用, 第 85 回武蔵野地区高分子懇話会(工学院大学), P12 (2016 年 11 月)
68. 三上 寛翔, 亀山 百合, 田中 学, 川上 浩良, 異種シリ
カナノ粒子混合複合ポリイミド膜の気体透過特性評価, 第 85
回武蔵野地区高分子懇話会(工学院大学), P16 (2016 年 11月)
69. 山登 正文，望月 翔馬，廣田 憲之，川上 浩良，モンモ
リロナイトの磁場配向で形成される制限されたナノ空間を利用した異方性ナノコンポジットゲルの創成，第 11 回磁気科学会年会(物質・材料研究機構)，予稿集 p.80-81(P-17)(2016 年
11 月)
70. Shoichiro Asayama, Atsushi Nohara, Yoichi Negishi, andHiroyoshi Kawakami, Mono-Ion Complex for In Vivo Plasmid
DNA Delivery, 3rd International Conference on Biomaterials
Science in Tokyo (ICBS2016), Program, p. 131 (November,
2016)
71. 工藤 雄貴, 田中 学, 山登 正文, 川上 浩良, 表面修飾
シリカナノ粒子含有 PIM 複合膜の CO2 透過性評価とその解
析, 第 54 回高分子と水に関する討論会 (東京工業大学),
P10 (2016 年 12 月)
72. 牧之内 貴仁, 田中 学, 川上 浩良, 低湿度作動を志向した表面修飾ナノファイバーフレームワークから成る複合電解質膜の作製と燃料電池特性評価、第 54 回高分子と水に関する討論会(東京工業大学), P13 (2016 年 12 月)
73. 朝山 章一郎，坂田 瑞希，川上 浩良，糖尿病治療を目指した Zn2+/pDNA 共送達システムのインスリン肝クリアランス
抑制評価，日本薬学会第 137 年会，要旨集，27R-am08(2017 年 3 月)と全固体型二次電池の多層化検討, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 3Pb048 (2016 年 9 月)
51. 小椋 隆廣, 脇屋 健, 田中 学, 川上 浩良, 酸ドープ型
ナノファイバーフレームワーク複合膜の薄膜化と電解質膜特性評価、第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 3Pa051 (2016年 9 月)
52. 竹間 恒佑，草津 舞，中林 一彦，朝山 章一郎，川上浩良，エピジェネティクスコントロールキャリアを用いたヒスト
ン脱メチル化誘導による乳がん細胞の増殖・転移抑制, 第 65回高分子討論会(神奈川大学), 2Pd108 (2016 年 9 月)
53. 永 倉 大 賀 , 朝 山 章 一 郎 , 坂 田 瑞 希 , 川 上 浩 良 ,Zn2+/pDNA 共送達システムによる細胞増殖促進, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 2Pd102 (2016 年 9 月)
54. 中澤 駿, 原 一哲, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, 新規リチウムシングルイオン伝導性ナノファイバーフレームワー
クの作製と二次電池応用, 第 65 回高分子討論会(神奈川大学), 3Pb050 (2016 年 9 月)
55. 三上 寛翔, 亀山 百合, 田中 学, 川上 浩良, 異種シリ
カナノ粒子混合複合ポリイミド膜の CO2 透過特性評価, 第 65回高分子討論会(神奈川大学), 2Pb074 (2016 年 9 月)
56. 谷口 秀明, 高部 大河, 窪田 陸, 川上 浩良, 新規水溶性超分子 Fe-ポルフィリン/Fe(bpy)2/Cucurbit[10]の合成と触媒への応用, 錯体化学会第 66 回討論会(福岡大学), 1PF-03(2016 年 9 月).
57. 高 部 大 河 , 谷 口 秀 明 , 窪 田 陸 , 川 上 浩 良 ，Cucurbit[10]内部環境を利用した新規水溶性超分子二核錯体の合成と触媒への応用，錯体化学会第 66 回討論会（福岡大学），2PF-17 (2016 年 9 月)
58. 田中 学, 脇屋 健,小椋 隆廣, 川上 浩良, 緻密化・薄膜化処理した酸ドープ型ナノファイバーフレームワークからなる
複合電解質膜の作製と燃料電池特性評価, 第 57 回電池討論会(幕張メッセ), 1F08 (2016 年 11 月)
59. 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイオン伝導性ナ
ノファイバーフレームワーク電解質を用いた全固体型二次電池の作製とその特性評価,第 57 回電池討論会(幕張メッセ),
1G06 (2016 年 11 月)
60. 島根 拓志, 稲船 勇太, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良,
固体高分子電解質ナノファイバーフレームワークの作製と次世代型二次電池応用, 第 57 回電池討論会, 1G05 (2016 年 11月)
61. 牧之内 貴仁，坂口 梨紗，田中 学，川上 浩良, 内部/
表面を利用した高プロトン伝導性ナノファイバーフレームワー
クの構築及び複合電解質膜の燃料電池特性評価, 第 57 回
電池討論会(幕張メッセ), 1F09 (2016 年 11 月)
62. Motoyuki Matsuho, Riku Kubota, Shoichiro Asayama, andHiroyoshi Kawakami, Lactoferrin-Modified Nanoparticle
Loading Potent Antioxidant Mn-Porphyrin Exhibits Enhanced
Antioxidative Activity in in vitro Intranasal Brain Delivery
Model, 23rd Annual Meeting of the Society for Free Radical
Biology 2016 (November, 2016)63. 朝山 章一郎，坂田 瑞希，川上 浩良，Zn2+/pDNA 共送達システムのインスリン肝クリアランス抑制に基づく糖尿病治療への展開，日本バイオマテリアル学会シンポジウム 2016，
予稿集，p. 219 (2016 年 11 月)
64. 朝山 章一郎, 種市 さくら, 根岸 洋一, 川上 浩良, PEG
ジレンマ解消型 pDNA/PEG モノイオンコンプレックスの持続的 in vivo 遺伝子発現評価, 日本バイオマテリアル学会シンポジウム 2016(福岡国際会議場), 2P-061(2016 年 11 月)
65. 稲船 勇太, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイ
オン伝導性ナノファイバーを骨格とした固体電解質設計と多■特許
1. 特開 2016-130238, 抗酸化機能を有するエピジェネティク
コントロールキャリアによる慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）治療,
川上 浩良 朝山章一郎 山口 翔平 松帆 志幸 浅羽 祐
太郎
2. 特開 2016-102287, ナノファイバー、ナノファイバー繊維集積体、複合膜、高分子固体電解質およびリチウムイオン電池,
川上 浩良 田中 学 渡辺 司
3. 特願 2017-13942, タンパク質吸着抑制表面処理剤,
朝山 章一郎，川上 浩良，長嶋 果南
4. 特願 2016- 82423, 気体分離膜の製造方法, 川上 浩良
田中 学 亀山 百合 大澤 梓 伊左治 忠之 菊池 隆正
5. 特願 2016- 93653, ドラッグデリバリー用脂質単層被覆型
ナノ粒子, 川上 浩良 朝山章一郎 浅羽 祐太郎 松帆 志
幸 篠原 良輔
6. 特願 2016-110367, 複合ナノファイバーおよび該ナノファイ
バーを含む電解質膜, 川上 浩良 田中 学 坂口 梨紗
7. 特願 2016-163160, 多電子酸化還元触媒, 川上 浩良 窪
田 陸 谷口 秀明 高部 大河
8. 特願 2016-162455, 表面修飾ナノファイバー、電解質膜、電解質膜の製造方法、膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池, 川上 浩良 田中 学 牧之内 貴仁

6

研究室年次報告
9. 特願 2016-163081, 異形シリカナノ粒子を含有する気体分
離膜, 川上 浩良 田中 学 亀山 百合 工藤 雄貴 三上寛翔 伊左治 忠之 小高 一利 菊池 隆正
10. 特願 2016-211648, 高分子電解質膜及び燃料電池, 発
明者, 川上 浩良 田中 学 渡辺 司
11. 特願 2016-162456, 電池材料の製造方法、電解質膜の製造方法及び電池材料, 川上 浩良 田中 学 渡辺 司

■先端的・学際的な研究の推進
研究概要で記載した 8 テーマは全て先端的研究にあたり、高分子材料に関する新しい基礎的知見の発見と、その知見を基にした実デバイスや医療材料への応用を目指して研究を進めている。電池材料デバイス研究においては、神奈川大学、
首都大学（金村研）と共同研究を進めており、実用化を視野に入れ研究を推進している。一方、医用系材料では東京薬科大学薬学部や国立成育医療研究センターと共同研究を実施しており、本学では実験が困難である動物実験等を進めている。

■著書・総説・解説、報告書
1. 朝山 章一郎（分担執筆），エキスパート応用化学テキストシリーズ，生体分子化学 – 基礎から応用まで，講談社（2017）
2. 山登正文，放熱・高耐熱材料の特性向上と熱対策技術（2
章第 6 節 磁場によるフィラーの配向制御技術 担当），情報技術協会， p.p. 66-71 (2017)
3. 山登正文，磁場を用いたフィラーの配向制御，工業材料，
64，p.p. 57-61 (2016)
4. 山登正文，高橋弘紀，渡辺和雄, 磁性イオン液体を用いた
ミクロ相分離構造制御，東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター平成 27 年度年次報告書,，p.p.
156-157 (2016)
5. 森篤史，山登正文，高橋弘紀, 配向相転移的観点に基づいた磁場中シリカゲルの構造異方性の解明，東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター平成 27 年度年次報告書，p.p.132-134 (2016)
6. 川上浩良, リチウムイオン伝導性ナノファイバーからなる全固体型二次電池用電解質の開発, 技術情報協会(2016)■受賞
1. 朝山 章一郎, ｔｈｅ Ｔｏｋｙｏ Ｕ‐ｃｌｕｂ「都市に関する研究奨励賞」優秀賞 「巨大都市における均質医療実現のためのバ
イオマテリアルの創製」 (2016 年 5 月)
2. 亀山 百合, 学生ポスター賞 「形状の異なる新規表面修
飾ナノ粒子を含有するポリイミド複 合膜の気体透過特性評
価」, 日本膜学会第 38 年会（2016 年 5 月, 早稲田大学）
3. 亀山 百合, 若手優秀ポスター賞 「新規表面修飾シリカナ
ノ粒子の合成とポリイミド複合膜の気体透過特性評価」, 平成
28 年度繊維学会年次大会（2016 年 6 月, タワーホール船堀）
4. 工藤 雄貴, 優秀ポスター賞 「表面修飾シリカナノ粒子を含有した複合膜の CO2 透過メカニズムの解析」, 第 65 回高分子討論会（2016 年 9 月, 神奈川大学）
5. 牧之内 貴仁, 優秀ポスター賞 「高プロトン伝導性を指向した表面修飾ナノファイバーフレームワーク から成る複合電解質膜の作製と評価」, 第 65 回高分子討論会（2016 年 9 月,
神奈川大学）
6. 横川 由麻, 優秀ポスター賞 「アミロイドβ凝集阻害及び分解を目指したβ-CD 修飾アニオン性ポリマーの合成とその評価」, 第 65 回高分子討論会（2016 年 9 月, 神奈川大学）
7. 工藤 雄貴, 学生奨励発表 優秀賞 「表面修飾シリカナノ
粒子含有 PIM-1 複合膜の CO2 透過性評価とその解析」, 第54 回高分子と水に関する討 論会（2016 年 12 月, 東京工業大学）
■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育
1. （派遣先）東京薬科大学 薬学部 薬物送達学教室 （派遣院生）２名2. 国立成育医療研究センター（派遣学生）2 名
3. 神奈川大学 松本太研究室（派遣学生）4 名

7

研究室年次報告
先端機能物質分野 益田研究室
教授

益田秀樹

准教授

武井 孝

准教授

■構成員
益田 秀樹 (ますだ ひでき)
教授 /工学博士
電気化学，ナノファブリケーション，機能性電極
9－147 室 TEL： 042－677－2843
masuda-hideki@tmu.ac.jp

柳下 崇

助教 近藤敏彰（２）ナノインプリントプロセスにもとづく機能性表面の形成に関する研究
益田秀樹，柳下 崇
ナノスケールの細孔が規則的に配列した陽極酸化ポーラ
スアルミナ，または，それを鋳型として作製した Ni 製ネガ型をナノインプリント用モールドに適用し，ポリマーや無機材料からなる規則表面の形成と構造制御について検討を行った．得られた表面の反射防止特性や撥水・撥油特性についても合わせて検討した．このようにして得られる機能性表面は，例えば太陽電池の高効率化，ディスプレー等の表示素子の省エネルギー化に貢献することができる．

武井 孝 (たけい たかし) 准教授 / 博士（工学）
表面化学, 界面・コロイド科学
9-136 室 TEL： 042－677－2822 takei-takashi@tmu.ac.jp

柳下 崇 (やなぎした たかし) 准教授/博士（工学）
材料化学
9－140 室 TEL： 042－677－1111 (内線 4931)
yanagish@tmu.ac.jp（３）高規則性ポーラスアルミナを用いたエネルギーデバイス
構築に関する研究
益田秀樹，柳下 崇
陽極酸化ポーラスアルミナを用いた膜乳化プロセスによる，
単分散ナノ粒子の作製と二次電池用電極材料への応用について検討を行った．微細でサイズの均一な電極活物質微粒
子は，電池特性の向上に寄与することができる．

近藤 敏彰 （こんどう としあき） 助教/博士（工学）
電気化学プロセスにもとづくナノ・マイクロ加工，応用光学
9－238室 TEL： 042－677－1111 (内線4854)
kondo-toshiaki@tmu.ac.jp（４）陽極酸化アルミナセル構造の自己規則化機構
益田秀樹
陽極酸化アルミナの規則化条件に関して，従来から検討を加えてきたシュウ酸，硫酸浴に加え，リン酸をはじめとする他の浴に関しても検討を加えた．これらの知見をもとに，規則化
条件，および機構に関しての検討を進めた．

修士課程 14 名
学部 4 年 8 名（５）半導体規則ナノ構造の作製とエネルギーデバイスへの応用
益田秀樹，近藤敏彰
高規則性ポーラスアルミナを基盤材料とした，各種半導体
材料の構造制御について検討した．更には，得られたナノ材料を用いて，太陽電池をはじめとする高性能エネルギーデバ
イス作製への応用について検討した．

■研究概要（１）電気化学プロセスにもとづくナノフィルターの作製に関する研究
益田秀樹，柳下 崇
アルミニウムを酸性電解液中で陽極酸化することにより得られる高規則性ポーラスアルミナの作製と構造制御，更には環境浄化に寄与する無機系ナノフィルターの作製を目的に，前年度に引き続き検討を行った．本手法によって得られるフィ
ルターメンブレンは，細孔径の精密制御が可能であることから，様々な環境汚染物質を除去するためのフィルターメンブレ
ンや，ガス分離を行うためのメンブレンとして有効である．

（６）窒素吸着法による高規則性ポーラスアルミナの細孔構造評価に関する研究
武井 孝，柳下 崇，益田 秀樹
均一な径の円筒状細孔が規則的に配列している高規則性ポーラスアルミナの細孔径分布や表面積を窒素吸着法で評価することを検討した。

■査読付き論文
1. Takashi Yanagishita, Masahiko Imaizumi, Toshiaki Kondo,
and Hideki Masuda,
Formation of porous Al particles by anisotropic anodic
etching
Electrochem. Commun., accepted.
2. Takashi Yanagishita, Atsushi Kato, and Hideki Masuda
Preparation of Ideally Ordered Through-Hole Anodic
Porous Alumina Membranes by Two-Layer Anodization
Jpn. J. Appl. Phys., 56, 035202 (2017).

図 高規則性ポーラスアルミナナノフィルター8

研究室年次報告
3. Ryoohei Takakura, Tomoya Oshikiri, Kosei Ueno, Toshiaki
Kondo, Hideki Masuda, and Hiroaki Misawa
Water Splitting Using a Three-dimensional Plasmonic
Photoanode with Titanium Dioxide Nano-tunnels
Green Chem., accepted.

【国際学会での依頼講演】
1. Hideki Masuda, Toshiaki Kondo ,Takashi Nakazono andTakashi Yanagishita
Growth of Ordered ZnO Nanorods Arrays Using Anodic
Porous Alumina Templates
229th ECS Meeting, 2016 年 5 月，サンディエゴ,アメリカ

4. Takashi Yanagishita and Hideki Masuda
Facile Preparation of Porous Alumina Through-Hole
Masks for Sputtering by Two-Layer Anodization
AIP Adv., 6, 085108 (2016).

2. Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
Formation of Metal Nanostructure Array and Its
Application to Plasmonic Devices
International
Workshopon
Nanostructure-Based
Chemistry and Light-Energy Conversion，2016 年 6 月，東京

5. Toshiaki Kondo, Shota Hirano, Takashi Yanagishita, Nhat
Truong Nguyem, Patric Schmuki, and Hideki Masuda
Two-Dimensional Photonic Crystals Based on Anodic
Porous TiO2 with Ideally Ordered Hole Arrangement
Appl. Phys. Express, 9, 102001 (2016).

3. Hideki Masuda, Toshiaki Kondo, and Takashi Yanagishita
Micro- and Nanostructures for High Efficiency Energy
Conversion by Using Anodic Porous Alumina
11th International symposium on Electrochemical Micro &Nanosystem Technologies (EMNT 2016)，, 2016 年 8 月，
ブリュッセル ベルギー

6. Toshiaki Kondo, Sanami Nagao, Shota Hirano, Takashi
Yanagishita, Nhat Truong Nguyem, Patric Schmuki, andHideki Masuda
Fabrication of Ideally Ordered Anodic Porous TiO2 by
Anodization of Pretextured Two-Layered Metals
Electrochem. Commun., 7, 100 (2016).

4. Hideki Masuda, Toshiaki Kondo, Takashi Nakazono, andHideki Masuda
Preparation of Ordered Semiconductor Nanorod Arrays
Using Anodic Porous Alumina
Energy, Material & Nanotechnology Meeting on Smart &Multifunctional Material, 2016 年 8 月，ベルリン ドイツ

7. Toshiaki Kondo, Sanami Nagao, Takashi Yanagishita, andHideki Masuda
Formation of Porous Anodic TiO2 with Square Nanoholes
by Pretexturing Process
J. Electrochem. Soc., 163, E206 (2016).

5. Takashi Yanagishita and Hideki Masuda
Preparation of Ordered Anodic Porous Alumina
Through-Hole Membrane and Its Applications
PRiME 2016/230th ECS Meeting, 2016 年 10 月，ハワイ
アメリカ

8. Toshiaki Kondo, Naoya Kitagishi, Tatsuro Fukushima,
Takashi Yanagishita, and Hideki Masuda
Fabrication of Aluminum Nanowires by Mechanical
Deformation of Al Using Anodic Porous Alumina Molds
Mater. Express, 6, 363 (2016).
9. Takashi Yanagishita and Hideki Masuda
Preparation of ordered Anodic Porous
Through-Hole Membrane and Its Applications
ECS Transactions, 75, 21 (2016).

6. Hideki Masuda, Takashi Yanagishita, and Toshiaki Kondo
Fabrication of Highly Ordered Anodic Porous Alumina and
Its Applications to Fanctional Nanodevices
PRiME 2016/230th ECS Meeting, 2016 年 10 月，ハワイ
アメリカ

Alumina

7. Hideki Masuda
Functional Optical Devices Based on Anodizing Process
The 3rd Korea-Japan Joint Symposium for ARS & ESS，2016 年 11 月，済州島 韓国

10. Takashi Yanagishita, Takeshi Hidaka, Mari Suzuki, andHideki Masuda
Polymer lenses with antireflection structures preparedusing anodic porous alumina molds
J. Vac. Sci. Technolo. B, 34, 021804 (2016).

【国内での依頼講演】
1. 柳下 崇高規則性ポーラスアルミナを用いたナノインプリントによる
ナノ規則表面の形成と応用
第 7 回リソグラフィ将来技術調査専門委員会，2016 年 4月，東京

11. Takashi Yanagishita, Syota Ueno, Keisuke Taniguchi, andHideki Masuda
Fabrication of Porous Si Particles by Barrel Anode
Etching
Chem. Lett., 45, 708 (2016)

2. 益田秀樹
ポーラス型アノード酸化皮膜形成の基礎
第 93 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）例会，2016 年 6 月，大阪

12. Takashi Takei, Haruko Miyamoto, Sueo Kagawa, andHirohisa Yoshida
Approach to Thermal Analysis of Undergraduate
Experiments for Applied Chemistry
Netsu Sokutei, 43, 7 (2016)

3. 柳下 崇ポーラスアルミナを用いたナノインプリントプロセスによるナノマイクロ階層構造の形成と超撥水表面への応用

■学会発表

9

研究室年次報告
第 94 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）例会，2016 年 9 月，東京

第 134 回表面技術協会講演大会，2016 年 9 月，宮城
5. 近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを鋳型とした非水系交流電析法による Al ナノワイヤーの形成
第 134 回表面技術協会講演大会，2016 年 9 月，宮城

4. 柳下 崇、石井 崇之、益田 秀
二層アノード酸化にもとづく高規則性ポーラスアルミナの形成
第 33 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）例会熱海コンファレンス，2016 年 10 月，静岡
5. 益田秀樹
陽極酸化による機能性ポーラスアルミナの作製と応用
工研シンポジウム 2016，2016 年 10 月，大阪

6. 柳下 崇，田村東子，益田秀樹
ナノインプリント法にもとづくポリマースルーホールメンブ
レンの形成
第 77 回応用物理学会秋季学術講演会，2016 年 9 月，新潟

6. 近藤敏彰，益田秀樹
ナノホールアレイにもとづいた金属ナノ構造配列の形成とプラズモン応用
第 11 回プラズモン化学研究会シンポジウム，2016 年 11月，東京

7. 中薗貴志，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく規則 Zｎ0 ナノロッドア
レーの作製
第 77 回応用物理学会秋季学術講演会，2016 年 9 月，新潟

7. 柳下 崇アノード酸化ポーラスアルミナモールドを用いるロール to
ロールナノインプリントプロセス
第 95 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）例会，2017 年 2 月，東京

8. 近藤敏彰，佐野知美，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナをテンプレートとした電析法による Al ナノワイヤーアレイの形成と局在表面プラズモン特性第 77 回応用物理学会秋季学術講演会，2016 年 9 月，新潟

8. 近藤敏彰
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく微細構造配列の形
成と機能性デバイスへの応用
電気化学会関東支部サイエンスレクチャー，2017 年 2 月，
東京
9. 益田秀樹，柳下 崇，近藤敏彰
シングル nm デバイス作製に向けた高規則性アノード酸化
ポーラスアルミナ
電気化学会第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

9. 山岸翔一，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづいた低損失同軸ナノケーブルアレーの形成と光伝搬特性評価
第 77 回応用物理学会秋季学術講演会，2016 年 9 月，新潟
10. 武井 孝，大塚雅也，柳下 崇，益田秀樹
Kelvin 式を適用する細孔径算出における等温線の吸着枝と脱着枝の選択第 67 回コロイドおよび界面化学討論会，2016 年 9 月，北海道【国際学会での一般講演】
1. Toshiaki Kondo, Takashi Yanagishita, Hideki Masuda,
Three-dimensional waveguide obtained using anodic
porous alumina
2016 MRS Fall Meeting, 2016 年 11 月，ボストン，アメリカ

11. 花岡樹，柳下 崇，益田秀樹
高規則性ポーラスアルミナを口金とした紡糸プロセスによる無機系ナノファイバーの作製
第 67 回コロイドおよび界面化学討論会，2016 年 9 月，北海道【国内学会での一般講演】
1. 大塚雅也，武井孝，柳下 崇，益田秀樹
窒素吸着法にもとづく陽極酸化ポーラスアルミナの細孔
壁微細構造の評価
第 134 回表面技術協会講演大会，2016 年 9 月，宮城

12. 牛山祐介，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを用いた膜乳化プロセスによる単分散 MgNiMn04 微粒子の形成とマグネシウム二次電池への応用
第 67 回コロイドおよび界面化学討論会，2016 年 9 月，北海道

2. 加藤敦士，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナスルーホールメンブレンの高効率形成に関する検討
第 134 回表面技術協会講演大会，2016 年 9 月，宮城

13. 稲田裕美，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを用いた CdS ナノ規則構造の作製
第 67 回コロイドおよび界面化学討論会，2016 年 9 月，北海道

3. 柳下 崇，大久保裕樹，益田秀樹
高濃度硫酸浴を用いた二層アノード酸化によるポーラス
アルミナの開口パターニング
第 134 回表面技術協会講演大会，2016 年 9 月，宮城14. 斉藤裕樹，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナを用いた膜乳化法による単分散正極活物質微粒子の作製とマグネシウム二次電池への応用
第 57 回電池討論会，2016 年 11 月，東京

4. 田村東子，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
ポリマースルーホールメンブレンを用いた Aｌ電解エッチン
グによるピット位置制御

10研究室年次報告
15. 柳下 崇，石井崇之，益田秀樹
大周期高規則性ポーラスアルミナの作製
第 135 回表面技術講演大会，2017 年 3 月，埼玉

27. 花岡 樹，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナを口金とした連続紡糸プロセスによる無機系ナノファイバーの作製
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

16. 近藤敏彰，佐野知美，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを鋳型とした非水系交流電析法による微細 Al ナノワイヤーの形成
第 135 回表面技術講演大会，2017 年 3 月，埼玉

28. 黒沢みずき，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづくテーパー型同軸ナノケーブルアレイの形成と光伝搬特性
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

17. 佐原里香，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを用いたナノインプリントによる
撥水・撥油表面の形成
第 135 回表面技術講演大会，2017 年 3 月，埼玉

29. 大槻亮太，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
Al の異方性アノードエッチングにおける微細ピット配列形
成
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京
30. 高倉 稜平, 押切 友也, 石 旭, 近藤 敏彰, 上野 貢生,
益田 秀樹, 三澤 弘明
金ナノ粒子担持酸化チタンナノチューブによるプラズモン
誘起水分解
日本化学会 第 97 春季年会 (2017)，2017 年 3 月，東京

18. 柳下 崇，佐原里香，益田秀樹
ナノインプリントによるオーバーハング型マイクロピラーア
レーの形成
第 64 回応用物理学会春季学術講演会，2017 年 3 月，横浜【国内学会でのポスター発表】
1. 高倉稜平, 押切友也, 上野貢生, 近藤敏彰, 益田秀樹,
三澤弘明
金ナノ粒子担持酸化チタンナノチューブを用いたプラズモ
ン誘起光電変換2016 年光化学討論会，2016 年 9 月，東京

19. 近藤敏彰，黒沢みずき，柳下 崇，益田秀樹
高アスペクト比テーパー型金属ホールアレイの形成と光
学特性評価
第 64 回応用物理学会春季学術講演会，2017 年 3 月，横浜

2. Takashi Nakazono, Toshiaki Kondo, Takashi Yanagishita,
Hideki Masuda
Fabrication of Semiconductor Nanorod Arrays Using
Anodic Porous Alumina Templates
The 1st International Symposium on Hydrogen，2016 年 8月，東京

20. 柳下 崇，石井崇之，益田秀樹
二層アノード酸化による大周期高規則性ポーラスアルミ
ナの形成
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京
21. 佐野知美，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
非水交流電析による Al ナノワイヤー形成
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

3. 大塚雅也，武井孝，柳下 崇，益田秀樹
窒素吸着法を用いた陽極酸化ポーラスアルミナの細孔径
分布評価
第 33 回 ARS 熱海コンファレンス，2016 年 10 月，静岡

22. 田村東子，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
自立ポリマーマスクを用いた Al 異方性電解エッチング
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

4. 花岡樹，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナを口金とした連続紡糸による無機微粒
子含有炭素ナノファイバーの形成
第 33 回 ARS 熱海コンファレンス，2016 年 10 月，静岡

23. 大塚雅也，武井 孝，柳下 崇，益田秀樹
細孔径を変化させた陽極酸化ポーラスアルミナに対する窒素吸着法を用いた細孔径評価
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

5. 吉田正弥，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを用いた Li ナノ規則構造の形
成第 33 回 ARS 熱海コンファレンス，2016 年 10 月，静岡

24. 唐木田直人，柳下 崇，益田秀樹
膜乳化法による単分散無機系微粒子の作製とＬｉイオン二次電池への応用
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

6. 吉田正弥，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを用いた微細 Li ナノ規則構造の作製
第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016，2016 年 11 月，東京

25. 廣瀬春人，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナを用いた押し込みプロセスによるＳｎナノ
ワイヤーの作製
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

7. 川戸遼太郎，柳下 崇，益田秀樹
混酸浴を用いた陽極酸化ポーラスアルミナ形成条件に関する検討
第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016，2016 年 11 月，東京

26. 吉田正弥，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを用いたナノ・マイクロ細孔中における Li 成長挙動
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

8. 牛山祐介，柳下 崇，益田秀樹

11研究室年次報告
膜乳化法による単分散固体電解質微粒子の形成
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京
9. 坂本大河，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく ZnO ナノロッドアレイの形成
電気化学第 84 回大会，2017 年 3 月，東京

■特許
4 件出願

■著書・総説・解説、報告書
1. 近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
ナノホールアレイにもとづいた金属ナノ構造配列の形成とプラズモンデバイスへの応用
化学工業，68，41（2017）
2. 武井 孝
接触角測定による表面自由エネルギー評価
表面科学，37,96 (2016)
3. 柳下 崇，近藤敏彰，益田秀樹
高規則性アノード酸化ポーラスアルミナにおける最近の機能化研究
表面技術，67, 538 (2016).
4. 武井 孝（分担執筆）
熱分析（7.3.2 界面活性剤，ミセル，P342-348）
講談社サイエンティフィック，2017年2月
5. 武井 孝表面エネルギー，濡れ性，浸漬熱
粉体工学会誌，53, 450-459 (2016)
6. 武井 孝，藤 正督，高井千加
細孔分布測定粉体工学会誌，53, 655-666 (2016)■受賞
1. 花岡 樹 第 33 回 ARS 姫路コンファレンス 優秀ポスター
賞
2. 加藤敦士，平成 28 年度首都大学東京修士論文発表会
MIP 賞.

12

研究室年次報告

先端物質デザイン分野 瀬高研究室
准教授

瀬高 渉

助教 稲垣 佑亮

■構成員
瀬高 渉 (せたか わたる)
准教授 /博士（理学）
物理有機化学、機能分子化学
9－336 室 TEL： 042－677－1111 内線 4874
wsetaka@tmu.ac.jp
稲垣 佑亮 (いながき ゆうすけ)
助教 /博士（理学）
有機典型元素化学、機能分子化学
9－351 室 TEL： 042－677－1111 内線 4887
yinagaki@tmu.ac.jp

図. 分子ギアのクラッチ－デクラッチ機構
３．環境応答性分子内電荷移動蛍光を示すフェニルジシラン
瀬高 渉、稲垣 佑亮
電荷移動相互作用に基づく蛍光は、溶媒の種類に応じて発光極大波長が変化するため、これを制御できれば環境応答型分子素子への利用が期待される。ベンゼンにケイ素－ケイ素結合を有するジシラニル置換基を導入すると、局在発光の
他に、分子内電荷移動(ICT)蛍光の２重蛍光を示すことが知られていた。本研究では、金属カチオンが配位可能なアミノ基を有するフェニルジシランを合成し、配位のＯＮ－ＯＦＦに伴う光誘起電子移動のスイッチングを利用した ICT 蛍光強度の制御を実現した。

博士前期課程 6 名
学部 4 年生
4名■研究概要
環境負荷が小さいケイ素を組み込んだ新規な分子の設計、合成、および機能性評価についての実験研究を通して、持続可能な低炭素社会を実現する新しいファインケミカルの開発
原理の確立を目指す研究を進めている。
１．分子機械としてのπ電子系が回転する分子ジャイロコマ
瀬高 渉、稲垣 佑亮
分子のメカニカルな運動を機能利用する研究が分子機械研
究として注目されている。当研究室では、カゴ型分子骨格の内部に有機π電子系が架橋した分子を、構造の類似性から
分子ジャイロコマとして設計した。実際に合成し、π電子系の溶液および固体中における回転運動の観察とこれに伴う複屈折性や誘電性など機能性を研究している。

図.

分子内電荷移動蛍光を示すフェニルジシラン■査読付き論文
1. Facile
Synthesisofa2,5-Bis(silyl)selenophene-1,1-dioxideandits
Photophysical Properties, T. Masuda, Y. Inagaki, H.
Momma, E. Kwon, W. Setaka, New J. Chem, 40,
8593-8599 (2016).
2.

図. 分子ジャイロコマの分子構造と結晶複屈折

２．トリプチセンを歯車とする新規な分子ギア
瀬高 渉、稲垣 佑亮
トリプチセンは３つのベンゼン環が歯車のように配列した有機分子である。これを橋頭位で連結すると歯車が互いに噛み合う分子ギアとしての性質が発現することが知られている。当研究室では、連結部位を修飾することにより、ギア回転の制御と機能利用について研究している。

Molecular
Gyrotops
withaFive-Membered
Heteroaromatic
Ring:
Synthesis,
Temperature-Dependent Orientation of Dipolar Rotors
inside the Crystal, and its Birefringence Change, T.
Masuda, J. Arase, Y. Inagaki, M. Kawahata, K. Yamaguchi,
T. Ohhara, A. Nakao, H. Momma, E. Kwon, W. Setaka,
Cryst. Growth Des., 16, 4392-4401 (2016).

■学会発表
1. 鶴長 都・荒瀬 淳子・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉,
チオフェンジオキシド架橋カゴ型化合物の合成と誘電特性,
日本化学会第 96 春季年会、横浜、2014.3.16-19 (oral)
2. 佐藤 康平・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, パラベ
ンゾキノン架橋カゴ型化合物の合成と酸化還元特性, 日本化学会第 96 春季年会、横浜、2017.3.16-19 (oral)

13

3. 高島 英明・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, ルテノセ
ン架橋カゴ型化合物の合成と酸化還元特性, 日本化学会第96 春季年会、横浜、2017.3.16-19 (oral)

15.
Kohei Sato, Yusuke Inagaki, Wataru Setaka,
p-Benzoquinone-Bridged Macrocages as Potential Electron
Carriers, The 1st International Symposium on Hydrogen
Energy-based Society, 2016.8.26-27, Tokyo Metropolitan
University, Japan.

4. 吉澤 怜奈・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, ジメチ
ルフルオレン架橋カゴ型化合物の固体発光のカゴサイズ効果, 日本化学会第 96 春季年会、横浜、2017.3.16-19 (oral)

16.
Wataru Setaka, Synthesis and Structure of a
Selenophene-bridged Macrocage as a Molecular Gyrotop, The
13th International Conference on the Chemistry of Selenium
and Tellurium (ICCST-13), 2016.5.23-27, Nagaragawa
Convention Center, Gifu, Japan

5. 岡村和馬・稲垣佑亮・瀬高 渉, 反 Mutterties 則のゲルマ
ニウム５配位化合物における分子内配位子置換反応, 日本
化学会第 96 春季年会、横浜、2017.3.16-19 (oral)
6.
Wataru Setaka, Dielectric Properties of Crystalline
Molecular Gyrotops with a Dipolar Rotor, The 2nd
International Symposium on Stimuli-responsive Chemical
Species for the Creation of Functional Molecules, 2017.3.6-7.,
Hiroshima University, Higashihiroshima, Japan

17. 瀬高 渉, ナフタレン架橋カゴ型化合物におけるナフタレ
ン環の分子運動と蛍光消光, 新学術領域研究「感応性化学種」第６回公開シンポジウム、2-7 5/20、2015.5.20-21、広島
大学東広島キャンパス(広島県東広島市)

7. 岡村和馬・稲垣佑亮・瀬高 渉, ゲルマニウムで架橋した
分子ギアおよびその高配位化誘導体の合成と分子運動解析,
第 43 回有機典型元素化学討論会、仙台市民会館（宮城県仙台市）、2016.12.8-10. (O-39 12/10)※優秀講演賞および Chemistry Letters Young Award を受賞■受賞
1. 岡村和馬, 第 43 回有機典型元素化学討論会、優秀講演
賞 お よ び Chemistry Letters Young Award を 受 賞 、2016.12.10.

8. Wataru Setaka, Phenylene-Bridged Macrocage Compounds
as Molecular Gyrotops in Crystalline State, The 2016 Asian
Crystallographic
Association
Conference(AsCA),
2016.12.3-8., Hanoi University of Science and Technology,
Hanoi, Vietnam (MS11.O03)

2. 鶴長 都, 第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016、優秀ポスター発表賞を受賞、2016.12.19.

■先端的・学際的な研究の推進
1. π電子系架橋カゴ型化合物の単結晶中性子回折構造解
析 （ Order-Disorder Transition of Selenophene Rotor in a
Crystalline Molecular Gyrotop Analyzed by Neutron
Diffraction Study, proposal#2014B0011）
π電子系架橋カゴ型化合物の単結晶内の分子構造解析の目的で大強度陽子加速器施設(J-PARC/MLF)において、中性子線回折実験を行った（2015/4/17-19, BL-18）。Ｘ線構造解析同様の構造解析が行え、結晶内の分子構造を明らかにした。研究成果は、本年度学術論文誌上で公開した。［連携機関］大強度陽子加速器施設(J-PARC/MLF)中性子科学センター(CROSS) ［研究成果］査読付き論文＃２

9. 高島英明・稲垣佑亮・瀬高 渉, フェロセン架橋カゴ型化合物の酸化還元特性に及ぼすカゴサイズ効果, 第 6 回 CSJ 化
学フェスタ 2016, 2016.11.14-16. タワーホール船堀（東京都江戸川区）(P3-051 11/14)
10. 橋本 光・稲垣佑亮・瀬高 渉, N-メチルカルバゾール架橋かご型化合物の合成と単結晶の蛍光異方性, 第 6 回 CSJ
化学フェスタ 2016, 2016.11.14-16. タワーホール船堀（東京都江戸川区）(P3-054 11/14)
11. 鶴長 都・荒瀬淳子・稲垣佑亮・山口健太郎・瀬高 渉,
チオフェンジオキシド架橋分子ジャイロコマの合成と結晶中にお け る 分 子 運 動 , 第 6 回 CSJ 化 学 フ ェ ス タ 2016,2016.11.14-16. タワーホール船堀（東京都江戸川区）(P2-062
11/14)※優秀ポスター発表賞を受賞

2. 有機化合物の構造解析 共同研究
有機化合物の構造や物性解析において、本学に設置されていない大型分析装置による共同研究実験を行った。［連携機関］徳島文理大学香川薬学部、東北大学大学院理学研究科
附属巨大分子解析研究センター ［研究成果］査読付き論文＃１、２

12. 稲垣 佑亮, 結晶中における分子の配向制御と熱運動,
第１回有機若手ワークショップ, 2016.11.9-10, 京都大学吉田キャンパス（京都府京都市）(invited)

3. 分子ジャイロコマにおける分子回転運動の理論と実験 共
同研究 （科研費基盤Ｃ(特設分野)共同研究）
分子ジャイロコマはカゴ型分子骨格の内部でπ電子系が１軸回転するよう設計された分子である。分子運動について、理論研究を東北大学河野教授・菅野博士が、実験研究を当研究室で担当し、理論と実験の整合性に関する共同研究を進めている。［連携機関］東北大学大学院理学研究科河野研究室

13. 高島 英明・稲垣 佑亮・瀬高 渉, フェロセン架橋かご型化合物の合成および酸化還元特性, 第 27 回基礎有機化学
討論会、2015.9.1-3、広島国際会議場（広島県広島市）(3A129/3)
14. Miyako Tsurunaga, Yusuke Inagaki, Wataru Setaka, A
Novel Thiophene-Dioxide Bridged Molecular Gyrotop as a
Candidate for Dielectric Material, The 1st International
Symposium on Hydrogen Energy-based Society, 2016.8.26-27,
Tokyo Metropolitan University, Japan.

14研究室年次報告
先端物質デザイン分野 春田研究室
教授 春田 正毅
助教 竹歳 絢子特任教授 石田 玉青特任教授 村山徹
特任准教授 西垣 潤一
特任助教 藤田 隆史
特任助教 吉田 拓也
特任助教 LUONG Xuan Dien
■構成員
春田 正毅 （はるた まさたけ） 教授/工学博士
触媒化学、ナノ材料化学
F-204室 TEL：042-677-2582
haruta-masatake@center.tmu.ac.jp

ニオブ上に担持できた。既存の析出沈殿法(DP)、析出還元
法(DR)、固相混合法(SG)と比較して金ナノ粒子が小さく、CO
酸化反応に対して高い触媒活性を示し(図 1)、28 °C で転化
率が 91%であった。
0.04
TOF(20℃) / s-1

竹歳 絢子 （たけとし あやこ） 助教/博士(工学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
taketoshi-ayako@tmu.ac.jp
石田 玉青 （いしだ たまお） 特任教授/博士(工学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
tamao@tmu.ac.jp

0.03

SI

0.02
0.01
0

SG

DR

DP

0 1 2 3 4 5 6 7 8
Mean diameter / nm

図 1. Au/NbOx の金粒子径と 20 °C における CO 酸化反応のturnover frequency (TOF)との関係

村山 徹 （むらやま とおる） 特任教授/博士(工学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
murayama@tmu.ac.jp

同様に SI 法で調製した Au/Cs4SiW 12O40 について、CO
酸化反応に対する金粒子径効果を調べた。金コロイドが 2.0、
4.2、 10.7 nm と大きくなるに従って、CO 酸化活性が著しく低下した。Au/Cs4SiW 12O40 が高い触媒活性を示すためには、2nm 以下の金コロイドを固定することが重要である(図 2)。
100

2.0 nm80

4.2 nmConversion / %西垣 潤一 （にしがき じゅんいち） 特任准教授/博士(理学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
jnishi@tmu.ac.jp
藤田 隆史 （ふじた たかし） 特任助教/博士(理学)触媒化学
F-201室 TEL：042-677-2360
t-fujita@tmu.ac.jp
吉田 拓也 （よしだ たくや） 特任助教/博士(理学)触媒化学
F-201室 TEL：042-677-2360
tyoshida@tmu.ac.jp

10.7 nm
60
40
20
0
-80

-40
0
40
80
Temperature / °C
図 2. Au/Cs4SiW 12O40 の CO 転化率曲線

LUONG Xuan Dien 特任助教/博士(理学)触媒化学
F-201室 TEL：042-677-2360
dien.luongxuan@hust.edu.vn
学生数
修士課程 1 名
研究生 1 名■研究概要
(1) 担持金ナノ粒子触媒を用いた気相反応に関する研究
村山 徹、吉田 拓也、藤田 隆史、LOUNG Xuan Dien、春田 正毅
水熱合成法にて調製した酸化ニオブに、金をナノ粒子として担持した。種々の金の担持手法を検討したところ、コロイド固定化法(SI)により金を直径 3 nm 以下のナノ粒子として酸化

図 3. Au/ZnO の O2-TPD プロファイル

15

研究室年次報告
すると、いずれも Au(0)へと 100%還元された。その金粒子径
は FEFF 解析より、マイクロ波乾燥 1.6 nm、 凍結乾燥 1.9
nm、 電気炉乾燥 2.3 nm となった。これらは TEM 観察により求めた平均粒子直径とも良い一致を示した。マイクロ波乾燥後水素還元したサンプルが最も平均粒子径が小さく、触媒
調製法として効果的であることがわかった。
SG 法は金錯体と担体とを磨砕混合後還元するだけの簡便な金触媒調製法であるが、前駆体となる Me2Au(acac)が入手困難であることから、代替可能な金錯体の検討を行った。
その結果、Au(TPy)(TFA)2 、Au(TPy)boroxin、IPrAuOH、金–チオリンゴ酸錯体などが、金前駆体として利用可能であることを見出した(図 5)。一方、金に直接ハロゲンが配位した
Au(TPy)Cl2 では金粒子径が大きくなり、ハロゲンが金粒子凝集の原因となることが分かった。

担持金ナノ粒子触媒の低温 CO 酸化では、金と担体の接合界面近傍に生じる酸素欠陥が重要な役割を担う。酸素欠陥の形成に関与する金と担体の相互作用が触媒活性に与える影響を明らかにするため、金の担持効果が高い ZnO を用いて、触媒の焼成雰囲気の影響を検討した。水素焼成後、酸素雰囲気で処理した Au/ZnO は、酸素焼成した Au/ZnO と比較して、著しく高い低温活性を示し、−20 °C 以下の温度領域
では反応機構が変化することを見出した。これは、酸素昇温
脱離(O2-TPD)測定から、焼成雰囲気の影響を受けた接合界面近傍の表面層の構造が、低温活性の高い酸素種の形成・安定化に寄与しているためであると考えられる(図 3)。
(2) 担持金ナノ粒子触媒を用いた有機反応に関する研究
石田 玉青、竹歳 絢子、春田 正毅
担持金ナ ノ粒 子触媒 を用 い たカッ プリング 反応 と して、
Ullmann カップリングにおける担体と金粒子サイズの影響について検討した。担体については、担体自身が酸化触媒活性を示す CeO2 や MnO2、Co3O4 では転化率が低くなった一方で、それ以外の担体では酸性になるほど転化率が高くなる傾向を示した。しかし、酸性担体ではベンゼンが副生し、ビフェニル転化率が低下した結果、両性担体が最もビフェニルを収率よく与えることを明らかにした。また、Au/ZnO では金粒子が 大 き く な る と 触 媒 活 性 が 低 下 し た の に 対 し 、 Au/SiO2 、
Au/Al2O3 では金粒子が大きくなると触媒活性が高くなり、担体によって最適金粒子径が異なることが分かった(図 4)。

図 5. 固相混合法における有機金錯体の検討(4) 生体関連物質と担持金ナノ粒子触媒との相乗作用に関する研究
西垣 潤一、藤田 隆史、春田 正毅
金ナノ粒子触媒と生体触媒である酵素を組み合わせることで相補的・相乗的作用を持つ触媒反応の開発を行った。ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(還元型: NADH、酸化型
NAD＋)は、生体内の脱水素酵素の活性を発現させる補酵素として機能し、基質の酸化還元反応に使用される。ナノダイヤ
モンド及び金属酸化物に固定した 1.4–4.2 nm の金ナノ粒子
は、酸素を酸化剤として NADH を NAD＋に酸化する。金触媒をグルコース脱水素酵素等による酸化反応に添加することで、使用済みの NADH を NAD＋に触媒的に酸素で再生させる省
資源・低環境負荷プロセスに変換可能であることを示した(式2)。今後は反応条件の最適化により収率向上を目指す。

図 4. Ullmann カップリング反応における担体の電気陰性度とビフェニル収率の関係
オクタナールとエタノールからオクタン酸エチルを選択的に得る酸化的エステル化を、種々の担持金ナノ粒子触媒を用いて検討した(式 1)。ZnO や Al2O3、Co3O4 を担体とし、金が 2
nm 以下の粒子で担持された場合に、目的のエステルが高い
収率で得られた。また実用化の目安となる高濃度条件でも目的のエチルエステルが得られることがわかった。

式 2. 金触媒を用いた NADH から NAD+への触媒的変換
加えて、塩基性担体であるハイドロタルサイト等に金ナノ粒子を固定した場合には 37 °C という酵素反応と同様の条件
下で、逆反応である NAD＋の水素化反応を触媒することを明らかにしており、酵素による基質の還元反応にも応用できる可能性を示した。これにより脱水素酵素を利用した幅広い有機合成反応の開発に新たな可能性が示された(式 3)。

式 1. オクタナールからオクタン酸エチルの合成(3) 担持金クラスター触媒の調製に関する研究
竹歳 絢子、LUONG Xuan Dien、石田 玉青、春田 正毅
マイクロ波乾燥を用いる金触媒調製法の開発では、X 線吸収分光法を用いて、乾燥後の金の価数、焼成後の金粒子径を調べた。マイクロ波乾燥と従来の電気炉による乾燥、凍結
乾燥とを比較した。Au/Al2O3 ではマイクロ波乾燥や凍結乾燥
後、金は全く還元されていなかったが、電気炉による乾燥後は既に約 50%が Au(0)に還元されていた。これらを水素還元

式 3. グルコース脱水素酵素(GDH)によるグルコース酸化反応における金触媒を用いた NAD+から NADH への水素化

16研究室年次報告
担持金ナノ粒子触媒のナノメディシンへの応用展開のため、
HeLa 細胞（ヒト子宮頸がん由来細胞株）に対して、種々の担
持金触媒の細胞毒性を調査した。SiO2 はほとんど細胞毒性を示さなかったが、金を担持することによって細胞毒性が増加した。一方で TiO2 は、金担持の有無に関わらず、細胞毒性に大きな変化はなかった。担体種によって、金ナノ粒子の担持が細胞毒性に与える影響に差異があることがわかった。今後、触媒表面の酸塩基特性などとの関連性を議論する予定である。
■査読付き論文
1. T. Murayama, W. Ueda, M. Haruta, "Deposition ofGold Nanoparticles on Niobium Pentoxide withDifferent Crystal Structures for Room-Temperature
Carbon Monoxide Oxidation", ChemCatChem 2016,
8, 2620–2624.
2. T. Fujita, M. Horikawa, T. Takei, T. Murayama, M.
Haruta, "Correlation between catalytic activity of
supported gold catalysts for carbon monoxide
oxidation and metal-oxygen binding energy of the
support metal oxides", Chin. J. Catal. 2016, 37,
1651–1655.
3. T. Murayama, M. Haruta, "Preparation of gold
nanoparticles supported on Nb2O5 by deposition
precipitation and deposition reduction methods andtheir catalytic activity for CO oxidation", Chin. J. Catal.
2016, 37, 1694–1701.
4. H. Arai, T. Yoshida, E. Nagashima, A. Hatayama, S.
Horie, S. Matsunaga, K. Nomiya, “Silver- and AcidFree
Catalysisby
Polyoxometalate-Assisted
Phosphanegold(I) Species for Hydration ofDiphenyacetylene”, Organometallics 2016, 35,
1658–1666.
5. E. Nagashima, T. Yoshida, S. Matsunaga, K. Nomiya,“The effect of counteranions on the molecular
structures of phosphanegold(I) cluster cations
formed by polyoxometalate (POM)-mediatedclusterization”, Dalton Trans. 2016, 45, 13565–13575.
6. T. Ishida, K. Kume, K. Kinjo, T. Honma, K. Nakada, H.
Ohashi, T. Yokoyama, A. Hamasaki, H. Murayama, Y.
Izawa, M. Utsunomiya, M. Tokunaga, "Efficient
Decarbonylation of Furfural to Furan Catalyzed byThree-Atom Palladium Clusters supported on
Zirconia", ChemSusChem 2016, 9, 3441–3447.
7. 安東宏晃, 川本大祐, 大橋弘範, 小林康浩, 石田玉青,
岡上吉弘, 徳永信, 横山拓史, 「担持金触媒前駆体の金とニッケルのキャラクタリゼーション」, X 線分析の進歩 2016, 47, 111–118.
8. Z. Zhang, Q. Wu, T. Hashiguchi, T. Ishida, H.
Murayama, M. Tokunaga, “Allylic C–H acetoxylationof terminal alkenes over TiO2 supported palladium
nanoparticles using molecular oxygen as the oxidant”,
Catal. Commun. 2016, 87, 18–22.
9. D. Kawamoto, H. Ando, H. Ohashi, Y. Kobayashi, T.
Honma, T. Ishida, M. Tokunaga, Y. Okaue, S.
Utsunomiya, T. Yokoyama, “Structure of a Gold(III)Hydroxide and Determination of Its Solubility”, Bull.
Chem. Soc. Jpn. 2016, 89, 1385–1390.
10. T. Murayama, K. Nakajima, J. Hirata, K. Omata, E. J.
M. Hensen, W. Ueda, “Hydrothermal Synthesis of a

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

Layered-type W-Ti-O Mixed Metal Oxide and its Solid
Acid Activity”, Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 243–250.
S. Ishikawa, D. Jones, S. Iqbal, R. Christian, D. J.
Morgan, D. J. Willock, P. Miedziak, J. K. Bartley,
J.
Edwards, T. Murayama, W. Ueda, G. J. Hutchings,“Identification of the catalytically active component of
Cu-Zr-O catalyst for the hydrogenation of levulinicacid to γ-valerolactone”, Green Chem. 2017, 19,
225–236.
Y. Goto, K.-i. Shimizu, K. Kon, T. Toyao, T. Murayama,
W. Ueda, “NH3-efficient ammoxidation of toluene byhydrothermally synthesized layered tungstenvanadium complex metal oxides”, J. Catal. 2016, 344,
346–353.
S. Ishikawa, T. Murayama, M. Kumaki, M. Tashiro, Z.
Zhang, A. Yoshida, W. Ueda, “Synthesis of Trigonal
Mo–V–M3rd–O (M3rd = Fe, W) Catalysts by Using
Structure-Directing
Agent
and
Catalytic
Performances for Selective Oxidation of Ethane”, Top.
Catal. 2016, 59, 1477–1488.
T. Murayama, B. Katryniok, S. Heyte, M. Araque, S.
Ishikawa, F. Dumeignil, S. Paul, W. Ueda “Role ofcrystalline structure in allyl alcohol selective oxidation
over Mo3VOx complex metal oxide catalysts”,
ChemCatChem 2016, 8, 2415–2420.
Z. Zhang, S. Ishikawa, Y. Tsuboi, M. Sadakane, T.
Murayama, W. Ueda, “New crystalline complex metaloxides created by unit-synthesis and their catalysis
based on porous and redox properties”, Faraday
Discuss. 2016, 188, 81–98.
T. Murayama, N. Kuramata, W. Ueda, “Hydrothermal
Synthesis of W-Ta-O Complex Metal Oxides by
Assembling MO6 (M = W or Ta) Octahedra andCreation of Solid Acid”, J. Catal. 2016, 339, 143–152.
Z. Zhang, H. Yoshikawa, Z. Zhang, T. Murayama, M.
Sadakane, Y. Inoue, W. Ueda, K. Awaga, M. Hara,“Synthesis
of
Vanadium-Incorporated,
Polyoxometalate-Based Open Frameworks andTheir Applications for Cathode-Active Materials”, Eur.
J. Inorg. Chem. 2016, 2016, 1242–1250.
Y. Goto, K.-i. Shimizu, T. Murayama, W. Ueda,“Hydrothermal synthesis of microporous W-V-O as anefficient catalyst for ammoxidation of 3-picoline”, Appl.
Catal. A: Gen. 2016, 509, 118–122.
Q. He, S. J. Freakley, J. K. Edwards, A. F. Carley, A.
Y. Borisevich, Y. Mineo, M. Haruta, G.J. Hutchings, C.
J. Kiely, “Population and hierarchy of active species
in gold iron oxide catalysts for carbon monoxide
oxidation”, Nature Commun. 2016, 7, 12905.

■学会発表【国内発表(口頭発表)】
1.

2.

3.

17

村山 徹，春田正毅，「金ナノ粒子担持触媒の基礎および実用化研究～造粒と触媒活性～」,TIRI クロスミーティ
ング 2016, 東京都産業技術研究センター, 2016.6.10
美濃 真，村山 徹，春田正毅, 「酸化バナジウムを用いた NO の低温 NH3 触媒的選択還元」, 第 118 回触媒討論会，岩手大学，2016.9.21
石田玉青，春田正毅，「金触媒による芳香族ハロゲン化物を基質とするカップリング反応」，第 118 回触媒討論会，
岩手大学，2016.9.21

研究室年次報告
回放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム, 神戸芸術センター, 2017.1.7–9
8. 石 田 玉 青 , 春 田 正毅 , 「 担 持金 ナ ノ粒 子 触媒 によ る
Ullmann カップリング反応」, 第 119 回触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22
9. 竹歳絢子, 石田玉青, 春田正毅, 「担持金ナノ粒子触媒によるアルデヒドの酸化的エステル化」, 第 119 回触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22
10. 張 振中, 隈元勇也, 橋口大真, 村山美乃, 山本英治,
石田玉青, 本間徹生, 徳永 信, 「担持パラジウム触媒による酸フリー条件下でのワッカー酸化」, 第 119 回触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22
11. 西垣潤一, 春田正毅, 「金クラスタ―触媒による NADHと NAD+の酸化還元反応」, 第 119 回触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22
12. 藤田隆史, 春田正毅, 「酸化亜鉛担持金ナノ粒子触媒による CO 酸化に対する焼成雰囲気の効果」, 第 119 回
触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22
13. 吉田拓也, 村山 徹, 春田正毅, 「ポリオキソメタレートに担持した金クラスター触媒による CO 酸化反応」, 第119 回触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22
14. 張 振中, 隈元勇也, 橋口大真, 万場鉄矢, 村山美乃,
山本英治, 石田玉青, 本間徹生, 徳永 信, 「担持パラジウム触媒による酸フリー条件下でのワッカー酸化」,
第 119 回触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22

西垣潤一，春田正毅，「金クラスター触媒を用いた補酵
素再生系の構築-NADH の酸素酸化-」，第 118 回触媒討論会，岩手大学，2016.9.21
5. 吉田拓也，春田正毅，「ポリオキソメタレートに担持した金クラスター触媒—金のサイズ効果とポリオキソメタレー
トの対カチオン効果—」，第 118 回触媒討論会，岩手大学，2016.9.22
6. 村山美乃，長谷川貴之，山本裕典，刀禰美沙紀，石田
玉青，本間徹生，奥村光隆，徳永 信，「金アミノ酸錯体
を前駆体とした含浸法による金ナノ粒子担持における配位子と担体間相互作用の影響」，第 118 回触媒討論会，
岩手大学，2016.9.22
7. 竹歳絢子，石田玉青，本間徹生，春田正毅，「金属酸化物担持金クラスター触媒の調製時におけるマイクロ波乾燥 の 効 果 」 ， 第 118 回 触 媒 討 論 会 ， 岩 手 大 学 ，2016.9.23
8. 村山徹，春田正毅，「酸性酸化物(Nb2O5)への金ナノ粒子担持」, 第 118 回触媒討論会，岩手大学，2016.9.23
9. 村山 徹, 「金ナノ粒子触媒の産業利用に向けた R&D」,
第 6 回 CSJ 化 学 フ ェ ス タ , タ ワ ー ホ ー ル 船 堀 ,2016.11.14
10. 村山美乃, 長谷川貴之, 刀禰美沙紀, 山本裕典, 石田玉青, 本間徹生, 山本英治, 徳永信, 「金アミノ酸錯体を用いた活性炭への金ナノ粒子担持と構造解析」, 日
本化学会第 97 春季年会, 慶應大学, 2017.3.19
11. 村山 徹, N. Kumar Gupta, 中島清隆, 福岡 淳, 春田
正毅, 「Au/Nb2O5 触媒を用いた気相・液相酸化反応における結晶相および酸性質の影響」, 第 119 回触媒討論会，首都大学東京，2017.3.22
4.

【国際会議(口頭発表)】
1. H. Murayama, Y. Yamamoto, T. Hasegawa, M. Tone,
T. Ishida, A. Isogai, T. Fujii, M. Okumura, T. Fujitani,
T. Honma, M. Tokunaga, “Adsorptive Reduction of
Dimethyl Trisulfide from Japanese Sake by
Supported Noble Metal Nanoparticles”, FUJIHARA
Seminar-70, International Symposium on New
Development of Physical Organic Chemistry:
Construction of Chemical Principles Determining
Structures, Reactions, and Properties 70, Fukuoka,
2016.4.20
2. T. Fujita, "CO oxidation on metal oxide-supported
gold catalysts: Correlation between the catalytic
activity and metal-oxygen binding energy of
supports", TMU-Yantai Univ. Joint Workshop, Tokyo
Metropolitan University (TMU), 2016.10.5
3. T. Yoshida, "Low Temperature CO Oxidation over
Polyoxometalate-Supported Gold Clusters", TMUYantai Univ. Joint Workshop, TMU, 2016.10.6
4. J. Nishigaki, "Oxygen Oxidation of NADH by Au
Cluster Catalyst for Biocatalyst-hybrids Systems",
TMU-Yantai Univ. Joint Workshop, TMU, 2016.10.6
5. H. Murayama, Y. Yamamoto, T. Hasegawa, M. Tone,
E. Yamamoto, T. Ishida, A. Isogai, T. Fujii, M.
Okumura, T. Fujitani, T. Honma, M. Tokunaga,“Removal of Aged Odor from Japanese Sake with
Supported Gold and Silver Nanoparticles by
Chemical Adsorption”, C&FC2016 (International
Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2016),
Taipei, Taiwan, 2016.11.12
6. T. Murayama, M. Haruta, “Development of Gold
Nanoparticulates Catalyst Deposited on Metal
Oxides Synthesized by Hydrothermal Process”,
International Conference on Catalysis and Chemical
Engineering, Baltimore, USA, 2017.2.22【国内発表(ポスター発表)】
1. 張 振中, 橋口大真, 隈元勇也, 石田玉青, 村山美乃,
徳永 信, 「担持パラジウム触媒を用いた非強酸条件下でのワッカー酸化」, 第 28 回万有福岡シンポジウム,
福岡, 2016.4.23
2. 万場鉄矢, 張 振中, 村山美乃, 石田玉青, 本間徹生,
山本英治, 徳永信, 「担持パラジウム触媒を用いた末端アルケンの酸化的水和反応」，第 53 回化学関連支部合同九州大会, 北九州, 2016.7.2
3. 本間徹生, 久米くるみ, 万場鉄矢, 中田謙吾, 石田玉青,
村 山 美 乃 , 徳 永 信 , 「 液 相 in-situ XAFS お よ び
XANES シミュレーションによる高活性脱カルボニ化触媒の 構 造 解 析 」 , 第 19 回 XAFS 討 論 会 , 名 古 屋 ,2016.9.4
4. 隈元勇也, 橋口大真, 張 振中, 万場鉄矢, 村山美乃,
山本英治, 石田玉 青, 本間徹生, 徳永 信, 「担持Pd(0)ナノ粒子触媒を用いたワッカー酸化反応」, 第 6 回
CSJ 化学フェスタ, タワーホール船堀, 2016.11.14
5. 万場鉄矢, 張 振中, 村山美乃, 石田玉青, 本間徹生,
山本英治, 徳永 信, 「新規パラジウム錯体固定化触媒を用いたブタジエンの酸化的ジヒドロキシ化反応」, 第 6
回 CSJ 化学フェスタ, タワーホール船堀, 2016.11.14
6. 刀禰美沙紀, 村山美乃, 山本裕典, 長谷川貴 之, 山
本英治, 石田玉青, 磯谷敦子, 藤井 力, 本間徹生, 奥村光隆, 藤谷忠博, 徳永 信, 「担持金属ナノ粒子を用いた日本酒の老香成分の 選択的吸着とそのメカニズム解明」, 第 6 回 CSJ 化学フェスタ, タワーホール船堀,
2016.11.14
7. 中田謙吾, 久米くるみ, 万場鉄矢, 本間徹生, 石田玉青,
村山美乃, 徳永 信, 「ZrO2 および CeO2 表面 Pd 吸着の構造安定性と XANES スペクトルの理論計算」, 第 30

18

研究室年次報告
7.

8.

A. Taketoshi, T. Ishida, M. Haruta, “Oxidative
Esterification of Octanal by Gold Nanoparticulate
Catalysts”, TMU-Yantai Univ. Joint Workshop, Yantai,
China, 2017.3.15
T. Murayama, M. Haruta, “Gold Nanoparticulate
Catalysts deposited on Nb2O5”, TMU-Yantai Univ.
Joint Workshop, Yantai, China, 2017.3.15

4.

【国際会議(ポスター発表)】
1. H. Murayama, T. Hasegawa, M. Tone, Y. Yamamoto,
T. Ishida, T. Honma, M. Tokunaga, “Silica supported
Au nanoparticles prepared by impregnatoin method
using Au amino acid complexes”, The French
Conference on Catalysis 2016 (FCCat16), Frejus,
France, 2016.5.25-26
2. T. Murayama, M. Haruta, "Deposition of gold
nanoparticles on "solid acid" metal oxide", The 16th
International Congress on Catalysis (ICC-16), Beijing,
China, 2016.7.5
3. J. Nishigaki, M. Haruta, "Oxidation of NADH by
Supported Au Clusters for Biocatalyst-hybrid
Systems", The 16th International Congress on
Catalysis (ICC-16), Beijing, China, 2016.7.7
4. T. Fujita, M. Horikawa, T. Takei, T. Murayama, M.
Haruta, “Effect of metal oxide support in gold catalysts
for CO oxidation”，The 1st International Symposium on
Hydrogen Energy-based Society, TMU, 2016.8.27
5. M. Mino, T. Murayama, M. Haruta, “NH3-SCR of no on
Vanadium Oxides at Low Temperature”, International
Conference on Catalysis and Chemical Engineering,
Baltimore, USA, 2017.2.23

5.

6.

山本英治, 徳永 信, 「酸化チタン担持パラジウム触媒を用いるアルケンの酸化的アリル位アセトキシ化反応」
九州大学中央分析センター報告 2016, 第 34 号, pp. 19.
村山美乃, 徳永 信, 万場鉄矢, 隈元勇也, 本間徹生,
川本大祐, 横山拓史, 石田玉青, 大橋弘範, 井澤雄輔,
2016A SPring-8 産業利用課題実施報告書, 課題番号:
1521, 実験課題名: フルフラール脱カルボニル化反応
におけるパラジウムクラスター触媒活性種の in-situ
XAFS による解析
村山美乃, 徳永 信, 生武侑也, 仲嶋 公, 本間徹生,
新城智央, 石田玉青, 大橋弘範, 清水英雄, 田中和也,
2016B SPring-8 産業利用課題実施報告書, 課題番号:
1573, 実験課題名: ジルコニア担持ルテニウム触媒のオレフィン不斉水素化反応における活性種の構造解析
竹歳絢子, 「変わる環境, 変わらぬ思い」, 化学と工業
2017, 70(4) 印刷中■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育
日本大学文理学部化学科・藤森裕基教授の研究室所属学部
4 年生 2 名を受け入れ、研究指導を行った。
■先端的・学際的な研究の推進(1) 東京都・新大都市リーディングプロジェクト基金支援プロ
ジェクトにおいて、中国煙台大学・Caixia Qi 教授と金ナノ粒子
触媒の長寿命化に関する共同研究を行った。春田研究室で調製した金ナノ粒子触媒を Qi 研究室で長時間の CO 酸化活性試験を行った。その結果、担体の種類により金ナノ粒子触媒の寿命が異なることを明らかにした。
(2) 東北大学多元物質物質科学研究所・本間 格教授と酸化物担持金ナノ粒子触媒のリチウムイオン電池への応用に向けた共同研究を行った。

【依頼・招待講演】
1. 石 田 玉 青 , 「 金 ナ ノ 粒 子 の 触 媒 機 能 」 , 福 島 大 学 ，2016.7.25
2. 石田玉青, 「担持金触媒を用いた有機反応」, 産総研
東北センター, 2016.10.20
3. T. Ishida, “Oxidation Reactions of Organic
Compounds Catalyzed by Gold Nanoparticles”,
Dalian Institute of Chemical Physics, China,
2017.3.13■特許
1. 特許第 6077190 号, 火力発電システム, 清永英嗣，引野健治，盛田啓一郎，春田正毅，村山徹，美濃真2. 特願 2017-042768, 金複合材料の製造方法, 春田正
毅,石田玉青, ルーン スオン ディエン
■著書・総説・解説、報告書
1. T. Ishida, H. Koga, M. Okumura, M. Haruta,“Advances in Gold Catalysis and Understanding theCatalytic Mechanism”, Chem. Rec. 2016, 16, 2278–
2293.
2. K. Nomiya, T. Yoshida, S. Matsunaga, “Formation of
Phosphanegold(I) Cluster Cations Mediated by
Polyoxometalates,
Molecular
Structurres andCatalysis for Organic Transformations”, in: Aaron P.
Roberts (Eds.), Polyoxometalates: Properties,
Structures and Synthesis, Nova Science Publishers,
New York, 2016, pp. 213–242.
3. 張 振中, 呉 祺勲, 橋口大真, 石田玉青, 村山美乃,

19

研究室年次報告
エネルギーデバイス分野 金村研究室
教授

金村 聖志

准教授

梶原 浩一

■構成員
金村 聖志（かなむらきよし）
教授/工学博士
工業無機化学, エネルギー化学, 電気化学
9-247号室 TEL：042-677-2828 kanamura@tmu.ac.jp

助教 棟方 裕一
燃料電池に関する研究
金村 聖志, 棟方 裕一
水素社会の実現へ向けて、小型でより高効率なエネルギー変換が可能な中温無加湿燃料電池の開発に取り組んだ。新
規な電解質膜として、多孔質ポリイミド膜を基材に用いた複合電解質膜を開発し、燃料電池の中温無加湿作動へ向けて最適化を進めた。燃料電池を試作し、従来の電解質膜では実現できなかった、無加湿 160℃の環境下での発電に成功した(図 3)。

梶原 浩一（かじはらこういち）准教授/博士(エネルギー化学)
無機化学, 機能物質化学, 無機材料・物性
9-246号室 TEL：042-677-2827 kkaji@tmu.ac.jp
棟方 裕一（むなかたひろかず）
助教/博士(工学)
電気化学, 無機材料化学, 蓄電池・燃料電池
9-233号室 TEL：042-677-2826 munakata@tmu.ac.jp
博士後期課程 x8 名 (うち社会人 4 名)
修士課程 x17 名
学部 4 年 x 8 名■研究概要
蓄電池に関する研究
金村 聖志, 棟方 裕一
エネルギーの有効利用に基づく持続可能な社会の実現を目
指し、安全でエネルギー密度に優れる蓄電池の開発を進めた。特に容量密度に優れるリチウム金属を負極に用いる検討を進めた。電解液を用いる従来の電池にとらわれることなく、
不燃性のセラミック電解質を用いた全固体電池(図 1)など、新しい電池の可能性を探究しながら電池研究に取り組んだ。

図 3 試作した燃料電池の無加湿 160℃での動作試験
無機酸化物系材料の光・電子物性に関する研究
梶原 浩一
無機酸化物系材料を機能材料として活用するため、主にそれらの合成法の開発と、光・電子物性を把握し機能化する研究を行っている。本研究室ではケイ素系有機-無機ハイブリッド
材料の原料として有望なポリシルセスキオキサン(PSQ)液体を低環境負荷合成できる無共溶媒合成法を開発している。
PSQ 液体の無共溶媒合成には熟成が必要なことが分かっていたが、今回、熟成中の液-液相分離は必須ではないことが明らかとなった(図 4)。また、照射耐性に優れたシリカ系材料の開発に必要な高純度シリカ中の真性欠陥反応に関する基礎研究の一環として、合成シリカガラス中での塩素分子等の反応や発光特性を調べ、新種の格子間塩素酸化物 ClClO を見出した(図 5)。

図 1 セラミック電解質を用いて試作した全固体電池
マグネシウムイオンの伝導を利用した次世代電池の開発にも取り組み、本学術分野の発展に貢献した(図 2)。

図 4 ポリシルセスキオキサン合成経路。熟成中に液-液相分離が起こらなくとも PSQ 液体が得られる

図 2 マグネシウムイオン電池のための電解液の探索

20

研究室年次報告
7. Kiyoshi KANAMURA, Yuto YAMADA, Koji ANNAKA,
Natsuko NAKATA, Hirokazu MUNAKATA, Electrochemical
Evaluation of Active Materials for Lithium Ion Batteries by
One (Single) Particle Measurement, Electrochemistry, 84,
2016, pp. 759-765.
8. Erqing Zhao, Furui Ma, Yongcheng Jin, Kiyoshi Kanamura,
Pechini synthesis of high ionic conductivity Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3
図 5 合成シリカガラスにおける格子間塩素種の反応

solid electrolytes: The effect of dispersant, Journal of Alloys
and Compounds, 680, 2016, pp. 646-653.

■査読付き論文

9. Wenchao Yan, Jicheng Jiang, Wei Liu, Xiao Yan, Deye Sun,

1. Wenchao Yan, Jicheng Jiang, Wei Liu, Deye Sun, Erqing

Yongcheng Jin, Jing Wang, Lan Xiang, Hirokazu Munakata,Zhao, Yongcheng Jin, Kiyoshi Kanamura, Effect ofKiyoshi Kanamura, Synthesis and Evaluation of

precipitators on the morphologies and electrochemical

Microspherical Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 through Carbon

properties of Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2 via rapid nucleation andDioxides-assisted Co-precipitation Method for Lithium-ion

post-solvothermal method, Electrochimica Acta, 224, 2017,

Battery, Electrochimica Acta, 212, 2016, pp. 16-24.

pp 161-170.

10. Shaoyin Zhu, Yanqing Wang, Jicheng Jiang, Xiao Yan,

2. Kei NISHIKAWA, Nobuyuki ZETTSU, Katsuya TESHIMA,

Deye Sun, Yongcheng Jin, Cewen Nan, Hirokazu Munakata,

Kiyoshi KANAMURA, Intrinsic Electrochemical

Kiyoshi Kanamura, Good Low-Temperature Properties ofCharacteristics in the Individual Needle-like LiCoO2 Crystals

Nitrogen-Enriched Porous Carbon as Sulfur Hosts for High-

Synthesized by Flux Growth, Electrochemistry, 85, 2017, pp.

Performance Li–S Batteries, ACS Applied Materials and

72-76.

Interfaces, 8, 2016, pp. 17253-17259.

3. Toshihiko Mandai, Yasuhiro Akita, Shunsuke Yagi, Minato

11. Shaoyin Zhu, Jiaojiao Yu, Xiao Yan, Erqing Zhao, Yanqing

Egashira, Hirokazu Munakata, Kiyoshi Kanamura, A key

Wang, Deye Sun, Yongcheng Jin, Kiyoshi Kanamura,concept of utilization of both non-Grignard magnesium

Enhanced electrochemical performance from cross-linked

chloride and imide salts for rechargeable Mg battery

polymeric network as binder for Li–S battery cathodes,

electrolytes, Journal of Materials Chemistry A, 5, 2017, pp.

Journal of Applied Electrochemistry, 46, 2016, pp. 725-733.

3152-3156.

12. 川上総一郎, 棟方裕一, 秋田康宏, 金村聖志, Si ナノ粒

4. Jungo WAKASUGI, Hirokazu MUNAKATA, Kiyoshi

子電極の電気化学特性ならびに電極の最適化,

KANAMURA, Thermal Stability of Various Cathode Materials

Electrochemistry, 84, 2016, pp. 243-253.

against Li6.25Al0.25La3Zr2O12 Electrolyte, Electrochemistry, 85,

13. Mao Shoji, Hirokazu Munakata and Kiyoshi Kanamura,2017, pp. 77-81.

Fabrication of All-Solid-State Lithium-Ion Cells Using

5. Yuta Maeyoshi, Shohei Miyamoto, Yusaku Noda, Hirokazu

Three-Dimensionally Structured Solid Electrolyte

Munakata, Kiyoshi Kanamura, Effect of organic additives on

Li7La3Zr2O12 Pellets, Frontiers in Energy Research, 4, 2016,

characteristics of carbon-coated LiCoPO4 synthesized byarticle 32.

hydrothermal method, Journal of Power Sources, 337, 2017,

14. Yuko Fukuda, Koichi Kajihara, Shiori Kakinoki, Junhyeok

92-99.

Jang, Hirohisa Yoshida, Kiyoshi Kanamura, Poly(n-6. Hidetoshi Abe, Masaaki Kubota, Miyu Nemoto, Yosuke

alkylsilsesquioxane) liquids prepared by cosolvent-free

Masuda, Yuichi Tanaka, Hirokazu Munakata, Kiyoshihydrolytic polycondensation of n-alkyltrialkoxysilanes:

Kanamura, High-capacity thick cathode with a porous

effects of liquid-liquid phase separation during aging andaluminum current collector for lithium secondary batteries,

alkyl chain length on structure and viscosity, Dalton Trans.

Journal of Power Sources, 334, 2016, 78-85.

45, 2016, 15532-15540.

21

研究室年次報告
15. Linards Skuja, Koichi Kajihara, Krisjanis Smits, Andrejsの効果, 第 57 回電池討論会, 2016 年 11 月, 幕張メッセ, 千Silins, Hideo Hosono, Luminescence and Raman detection of葉.

molecular Cl2 and ClClO molecules in amorphous SiO2 matrix,

10. 長崎素子, 西川 慶, 増田卓也, 棟方裕一, 金村聖志,

J. Phys. Chem. C 121, 2017, DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b13095.

Li4Mn5O12 を用いた Li 金属二次電池における金属リチウム負極の表面解析, 第 57 回電池討論会, 2016 年 11 月, 幕張メッ■学会発表
【国内発表】

セ, 千葉.

1. 金村聖志, ポストリチウム～革新電池の技術動向, 第 24

11. 前吉雄太, 宮本祥平, 棟方裕一, 金村聖志, 粒子設計お回バッテリー技術シンポジウム 2016,

よび電極助剤の最適化によるリチウムイオン電池用高電位2016 年 4 月, 幕張メッセ・国際会議場, 千葉.

正極 LiCoPO4 のサイクル特性の向上, 第 57 回電池討論会,

2. 若杉淳吾, 棟方裕一, 金村聖志, Li7La3Zr2O12 に対する正2016 年 11 月, 幕張メッセ, 千葉.

極活物質の適応性の評価, 第 18 回化学電池材料研究会ミ12. 生原雅貴, 大内研也, 棟方裕一, 金村聖志, ポリマー球

ーティング, 2016 年 6 月, 日本化学会会館, 東京.

状粒子を鋳型に用いた 3DOMPI セパレータの作製と特性評

3. 菊池翔二郎, 橋詰修平, 棟方裕一, 金村聖志, 中温・無加価, 第 57 回電池討論会, 2016 年 11 月, 幕張メッセ, 千葉.

湿燃料電池用イオン液体含有多孔質ポリイミドコンポジット電13. 山田悠登, 棟方裕一, 金村聖志, 単粒子測定法によるバ

解質膜の作製, 第 18 回化学電池材料研究会ミーティング,

インダーを含んだ Si 粒子の電気化学特性解析, 第 57 回電池

2016 年 6 月, 日本化学会会館, 東京.

討論会, 2016 年 11 月, 幕張メッセ, 千葉.

4. 山田悠登, 棟方裕一, 金村聖志, 単粒子測定法を用いた

13. Linards Skuja, 梶原浩一, Jurgis Grube, 細野秀雄, 結晶

Si コンポジット粒子の電気化学特性解析, 第 18 回化学電池

性 SiO2 における酸素ダングリングボンドの発光, 第 64 回応

材料研究会ミーティング, 2016 年 6 月, 日本化学会会館, 東用物理学会春季学術講演会, 2017 年 3 月, パシフィコ横浜、

京.

神奈川

5. 金村聖志, 規則配列多孔性材料の蓄電池・燃料電池材料

14. 高橋 遼, 加藤宏彦, 梶原浩一, 金村聖志, シリカ ゼオ

への展開, 第 118 回触媒討論会, 2016 年 9 月, 岩手大学, 岩

ライト DDR の水熱合成 における温度効果, 2017 年年会日手.

本セラミックス協会, 2017 年 3 月, 日本大学駿河台キャンパ

6. 棟方裕一, 小塚恭子, 新田慶子, 庄司真雄, 木村豪志,

ス, 東京.

金村聖志, エアロゾルデポジション法を用いた酸化物系固体

15. 梶原浩一, 櫻木新, 五十嵐雄太, 金村聖志, 無共溶媒法

電解質上への正極層の形成, 日本セラミックス協会 第 29 回による親水性ポリシルセスキオキサン液体の合成, 2017 年年

秋季シンポジウム, 2016 年 9 月, 広島大学, 広島.

会日本セラミックス協会, 2017 年 3 月, 日本大学駿河台キャ

7. 棟 方 裕 一 , 若 杉 淳 吾 , 金 村 聖 志 , 固 体 電 解 質

ンパス, 東京.

Li6.25Al0.25La3Zr2O12 に対する各種正極活物質の焼結過程にお16. 梶原浩一, 福田祐子, 柿木栞, Junhyeok Jang, 吉田博久,

ける安定性評価, 日本セラミックス協会 第 29 回秋季シンポ

金村聖志, 無共溶媒法による親水性ポリシルセスキオキサン

ジウム, 2016 年 9 月, 広島大学, 広島.

液体の物性とアルキル鎖長依存性, 2017 年年会日本セラミッ

8. 梶原浩一, 須田真優, 金村聖志, シリカ-(Gd,Pr)PO4 透明

クス協会, 2017 年 3 月, 日本大学駿河台キャンパス, 東京.

結晶化ガラスにおける 狭帯域 UVB 発光,

17. 長埜隼人, 辻田孝興, 梶原浩一, 金村聖志, 金属マグネ

第 77 回応用物

理学会秋季学術講演会, 2016 年 9 月, 朱鷺メッセ、新潟

シウム電極を用いたMg0.5−x(Zr1−xNbx)2(PO4)3 セラミックスの高8. 万代俊彦, 秋田康広, 江頭 港, 棟方裕一, 金村聖志, 2 種

温直流伝導度測定, 電気化学会第84回大会, 2017年3月, 首類のマグネシウム塩を含む混合電解質の電気化学特性解析

都大学東京, 東京.

と二次電池への適用, 第 57 回電池討論会, 2016 年 11 月, 幕

18. 菊池 翔二郎, 于 潔, 棟方裕一, 金村聖志, プロトン性

張メッセ, 千葉.

イオン液体を用いた中温・無加湿燃料電池用電解質膜の作

9. 若 杉 淳 吾 , 棟 方 裕 一 , 金 村 聖 志 , 固 体 電 解 質

製, 電気化学会第 84 回大会, 2017 年 3 月, 首都大学東京,

Li6.25Al0.25La3Zr2O12 / Li 負極の界面形成に及ぼす金属薄膜層

東京.

22

研究室年次報告
19. 柴田喜行, 浅井隆宏, 高木利哉, 棟方裕一, 金村聖志,

6. H. Yamashita, T. Ogami, K. Kanamura, Effects of the carbon

3D 電池の特性向上を目指した半固体複合電解質の開発, 電sources

気化学会第 84 回大会, 2017 年 3 月, 首都大学東京, 東京.

LiMn0.8Fe0.2PO4/C

20. 本田健斗, 庄司真雄, 棟方裕一, 道畑日出夫, 金村聖志,

International Symposium on Inorganic Phosphate Materials

Li6.25Al0.25La3Zr2O12 を用いた全固体リチウム硫黄電池の作製,(ISIPM-9), September 2016, Tokyo, Japan

電気化学会第 84 回大会, 2017 年 3 月, 首都大学東京, 東京.

7. K. Nishikawa, C. Li, K. Kanamura, Advanced Single Particle

21. 清水雄斗, 生原雅貴, 棟方裕一, 金村聖志, リチウム溶

Measurement Technique for Fundamental Study of First

解析出挙動に及ぼす 3 次元規則配列多孔ポリイミドセパレー

Charging Mechanism of One Silicon Particle, PRiME2016

タの孔径効果, 電気化学会第 84 回大会, 2017 年 3 月, 首都

230th ECS Meeting, October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

大学東京, 東京.

8. S. Lim, Y. Yamada, S. S. Kim, K. Kanamura, Electro Chemical

22. 青柳重夫, 金村聖志, 松岡 涼, 松本尚志, 松平昌昭,

Properties of Hard Carbon Single Particles for Anode in

高橋康史, 熊谷明哉, 井田大貴, 棟方裕一, 珠玖 仁, 末永

Sodium Ion Batteries, PRiME2016 230th ECS Meeting,

智一, 高解像度電気化学イオンコンダクタンス顕微鏡による

October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

アルミダイストの腐食特性の検証, 電気化学会第 84 回大会,

9. Y. Maeyoshi, S. Miyamoto, H. Munakata, and K. Kanamura,2017 年 3 月, 首都大学東京, 東京.

Electrochemical Characterization of Carbon-Coated LiCoPO4【国際学会】

Synthesized By Hydrothermal Method Using Various Carbon

1. K. Kanamura, T. Kimura, M. Shoji, and H. Munakata, All Solid

the
for

electrochemicallithium-ion

properties

batteries,

The

of
9th

Sources, PRiME2016 230th ECS Meeting, October 2016,

State Battery with LLZ Solid Electrolyte and Li Metal Anode,

Honolulu, Hawaii, USA.

IMLB2016 International Meeting on Lithium Battery, June

10. J. Wakasugi, H. Munakata, K. Kanamura, Formation of an2016, Chicago, Illinois, USA.

Intermediate Layer Between Lithium Metal and Li7La3Zr2O12 to

2. Mao Shoji, Takashi Narushima, Takeshi Kimura, Hirokazu

Reduce Its Interfacial Resistance, PRiME2016 230th ECS

Munakata, Kiyoshi Kanamura, Investigation of Li source

Meeting, October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

influence on the sinterability of garnet-type solid electrolyte

11. M. Haibara, K. Ouchi, H. Munakata, K. Kanamura,Li6.25Al0.25La3Zr2O12, 229th ECS MEETING, May 2016, Sandiego,

Preparation of Polyimide Separator with 3-DimensionallyUSA.

Ordered Macroporous Structure Using Polystyrene Sphere

3. Takeshi KIMURA, Kyoko KOZUKA, Naoto SAITO, Mao

Template for Lithium Metal Secondary Battery, PRiME2016

SHOJI, Takashi NARUSHIMA, Hirokazu MUNAKATA, Kiyoshi

230th ECS Meeting, October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

KANAMURA, Formation of LiCoO2 / Li3BO3 Composite

12. K. Kozuka, K. Nitta, M. Shoji, T. Kimura, H. Munakata, K.

Cathode on Al doped Li7La3Zr2O12 Solid-State electrolyte by

Kanamura, Formation of Positive Composite Electrode By

Aerosol Deposition Method, 229th ECS MEETING, May 2016,

Aerosol Deposition Method for All-Solid-State Rechargeable

Sandiego, USA.

Lithium Batteries, PRiME2016 230th ECS Meeting, October

4. L. Skuja, K. Kajihara, K. Smits, H. Hosono, Interstitial

2016, Honolulu, Hawaii, USA.

Chlorine Molecules in SiO2 Glass, 11th International

13. S. Kikuchi, S. Hashizume, H. Munakata, K. Kanamura,

Symposium on SiO2, Advanced Dielectrics and Related

Preparation of Electrolyte Membrane Composite Composed of

Devices, June 2016, Nice, France

Ionic Liquid and Porous Polyimide for Non-Humidified

5. M. Suda, K. Kajihara, K. Kanamura, Sol−gel-derived

Intermediate-Temperature Fuel Cell, PRiME2016 230th ECS

silica−(Gd,Pr)PO4 transparent glass-ceramics applicable tonarrow-band

on

UVB

phosphors,

The

9th

Meeting, October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

International

14. K. Sasaki, H. Munakata, and K. Kanamura, Investigation of

Symposium on Inorganic Phosphate Materials (ISIPM-9),

Various Factors for Capacity Fading of Li-Rich Solid Solution

September 2016, Tokyo, Japan

Cathode, PRiME2016 230th ECS Meeting, October 2016,
Honolulu, Hawaii, USA.

23

研究室年次報告
15. S. Miyamoto, Y. Noda, H. Munakata, K. Ohira, S. Yoshida,

24. H. Munakata, K. Kozuka, K. Nitta, M. Shoji, T. Kimura, K.

D. Shibata, K. Kanamura, Cycle Performance of Metal-

Kanamura, Cathode Fabrication on Li6.25Al0.25La3Zr2O12 Solid

Substituted LiCoPO4 of Coarse Particles, PRiME2016 230th

Electrolyte by Aerosol Deposition Method, The 8th Ge-It-Jp

ECS Meeting, October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

Meeting of Electrochemists, Decemmber 2016, Chiba, Japan.

16. T. Omura, Y. Yamada, Y. Noda, S. Miyamoto, H. Munakata,【招待講演】

K. Ohira, S. Yoshida, D. Shibata, K. Kanamura, Evaluation of Fe

1. 金村聖志, ALCA-SPRING での次々世代電池の研究開発,

Substitution Effect on the Electrochemical Properties of

第 18 回化学電池材料研究会ミーティング, 日本化学会会館,

LiMnPO4 By Single Particle Measurement, PRiME2016 230th

東京, 2016 年.

ECS Meeting, October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

2. 金村聖志, 革新電池における Li 金属負極の研究開発, 第17. H. Abe, M. Nemoto, M. Kubota, K. Imazawa, H. Munakata,

56 回 電気化学セミナー, 京都教育文化センター, 京都, 2016

K. Kanamura, Importance and Possibility of the First Discharge

年.

for High Energy Lithium Metal Anode Rechargeable Battery,

3. 金村聖志, ALCA-SPRING における革新電池研究の進展,

PRiME2016 230th ECS Meeting, October 2016, Honolulu,

京都大学 触媒・電池元素戦略研究拠点 公開シンポジウム,

Hawaii, USA.

京都大学 桂キャンパス, 京都, 2016 年.

18. H. Inoue, Y. Akita, H. Munakata, K. Kanamura, Investigation

4. 金村聖志, ALCA-Spring の現状, 電気化学セミナー1, 最of Discharge Products of Mg-Air Battery with Non-Aqueous

先端電池技術, 2017 年 1 月, タワーホール船堀, 東京.

Ether-Based Electrolytes, PRiME2016 230th ECS Meeting,

5. K. Kajihara, S. Yamaguchi, K. Kanamura, Cosolvent-free sol–

October 2016, Honolulu, Hawaii, USA.

gel synthesis of monolithic silica glasses and highly-

19. 金村聖志, Development of Next Generation Batteriestransparent silica–REPO4 glass-ceramics, 11th Internationalwith Li Metal Anode, IMSE2016, October 2016, 青島科学技術

Symposium on SiO2, Advanced Dielectrics and Related大学, 青島, 中国.

Devices, June 2016, Nice, France

20. K. Honda, H. Munakata, K. Kanamura, Characteristic

6. 金村聖志, Aero-sol Deposition Process for All Solid State

Evaluation of the Cathode for Lithium Sulfur Battery and Its

Battery, ICMAP2016, September 2016, Dream Center,

Application to Magnesium Sulfur Battery, IMSE2016, October

Gyeongju, Korea.

2016, 青島科学技術大学, 青島, 中国.

7. K. Kanamura, T. Omura, Y. Yamada, Y. Noda, S. Miyamoto,

21. Y. Shibata, S. Kondo, T. Asai, T. Takagi, H. Munakata, K.

H. Munakata, Investigation of electrochemical properties ofKanamura1,

Composite

LiMnPO4 and Fe-substituted LiMnPO4 by single particle

Electrolytes for Improving Electrochemical Properties of 3D-

measurement, INESS2016 4th International Conference on

structured Batteries, IMSE2016, October 2016, 青島科学技

Nanomaterials and Advanced Energy Storage Systems,

術大学, 青島, 中国.

August 2016, Almaty, Kazakhstan.

22. Jie Yu, Shojiro Kikuchi, Hirokazu Munakata, Kiyoshi

8. H. Munakata, S. Kikuchi, S. Hashizume, K. Kanamura,

Kanamura, Development of proton-conducting ionic liquid

Development of non-humidified intermediate-temperature/three-dimensionallypolyimide

fuel cells using ionic liquid / porous polyimide composite

composite membrane for non humidified intermediate

membranes, INESS2016 4th International Conference on

temperature fuel cells, 第 57 回電池討論会, 2016 年 11 月,

Nanomaterials and Advanced Energy Storage Systems,

幕張メッセ, 千葉.

August 2016, Almaty, Kazakhstan.

23. K. Kajihara, S. Yamaguchi, M. Suda, K. Kanamura, Highly-

9. K. Kanamura, H. Inoue, Y. Akita, H. Munakata, In-situ FT-IR

transparent efficient silica−REPO4 glass-ceramic phosphors

Analysis

prepared by cosolvent-free sol−gel method, CerSJ-GOMD

Tetrahydrofuran Containing Grignard Reagents, 11th Japan-

Joint Symposium on Glass Science and Technologies,

France Joint Seminar on Batteries, September 2016, Nantes,

November 2016, Kyoto, Japan

France.

DevelopmentoforderedQuasi-solid

macroporous

24ofDeposition

andDissolution

of

Mg

in

研究室年次報告
10. H. Munakata, K. Kozuka, K. Nitta, M Shoji, T. Kimura, K.

5. 棟方裕一, ウェアラブルセンシング最新動向 第 4 章第 1

Kanamura, Fabrication of LiCoO2 Composite Electrode on

節第 2 項 三次元構造化リチウムイオン電池の作製と特性解Li6.25Al0.25La3Zr2O12 Solid Electrolyte by Aerosol Deposition

説, 第 4 章第 1 節第 3 項_高安全性実現のための全固体リチ

Method, 11th Japan-France Joint Seminar on Batteries,

ウムイオン電池の開発, 情報機構, 2016 年 11 月 24 日.

September 2016, Nantes, France.

6. 棟方裕一, 金村聖志, リチウム二次電池における無機リン

11. K. Kanamura, T. Omura, Y. Yamada, Y. Noda, S. Miyamoto,

材料の展開, PHOSPHORUS LETTER, 2016 年 6 月 第 86H. Munakata, Electrochemical Properties of LiMnPO4 and Fe-号, pp. 77-85.

substituted LiMnPO4 by One Particle Measurement, The 9th

7. 熊谷明哉, 高橋康史, 三浦千穂, 渡邊徹弥, 猪又宏貴,

International Symposium on Inorganic Phosphate Materials

棟方裕一, 珠玖 仁, 金村聖志, 末永智一, ナノ電気化学セ(ISIPM-9), September 2016, Tokyo, Japan.

ル顕微鏡を用いた電極表面の局所電気化学測定, 表面科学,

12. K. Kanamura, K. Kozuka, M. Shoji, T. Kimura, H. Munakata,37, 2016, 494-498.

S. Kirihara, Interface Formation and Design of All-solid-state

8. 梶原浩一, 無共溶媒ゾル–ゲル法による希土類ドープシリ

Rechargeable Lithium Batteries, Materials Challenges in

カガラスの合成・配位環境制御と発光特性, 光学 46, 60-67

Alternative & Renewable Energy 2017 (MCARE 2017),(2017).

February 2017, Jeju, Korea.
■受賞
1. Mayu Suda, Sol–gel-derived silica–(Gd,Pr)PO4 transparent
glass-ceramics applicable to narrow-band UVB phosphors,
Young Scientist Presentation Award, The 9th International
Symposium on Inorganic Phosphate Materials, ISIPM-9, Sep.
25-28, 2016, Tokyo Metropolitan University, Tokyo【依頼講演】
1. 金村聖志, リチウムイオン 2 次電池開発の現状と展望並
びに次世代電池について, 光機能材料研究会 第 58 回講演会, 2016 年 5 月, 東京理科大学森戸会館, 東京.
2. 金村聖志, 革新電池の開発現状と課題, 第 157 回電子セ
ラミック・プロセス研究会, 2016 年 7 月, 万国橋会議センター,横浜.
3. 棟方裕一, 橋詰修平, 秋田康弘, 金村聖志, その場赤外分光法を用いた電池反応のメカニズム解析, 第 98 回新電池構想部会講演会, 2016 年 11 月, 東京理科大学森戸記念館,
東京.
4. 金村聖志, リチウム金属負極を用いる革新電池, 第 384
回電池技術委員会, 2016 年 12 月, 京都ガーデンパレス, 京
都.
■著書・総説・解説、報告書
1. 金村聖志, 第 3 章 第 7 節 電気泳動における材料プロセッシング, 材料表面の親水・親油の評価と制御設計, 2016 年
7 月, pp.145-148.
2. 金村聖志, 基礎講座 電池とは何か, 現代化学 7 月号
No.544, 2016 年 7 月, pp.18-23.
3. 金村聖志, 特集 フレキシブルデバイス用小型電源, 月刊
ファインケミカル VOL.45 No.8

2016 年 8 月, pp.51-57.

4. 金村聖志, 特集 無機製品の歴史と経年変化 電池材料の経年劣化 Journal of the Society of Inorganic Materials
Japan, Vol.23, 2016 年 11 月, pp.354-358.

25

研究室年次報告
環境分子化学分野 高木研究室
教授 高木慎介

助教 嶋田哲也■構成員
高木 慎介 （たかぎ しんすけ) 教授/博士(工学)光化学、光機能材料化学、粘土科学
9-446号室 TEL：042-677-2839
takagi-shinsuke@tmu.ac.jp

また、時間分解蛍光測定により、エネルギー移動反応のメカ
ニズムを詳細に検討し、ナノシート上における色素分子の吸着分布に関して詳細に検討した。さらに進んでは、フタロシア
ニン系の色素を用いることで、多数の分子から一つの分子に光エネルギーを集めることが可能であることを明らかとした。

嶋田 哲也 (しまだ てつや) 助教/博士(工学)
物理化学、分光計測
9-445号室 TEL：042-677-1111 内線4897
shimada-tetsuya@tmu.ac.jp
博士後期課程 1 名
修士課程 13 名
学部 4 年 8 名
図 2. 高速分光測定により実時間観測した粘土上における２分子間■研究概要
植物による光合成においては、精緻な分子配置が高度な化学反応の実現において重要な役割を果たしている。分子を並べることは究極のナノテクノロジーの一つであり、これまでの化学では不可能だったナノ材料の開発や、精緻な化学反応系の構築が可能となる。独自に見い出した分子配列技術を用いて、有機合成を基盤とした機能性色素材料の開発や、人工光合成モデルの研究を行ってきている。光合成反応は分子配列を巧みに利用している理想的なエネルギー変換反応であり、人工光合成を実現できれば、環境問題、エネルギー問題に大きく貢献することができる。一方、極短パルスレーザ
ーを用いた超高速時間分解分光測定、導波路分光測定など
により学理を追求し、科学の発展につながる新たな法則、原理の発見を目指している。さらに進んではナノ構造化学と光化学研究を結びつけることにより新たな学問領域の創成に向けて研究を進めている。このような研究方針のもと、本年度は下記の研究を進展させた。

エネルギー移動過程

無機ナノシート上における分子配列技術に関する研究
高木慎介、嶋田哲也
これまでに、独自の無機ナノシート上における分子配列技術を見出してきたが、無機ナノシート上の負電荷間距離と、ゲ
スト色素分子内正電荷間距離の一致が重要である事(Size-Matching Effect : SME)を明らかとしてきた。本研究では、
負電荷間距離のことなるナノシート材料を合成することにより、
ゲスト色素であるポルフィリン分子の精密な分子間距離制御を試みた。特に、無機ナノシート骨格の異なる位置で電荷を発生させた際のゲスト吸着挙動への影響について明らかとした。また、末端修飾粘土の利用により、エネルギー移動反応
をプローブとした色素の吸着構造の直接的観測を行った。その結果、色素の種類により吸着分布が異なることを見出した。
また、全く新規な吸着種として中性分子を用いたところ、中性分子であっても、十分に複合体形成が可能であり、興味深い
光化学的性質を示すことを明らかとした。さらには、蛋白質の吸着挙動についても検討し、ナノシート上では蛋白質の構造に興味深い変化が現れることを見出した。

人工光捕集系の開発に関する研究
高木慎介、嶋田哲也
無機ナノシート上に配列させた色素集合体を用いて、異種色素間での光エネルギー移動反応において高効率な系を見出してきた。本年度は、用いる色素の種類や、色素の混合比率などを調整することにより、ほぼ１００％の効率でのエネル
ギー移動反応を実現した。

図 3. 精密に設計に基づき合成した異なる負電荷間距離を持つ
粘土シートにより、分子間隔を自在にコントロール

光機能性粘土透明膜の作成に関する研究
高木慎介、嶋田哲也
粘土鉱物を透明な膜とすることができれば環境にやさしい
光機能性材料が構築出来ると期待される。本研究では、濾過転写法を用いることで透明、かつ、色素分子が会合しない複合膜を作成できることを明らかとした。また、得られた膜は、
図 1. 相補的光吸収を持つ色素分子の組合せにより、太陽光(薄青色)の可視光全域を高効率に有効利用する光捕集システム

26

研究室年次報告
湿度や温度、溶媒蒸気などの環境に応じて色調が変化する
ベンポクロミズムなどの機能を有することがわかった。
10.

11.

図 4. 湿度によって色調が変化する透過性複合膜

半導体ナノシートー色素複合体の作成に関する研究
高木慎介、嶋田哲也
粘土鉱物は絶縁体であるために、それ自体は電子移動活性を有しない。そこで、新規に半導体ナノシートを設計、合成
し、色素との複合体形成挙動を検討した。その結果、粘土鉱物ナノシートと同様に、色素の高密度、無会合吸着構造を実現できることを明らかとした。このことにより、太陽電池、人工光合成系の構築に向け、新たな知見を得た。

12.

Tachibana, H. Inoue, Phys. Chem. Chem. Phys., 19,4734-4740 (2017).
Unique Fluorescence Behavior of Dyes on the Clay
Minerals Surface: Surface Fixation Induced Emission(S-FIE), D. Tokieda, T. Tsukamoto, Y. Ishida, H. Ichihara,
T. Shimada, S. Takagi, J. Photoch. Photobio. A (Invited
Feature Articele), in press.
“Size-Matching Effect” in Cationic Porphyrin-Titania
Nanosheet Complex, A. Sonotani, T. Shimada, S. Takagi,
Chem. Lett., in press.
Photoinduced electron transfer in layer-by-layer thinsolid films containing cobalt oxide nanosheets, porphyrin,
and methylviologen, R. Sasai, Y. Kato, W.
Soontornchaiyakul, H. Usami, A. Masumori, W. Norimatsu,
T. Fujimura, S. Takagi, Phys. Chem. Chem. Phys., inpress.

■学会発表【招待講演・依頼講演・受賞講演】
1.
Unique Photochemical Behavior of Dyes on the
Inorganic Surfaces and Their Application to Artificial
Photosynthesis, S. Takagi, International Symposium on
Novel Chemistry and Engineering, Rayong (Thailand),
June, Invited lecture, 2016.
2.
Sequential Energy and Electron Transfer Reaction in
Organic Capsule Molecules – Inorganic Nanosheet
Complexes, S. Takagi, International Symposium on
Novel Chemistry and Engineering, Rayong (Thailand),
June, Invited lecture, 2016.
3.
Construction of Nano Structured Materials Aiming at
Artificial Light Harvesting System, S. Takagi, UK-Japan
Solar Driven Fuel Synthesis Workshop: Materials,
Understanding and Reactor Design, Tokyo (Japan),June, Invited lecture, 2016.
4.
Surface-Fixation Induced Emission of Dyes on
Inorganic nanosheets, S. Takagi, HKUST Department ofChemistry Symposium, Hong Kong (China), November,
Invited lecture, 2016.
5.
Nanostructure Control and Photochemistry of
Nanosheet-dye Complexes， 高木慎介， 2016 年光化学討論会， 受賞講演， 東京，2016.
6.
Photochemical Epoxidation With Light Harvesting
Functionality On The Inorganic Surfaces, S. Takagi, T.
Tsukamoto, D. Tatsumi, T. Shimada, 2017 International
Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2017) ,Kyoto (Japan), March, Invited lecture, 2017.
7.
Environment-responsive materials composed by dyes
and layered compounds, S. Takagi, The 1st
International Workshop on Chromogenic Materials andDevices, Tsukuba (Japan), March, Invited lecture, 2017.
8.
微小不均一反応場における色素の光化学挙動， 高木慎介， 第 48 回ナノ・バイオテクノロジー研究会， 招待講演， 愛知，2016.
【国際会議】
1.
A construction of artificial light-harvesting system withenergy migration functionality of xanthene derivativeon the inorganic nano-sheet, Y. Ohtani, T. Shimada, S.
Takagi, XXVIth IUPAC Symposium on Photochemistry ,Osaka (Japan), April, 2016.
2.
How to control collision reactions on the clay surface
for hydrogen production ,N. Morita, Y. Ohtani, T.

■査読付き論文
1.
Photophysical Properties and Adsorption Behaviors ofNovel Tri-Cationic Boron(III) Subporphyrin on Anionic
Clay Surface, T. Tsukamoto, T. Shimada, S. Takagi, ACS
Appl. Mater. Interfaces, 8, 7522–7528 (2016).
2.
Kinetic analysis by laser flash photolysis of porphyrin
molecules' orientation change at the surface of silicate
nanosheet, M. Eguchi, T. Shimada, H. Inoue, S. Takagi, J.
Phys. Chem. C, 120, 7428–7434 (2016).
3.
Room Temperature Phosphorescence from a Guest
Molecule Confined in Restrictive Space of an Organic–
Inorganic Supramolecular Assembly, Y. Ishida, T.
Shimada, E. Ramasamy, V. Ramamurthy, S. Takagi,
Photochem. Photobiol. Sci., 15, 959-963 (2016).
4.
Sequential energy and electron transfer in athree-component system aligned on a clay nanosheet, T.
Fujimura, E. Ramasamy, Y. Ishida, T. Shimada, S. Takagi,
V. Ramamurthy, Phys. Chem. Chem. Phys., 18,5404-5411 (2016).
5.
Supramolecular surface photochemistry: cascadeenergy transfer between encapsulated dyes aligned on aclay nanosheet surface, T. Tsukamoto, E. Ramasamy, T.
Shimada, T. Takagi, V. Ramamurthy, Langmuir, 32,
2920-2927 (2016).
6.
Photo-induced morphological winding and unwinding
motion of nanoscrolls composed of niobate nanosheetswith a polyfluoroalkyl azobenzene derivative, Y. Nabetani,
H. Takamura, A. Uchikoshi, S Z. Hassan, T. Shimada, S.
Takagi, H. Tachibana, D. Masui, Z. Tong, H. Inoue,
Nanoscale, 8, 12289-12293 (2016).
7.
Energy Transfer among Three Dye Components in a
Nanosheet-Dye Complex: An Approach To Evaluating
the Performance of a Light-Harvesting System, Y.
Ohtani, S. Kawaguchi, T. Shimada, S. Takagi, J. Phys.
Chem. C, 121, 2052-2058 (2017).
8.
Adosorption And Photochemical Behavior Of
Mono-Cationic Porphyrin Onto Synthetic Saponite, S.
Wakayama, S. Takagi, T. Shimada, Clay Science, 20, 1-3(2017).
9.
Trapping of excess energy in a nano-layered
microenvironment to promote chemical reactions, V.
Ramakrishnan, Y. Nabetani, D. Yamamoto, T. Shimada, H.

27

研究室年次報告
Shimada, S. Takagi
The 1st International Symposiumon Hydrogen Energy-based Society ,Tokyo(Japan) ,August ,2016 .
3.
Surface-fixation induced emission (S-FIE) of dyes on
the clay surface, S. Takagi, The 3rd Asian Clay
Conference(ACC-2016),
Guangzhou(China),November, 2016.
4.
Enhanced emission of stilbazolium derivatives on ananionic clay surface, N. Kudo, D. Tokieda, T. Tsukamoto,T. Shimada, S. Takagi, The 3rd Asian Clay Conference(ACC-2016), Guangzhou (China), November, 2016.
5.
Enhanced Emission of Dyes on an Anionic Clay
Surface: Surface-fixation Induced Emission (S-FIE), S.
Takagi, T. Shimada, Asian Photochemistry Conference(APC) , Nanyang (Singapore), December, 2016.
6.
Construction of Clay-dye Membrane Aiming at
Environment Responsive Light-harvesting System, H.
Nishina, S. Hoshino, Y. Ohtani, T. Shimada, S. Takagi,
Asian Photochemistry Conference (APC) , Nanyang(Singapore), December, 2016.
7.
Novel
Photo-oxygenation
ReactionwithLight-harvesting Functionality Through the Active
Species Transfer on the Clay Surface, S. Suzuki, D.
Tatsumi, T. Tsukamoto, T. Shimada, S. Takagi, Asian
Photochemistry Conference (APC) , Nanyang(Singapore), December, 2016.
8.
The construction of inorganic－organic complexes bysemiconductor nanosheets, K. Sano, A. Sonotani, D.
Tatsumi, T. Shimada, S. Takagi, H. Inoue, 2017
International Conference on Artificial Photosynthesis(ICARP2017) , Kyoto (Japan), March, 2017.
【国内発表】
1.
新規 Ru ポルフィリン-ナノシート複合体における光物質
変換反応， 高木慎介・嶋田哲也， 新学術領域「人工光合成」第 4 回公開シンポジウム， 東京， 2016 年 1月．
2.
粘土鉱物による Cs+固定化メカニズムの解明に向けて，
高木慎介・嶋田哲也・山本崇裕・瀧川具明， JAEA 公
開シンポジウム「福島環境回復における安心・安全を支える科学を考える」， 東京， 2016 年 2 月．
3.
無機ナノシート上における新規カチオン性 BODIPY 誘導体の光化学挙動， 中本昇吾・大谷優太・本橋稔・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会第 96 春季年会， 京
都， 2016 年 3 月．
4.
環境応答性光捕集系を目指した粘土-ポルフィリン複合膜の構築， 仁科遥・星野昭太・大谷優太・嶋田哲
也・高木慎介， 日本化学会第 96 春季年会， 京都，2016 年 3 月．
5.
粘土表面を反応場とした金属ポルフィリンによるアルケンの光酸素化反応， 鈴木駿平・塚本孝政・立見大
地・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会第 96 春季年会，
京都， 2016 年 3 月．
6.
ナノシートを反応場とした光捕集-光物質変換連結系の構築 ，
高木慎介・塚本孝政・立見大地・嶋田哲
也 ，
新学術領域「人工光合成」第５回合同班会
議 ，宮城 ，
2016 年 8 月 ．
7.
粘土ナノシートを反応場として用いた光捕集／光物質
変換連結系の構築， 立見大地・塚本孝政・嶋田哲也・
高木慎介， 2016 年光化学討論会， 東京， 2016 年 9月．
8.
粘土上における活性種移動を利用した新規光捕集増

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9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

感酸素化反応， 鈴木駿平・立見大地・塚本孝政・嶋田
哲也・高木慎介， 2016 年光化学討論会， 東京，2016 年 9 月．
環境応答性光捕集系を目指した粘土-ポルフィリン複合膜の層間エネルギー移動反応， 仁科遥・星野昭太・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介， 2016 年光化学討論会， 東京， 2016 年 9 月．
可視光による粘土ナノシート上光誘起電子移動反応，
熊坂充弘・嶋田哲也・高木慎介， 2016 年光化学討論会， 東京， 2016 年 9 月．
粘土ナノシート上におけるメチルピリジニウム誘導体の蛍光挙動， 本橋稔・本間理紗子・大谷優太・中本昇
吾・工藤奈々・嶋田哲也・高木慎介， 2016 年光化学討論会， 東京， 2016 年 9 月．
粘土ナノシート上における新規カチオン性 BODIPY 誘導体の光化学挙動， 中本昇吾・大谷優太・工藤奈々・
本橋稔・嶋田哲也・高木慎介， 2016 年光化学討論会，東京， 2016 年 9 月．
色素修飾粘土ナノシートの合成と光エネルギー移動反応， 水野淳也・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介，
2016 年光化学討論会， 東京， 2016 年 9 月．
半導体ナノシート-色素複合体の光化学的性質および電子移動反応， 園谷周・嶋田哲也・高木慎介， 2016
年光化学討論会， 東京， 2016 年 9 月．
粘土ナノシート上におけるスチルバゾリウム誘導体の光化学挙動：Surface-Fixation Induced Emission， 工
藤奈々・時枝大貴・中本昇吾・塚本孝政・嶋田哲也・高木慎介， 2016 年光化学討論会， 東京， 2016 年 9月．
ナノシート材料における超分子化学、そしてその先は？ ，
高木慎介 ，
2016 年度光科学おかやま
研究会 ，
岡山 ，
2016 年 9 月 ．
粘土ナノシート上におけるタンパク質の光化学的挙動の検討， 佐藤百合菜・森田菜月・大谷優太・嶋田哲
也・高木慎介， 第 60 回粘土科学討論会， 福岡，2016 年 9 月．
粘土ナノシート上におけるシアニン誘導体の発光増強，
工藤奈々・時枝大貴・塚本孝政（首都大院都市環境）・
嶋田哲也・高木慎介， 第 60 回粘土科学討論会， 福岡， 2016 年 9 月．
長波長域光捕集を指向した粘土ナノシート上での活性種移動反応， 鈴木駿平・立見大地・本名涼・塚本孝
政・嶋田哲也・高木慎介， 第 60 回粘土科学討論会，
福岡， 2016 年 9 月．
粘土ナノシート上におけるカチオン性ポルフィリン誘導
体の吸着配向， 仁科遥・星野昭太・大谷優太・嶋田哲
也・高木慎介， 第 60 回粘土科学討論会， 福岡，2016 年 9 月．
粘土ナノシート上におけるシアニン誘導体の発光増強，
工藤奈々・時枝大貴・塚本孝政・嶋田哲也・高木慎介，第 60 回粘土科学討論会， 福岡， 2016 年 9 月．
メチルピリジニウム誘導体の粘土ナノシート上における吸着挙動～分子内カチオン間距離の効果～， 本橋稔・本間理紗子・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介， 第67 回コロイドおよび界面化学討論会， 北海道， 2016
年 9 月．
エネルギー移動反応をプローブ反応とした粘土ナノシ
ート上における色素吸着挙動の解明， 水野淳也・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介， 第 67 回コロイドおよび界面化学討論会， 北海道， 2016 年 9 月．
粘土ナノシート/水界面におけるミオグロビンの吸着挙

研究室年次報告

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37.

38.

動とその支配因子の解明， 佐藤百合菜・森田菜月・
大谷優太・嶋田哲也・高木慎介， 第 67 回コロイドおよび界面化学討論会， 北海道， 2016 年 9 月．
半導体ナノシート-色素複合体の吸着挙動の評価，
園谷周・和歌山彰太・嶋田哲也・高木慎介， 第 67 回コ
ロイドおよび界面化学討論会， 北海道， 2016 年 9月．
スチルバゾリウム色素の粘土ナノシート上における特異的な発光挙動～色素の置換基効果～， 工藤奈々・
時枝大貴・塚本孝政・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会新領域研究グループ「低次元無機-有機複合系の光化学」第 5 回サマーセミナー， 島根， 2016 年 9 月．
粘土ナノシート上における中性分子の吸着挙動の解明， 中里亮介・本橋稔・嶋田哲也・高木慎介， 日本
化学会新領域研究グループ「低次元無機-有機複合系の光化学」第 5 回サマーセミナー， 島根， 2016 年 9月．
ミオグロビンの酸変性に与える粘土ナノシートの効果，
田淵大裕・佐藤百合菜・森田菜月・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会新領域研究グループ「低次元無機有機複合系の光化学」第 5 回サマーセミナー， 島根，2016 年 9 月．
半導体ナノシートを用いた新規無機－有機複合体の構築， 佐野奎斗・園谷周・立見大地・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会新領域研究グループ「低次元無機-有機複合系の光化学」第 5 回サマーセミナー， 島根，2016 年 9 月．
ミオグロビンと粘土鉱物ナノシートの複合化挙動の検討 ，
佐藤百合菜・森田菜月・大谷優太・嶋田哲也・
高木慎介 ，
第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016 ，
東京 ，
2016 年 11 月 ．
The energy transfer of clay-porphyrin membrane
aiming at the environment-responsive light-harvesting
system ，
仁科 遥・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介 ，
第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016 ，
東京 ，
2016 年 11 月 ．
粘土上における活性種移動を利用した新規光捕集増感酸素化反応 ，
鈴木駿平・立見大地・塚本孝政・
嶋田哲也・高木慎介 ，
第 6 回 CSJ 化学フェスタ
2016 ，
東京 ，2016 年 11 月 ．
半導体ナノシート-色素複合体の吸着挙動の評価 ，
園谷 周・和歌山彰太・嶋田哲也・高木慎介
第6回
CSJ 化学フェスタ 2016 ，
東京 ，
2016 年 11
月 ．
ナノシート上における光捕集機能を備えた光エポキシ化反応， 高木慎介・立見大地・嶋田哲也， 新学術領域「人工光合成」第 5 回最終公開シンポジウム， 東京，2017 年 1 月．
粘土ナノシート上における光誘起電子移動反応の評
価， 熊坂充弘・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介， 日
本化学会第 97 春季年会， 神奈川， 2017 年 3 月．
色素修飾粘土ナノシートの合成とエネルギー移動反応
を分子定規とした色素吸着分布の解明， 中山亜裕
美・水野淳也・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介， 日本
化学会第 97 春季年会， 神奈川， 2017 年 3 月．
チアゾールオレンジの粘土上での会合挙動， 門馬実
乃里・時枝大貴・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会第97 春季年会， 神奈川， 2017 年 3 月．
粘土鉱物の電荷密度に応じたメチルピリジニウム誘導体の吸着挙動変化， 本橋稔・本間理紗子・大谷優太・
嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会第 97 春季年会，

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39.

40.

神奈川， 2017 年 3 月．
新規二価カチオン性ポルフィリンの粘土ナノシート上における光化学的挙動， 大﨑穣・鈴木駿平・立見大地・
嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会第 97 春季年会，
神奈川， 2017 年 3 月．
新規半導体ナノシート - 色素複合体の形成， 園谷周・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会第 97 春季年会，
神奈川， 2017 年 3 月．

■著書・総説・解説、報告書
1.
二次元物質の科学―グラフェンなどの分子シートが生み出す新世界 （第 11 章 光化学の舞台としての無機ナ
ノシート）, 高木慎介, 化学同人 (2016)
2.
Inorganic Nanosheets and Nanosheet-Based Materials(Chapter 1.&14. ), S. Takagi, Springer (2017)3.
層状無機化合物と光化学, 高木慎介, 化学と工業 70(2017)■受賞
1.
園 谷 周 ， The 67th Divisional Meeting on Colloid &Interface Chemistry, International Symposium Best
Poster Award，"Adsorption Behavior of Semiconductor
Nanosheets-Dye Complex"，2016 年 9 月.
2.
工藤奈々，日本粘土学会学術振興基金賞，2016 年 9月.
3.
鈴木駿平，日本粘土学会学術振興基金賞，2016 年 9月.
4.
仁科遙，日本粘土学会学術振興基金賞，2016 年 9 月.
5.
工藤奈々，日本化学会低次元系光機能材料研究会第５回サマーセミナー優秀講演賞，"スチルバゾリウム色
素の粘土ナノシート上における特異的な発光挙動～色
素の置換基効果～"，2016 年 9 月.
6.
佐野奎斗，日本化学会低次元系光機能材料研究会第５回サマーセミナー優秀ポスター賞，"半導体ナノシートを用いた新規無機－有機複合体の構築"，2016 年 9 月.
7.
田淵大裕，日本化学会低次元系光機能材料研究会第５回サマーセミナー優秀ポスター賞，"ミオグロビンの酸変性に与える粘土ナノシートの効果"，2016 年 9 月.
8.
高木慎介，首都大学東京都市環境科学研究科 主幹教授，2016 年 11 月.
9.
佐野奎斗，2017 International Conference on Artificial
Photosynthesis, Exellent Poster Award ， "TheConstruction of Inorganic － Organic Complexes by
Semiconductor Nanosheet"，2017 年 3 月.
■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育1.
共同研究による学生短期派遣, 派遣先：University ofMiami, Department of Chemistry, Ramamurthy 研, 派
遣学生数:M2 学生１名.
2.
特別講義「ナノシート上における吸着配向の物理化学（基礎）と人工光合成系の構築（応用）」（高木）、早稲
田大学、2016 年 7 月.
3.
模擬講義 「人間生活と原子力とエネルギー」（高木）、
桜修館高校、2016 年 10 月.
4.
模擬講義「人間生活と原子力とエネルギー」（高木）、研究説明（嶋田） 、都留高校（連携協定校）、2016 年
12 月.
5.
研究発表「ナノシート上における蛋白質の吸着挙動」（B4 田淵大裕）、 第 48 回ナノ・バイオテクノロジー研究会、 愛知、2016 年 12 月.

研究室年次報告■先端的・学際的な研究の推進
日本化学会研究会における役員として、ナノシート材料の学際的利用を促進した。
Asian Photochemistry Association の理事として、光化学のアジアにおける学際的普及を促進した。

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研究室年次報告

環境分子化学分野 山口研究室
教授

山口 素夫

准教授

佐藤 潔

■構成員
山口 素夫 （やまぐち もとお） 教授 / 工学博士
応用錯体化学，酸化触媒，機能性錯体
9-542号室 TEL：042-677-2849
yama@tmu.ac.jp

励起すると近赤外にネオジウムの発光が観測され，可視光で励起するとルテニウムが近赤外発光を示すことが分かった．
アセトン中では二核錯体は解離して単核錯体に平衡が偏っていると考えられるため，今後，架橋配位子を探索し，二核錯体が溶液中で安定に存在する錯体の合成を目指す．

佐藤 潔 （さとう きよし） 准教授 / 博士（工学）
複素環化学，分子認識化学，構造有機化学
9-542号室 TEL：042-677-2848
sato-kiyoshi@tmu.ac.jpc) 環状多核錯体の合成とその包接挙動および光触媒への応用：三座配位子に架橋配位子として 4,4’-ビピリジンを組み込んだ単核ルテニウム錯体をユニットして，自己集合により効率的に環状三核錯体（分子トライアングル）および環状四核錯体（分子スクエア）が得られることを見出した．分子スクエ
アには２分子の芳香族化合物が包接されることをすでに見出しているが，カチオン性アントラセンアミド誘導体が包接されることを見出した．さらにアントラセンアミド誘導体の可視光による光二量化反応を検討したところ，光捕集性ホストである分子スクエアが触媒として光二量化反応を促進し，触媒回転数
は 200 を超えることを見出した．アントラセンは可視光では励起されないので，ルテニウム環状四核錯体が増感剤として働いていると考えられ，分子スクエアが包接効果だけでなく光触媒としても機能する光捕集性ホストであることが明らかとなった．

修士課程 ６名
学部４年 ２名 （留学生１名）■研究概要(1) 光機能性ルテニウム錯体の開発
山口 素夫
a) 配位子の光解離反応のスイッチング：配位子にスイッチ
ング部位として，酸塩基の添加によりプロトンが可逆的に付加・脱離するイミダゾール基を導入したターピリジン誘導体を有する混合配位型ルテニウム錯体を合成し，その配位子光解離反応の制御を検討した．酸塩基の添加によりプロトンが可逆的に付加脱離することを確認し，さらにアセトン中で光配位子置換反応を検討した結果，塩基添加時には反応速度が約１００分の１に抑制され，高い反応速度制御が可能であることが分かった．このように，配位子に導入されたイミダゾール
基は酸塩基の添加により容易に変換可能なスイッチであり，その性能の著しい向上が実現された．今後種々の光機能性材料への応用が期待される．

図２ 環状四核錯体（分子スクエア）の空孔への包接d) 環状四核錯体の合成と包接挙動：三座配位子に架橋配位子としてピラジンを組み込んだ単核ルテニウム錯体をユニットして，自己集合により環状四核錯体（分子スクエア）のみが選択的に得られることを見出した．反応条件を検討した結果，溶媒として 2-メトキシエタノールを用い 120℃で自己集合を行うことで収率よく環状四核錯体を得ることに成功した．また，この環状四核錯体の空孔内に，チオシアン酸イオンやアジドイオンなど柱状アニオンや球状のハロゲンイオンを用い，その包接挙動をプロトンＮＭＲスペクトルやＤＯＳＹスペクトルにより検討したところ，塩化物イオンや臭化物イオンがよく包接されることを見出した．また CV や DPV により電気化学的検討を行い，この環状四核ルテニウム錯体が３段階で逐次的に酸化されることを見出した．さらにゲストとなるアニオン存在下
で DPV 測定を行い，包接された塩化物イオンや臭化物イオン
は電極酸化から保護されることを見出した．

図１ 外部因子による配位子光解離反応の制御b) ルテニウムーランタニドヘテロ二核錯体の合成とその光
化学：架橋配位子を有するルテニウム錯体を用いて，ランタ
ニド元素であるネオジウムとのヘテロ二核錯体を合成し，その性質を調査した．ランタニド錯体には紫外光照射により強い発光を示すものがある．ネオジウムの単核錯体に紫外光を照射して励起すると，近赤外領域に発光が観測されるが，可視光を照射しても発光はしない．一方，二核錯体を紫外光で(2) 環境応答型のイオン性凝集誘起発光材料の開発
佐藤 潔
近年有機機能性材料の中で凝集誘起発光性を示す有機色
素が新しい発光材料として注目されている．しかしながら，そ31

研究室年次報告の蛍光発色団としてイオン性のπ電子系化合物を利用した系はまだ僅かである．本研究では，イオン性複素環であるイミダゾリウム環やピリジニウム環の周囲にフェニル基を取り付けることで，水をはじめとする極性溶媒への高い溶解性と，分子の集合状態と分散状態に応じて蛍光発光の強度や色調が可逆的に変化する特性を併せ持つ新規なクロミック発光材料の構築を行った．今回の検討では，ペンタフェニルイミダゾリ
ウム塩が単分子状態よりも会合状態において蛍光強度が増大する要因についてフェニル基の数や置換位置を変えた類縁体との比較や粘性および極性を変えた媒体中での発光挙動および理論計算を用いた解析などから明らかにした．また，対アニオンの種類によって固体の発光色が異なる現象に関しても，Br-塩の単結晶構造解析および IR スペクトルにおけるC-H 伸縮振動の解析から妥当なモデルを提案した．一方，ピリジニウム環に様々な置換基を有する４つのアリール基を結合した色素類を合成して，それらの発光挙動について比較検討した．その結果，架橋によるアリールユニットの固定化やパラ位を電子供与性基で置換すると，光反応に対する耐性の向上や溶液状態と凝集状態の量子収率比の増大が生じることを見出した．さらに，アニオン性ポリマーとの複合化により会合体発光増強の誘起にも成功した．以上の色素類は，発光型の環境応答センサー試薬や省エネルギー型発光材料への応用が期待できる．

図３ イオン性凝集誘起発光色素の結晶構造(3) 多重光閉環反応による縮合多環アゾニア芳香族化合物の合成と性質佐藤 潔
縮合多環芳香族化合物の橋頭位炭素を四級窒素で置換した「縮合多環アゾニア芳香族化合物」は，貴金属を使わない
低コスト燃料電池用正極材料や省エネルギー型発光材料として有望視されている窒素ドープナノグラフェンの一種である．
本研究では 1,2,6-トリフェニルピリジニウム（または 1,2,4,6-テ
トラフェニルピリジン）の二重光閉環という効率的な合成法の適用範囲の拡張により，新規な縮合多環アゾニア芳香族化合物の合成経路開発を検討した．分子中央のピリジニウム環と 2,6-位フェニル基を長さが異なるアルキル鎖で架橋したピリ
ジニウム塩の光閉環では，鎖長により閉環反応の進行度が異なることが判明した．特にエチレン鎖で架橋した場合に二重閉環後さらに片方のエチレン鎖からの脱水素反応が生じ，７つの芳香環が縮環した新規化合物の新規合成法を見出した．いずれの光反応生成物も含窒素縮合多環芳香族化合物に特徴的な強い蛍光発光特性を有することから，各種発光材料などへの応用が期待される．

図４ 1,2,6-トリフェニルピリジニウムの二重光閉環反応

32■査読付き論文
1. ReinvestigationofthePhotoreactionof
1,4-Bis(2,4,6-triphenylpyridinio)benzene: Synthesis of a
Diazonia Derivative of Hexabenzoperylene by Multiple
Photocyclization, K. Sato, Y. Seki, S. Suga, Y. Ikeda, M.
Yamaguchi, J. Photochem. Photobiol., A, 331, 8-16 (2016)■学会発表【国際会議】
1. Sakurako TAMAI, Kiyoshi SATO, Motowo YAMAGUCHI,
Synthesis of Ruthenium-neodymium Dinuclear Complex
and Control of the Ligand Exchange, International
Symposium on Lanthanide Coordination Chemistry(ISLCC) 2016 年 6 月，青山学院大, 相模原
2. Motowo YAMAGUCHI, Synthesis, Inclusion Behavior, andSensitizing Ability of Macrocyclic Tetranuclear
Ruthenium Complexes: Light-harvesting Host, 42ndInternational Conference on Coordination Chemistry(ICCC 2016) 2016 年 7 月，ブレスト, フランス
3. Motowo YAMAGUCHI, Photofunctional Ruthenium
Complexes: Catalyst, Switching, and Light-harvesting
Host, The 23rd International SPACC Symposium 2016 年
11 月，岡山理科大, 岡山【国内発表】
4. 青嶋 健仁，濱崎 彩，佐藤 潔，山口 素夫，ピラジン架橋環状四核ルテニウム錯体の包接挙動と電気化学的性質，第 66 回錯体化学討論会 2016 年 9 月，福岡大，福岡
5. 柴田 翔太，森山 良太，佐藤 潔，山口 素夫，環状四核ルテニウム錯体をホストとするアントラセン誘導体の包接挙動と光二量化反応，第 66 回錯体化学討論会
2016 年 9 月，福岡大，福岡
6. 玉井 桜子，佐藤 潔，山口 素夫，ルテニウム-ネオジム
二核錯体の合成と発光挙動，第 66 回錯体化学討論会
2016 年 9 月，福岡大，福岡
7. Motowo YAMAGUCHI, Ako KOBAYASHI, Tomofumi
EGUCHI, Taiga MASANO, Kiyoshi SATO, Switching ofphotochemical ligand release on ruthenium complexes byacid and base（英語講演）, 第 66 回錯体化学討論会
2016 年 9 月，福岡大，福岡
8. 木村 幸雄, 山口 素夫, 佐藤 潔, ペンタフェニルイミダ
ゾリウム塩の固体および凝集状態における蛍光発光,
第 27 回基礎有機化学討論会, 2016 年 9 月, 広島大,
広島
9. 鳥井 萌, 山口 素夫, 佐藤 潔, 多重光閉環反応による
アゾニアヘキサベンゾペリレン類の合成と性質, 第 27回基礎有機化学討論会, 2016 年 9 月, 広島大, 広島
10. 野崎 健吾, 山口 素夫, 佐藤 潔, 2,6-アリール置換ピリ
ジニウムの合成と光物理的特性, 第 27 回基礎有機化
学討論会, 2016 年 9 月, 広島大, 広島
11. 鳥井 萌, 山口 素夫, 佐藤 潔, 非平面型構造を有する
縮合多環アゾニア芳香族化合物の合成と性質, 第 6 回
CSJ 化学フェスタ 2016, 2016 年 11 月, 船堀, 東京
12. 野崎 健吾, 山口 素夫, 佐藤 潔, テトラフェニルピリジ
ニウムの固体蛍光発光における置換基および架橋鎖の影響, 第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016, 2016 年 11 月,
船堀, 東京13. 木村 幸雄, 佐藤 潔, 山口 素夫, ペンタアリールイミダ
ゾリウム塩の凝集誘起発光および固体蛍光発光, 日本
化学会 第 97 春季年会, 2017 年 3 月, 慶応大, 横浜

研究室年次報告
14. 鳥井 萌, 山口 素夫, 佐藤 潔, 非平面型構造を有する
縮合多環アゾニア芳香族化合物の合成と性質, 日本化学会 第 97 春季年会, 2017 年 3 月, 慶応大, 横浜
15. 野崎 健吾, 武居 由利子, 山口 素夫, 佐藤 潔,合理的な分子設計に基づいた 1,2,4,6-テトラフェニルピリジニウ
ム誘導体の蛍光発光, 日本化学会 第 97 春季年会,
2017 年 3 月, 慶応大, 横浜

33

研究室年
年次報告
分子計測
測化学分野
野 内山研
研究室
教授 内山 一美美准教
教授 中嶋 秀准教授
准加藤 俊吾
助教 乗富 秀富富助教
教 曾 湖烈烈
特任任准教授 孫 萌
学生実
実験担当 香川 末雄
雄
学生実
実験担当 宮本 治子
子
でははこの技術を分分析化学に応用
用し，インクジェェットマイクロチ
チップ
プを用いるキャピピラリーガスクロ
ロマトグラフィーーおよびキャピ
ピ
ラリ ー電気泳動用
用新規試料導入入法を開発したた。現在この研研
究ををさらに発展させせ，インクジェッットを用いたオン
ンライン濃縮法
法
や液液液抽出法につついて検討していいる。

■構成員
内山 一美（ううちやま かつみみ）教授/博博士（薬学）
分析化学,マイイクロ化学,マイククロ TAS,レーザ
ザー分光分析
9-339 室 TEL
L:042-677-1111 内線 4877
Uchiyama-kattsumi@tmu.ac.jp
中嶋 秀(なかかじま ひずる)
准教授/博博士 (工学)
分析化学,マイイクロ化学分析システム,クロマ
マトグラフィー，電気泳動,化学
学センサ,バイオオセンサ
9-343 室 TEL
L：042-677-11111 内線 4882
nakajima-hizuuru@tmu.ac.jp
加藤 俊吾(かかとう しゅんご))
准教授/博博士（工学）
大気化学,分析析化学,地球化学
学
9-338 室 TEL
L：042-677-11111 内線 4875
shungo@tmu.aac.jp(2) インクジェットマ
マイクロチップをを用いる微少液
液滴 ELISA の開発
発
内山一美，曽内
湖烈湖
酵素免疫測定定法(ELISA)は抗抗原抗体反応をを利用したタンン
パク
ク質の高感度測測定法の一つでであり，医療検査
査に広く用いらられてている。ELISA では
で 96 穴マイク
クロプレートを反反応場として用いる
ることにより多成
成分同時測定やや多検体同時
時測定を可能ににしてている。しかし，測測定に煩雑な操操作が必要なううえ，測定に長長時間間を要するという問題がある。 そこで，インククジェットを用いいて形形成した微少液滴を反応場とす
する ELISA を開発した。これ
れによ
より，ELISA の迅迅速化と試料量
量の大幅な削減減を実現した。

乗富 秀富(ののりとみ ひでた
たか)
助教//博士（工学）
コロイド化学,生生体触媒化学,化学工学
9-148 室 TEL
L：042-677-11111 内線 4838
noritomi@tmu.ac.jp
ん ふーりえ)助教/博士（PPhD）
曽 湖烈(ぜん分析化学,マイイクロ化学分析システム
9-344 室 TEL
L：042-677-11111 内 4883
zeng-hulie@tm
mu.ac.jp
孫 萌(そん めめん)
特任任准教授/博士（（PhD）
分析化学
9-344 室 TEL
L：042-677-11111 内 4883
sunmeng@tmuu.ac.jp
香川 末男(かかがわ すえお))
学生実験験担当
9-290 室 TEL
L：042-677-11111 内線 4872
kagawa@tmu.aac.jp
宮本 治子(みみやもと はるこ
こ)
学生実験
験担当
9-291 室 TEL
L：042-677-11111 内線 4873
miyamoto-harruko@jmj.tmu.ac.jp

博士後期課程程： 2 名博士前期課程程： 7 名学部 4 年： 9 名(3) マイクロケミカル
ルペンの開発内山
山一美
任意の材料表面
任面の任意の位置
置に，微小化学
学修飾を可能ととするるツール（マイククロケミカルペンン）を開発した。マイクロケミカ
カ
ルペ
ペンは溶媒中にに固定した材料
料表面に，反応
応試薬と触媒をを送液
液し，数 10 ナノ
ノ～数マイクロメ
メートルの反応
応領域を形成すする。マイクロケミカルペンを材料表表面で走査することにより反反応領
領域が移動し，結果的に微小小化学修飾パタ
ターンが形成さされるる。本ツールは分分子機械の配配置及びその機能発現場の形
形成，マイクロマシン
ンの高機能化， マイクロ化学分析の高度化
化など
ど多くの応用が期期待される。

■研究概要(1) インクジェェットマイクロチ
チップを用いる超超微量試料導 入法の開発
内山一美，曽 湖烈
微小な液滴
滴を吐出できるインクジェット技
技術は，プリンンター
のみならず化化学や材料の分分野で広く利用さされている。本 研究

34

研究室年
年次報告
がな
なく，測定対象物
物質の超高感度度検出が可能である．しかしし，光検検出器として一般的に用いら れている光電子増倍管が大大型かかつ高価であるるため，これをオ
オンサイト測定にに適用することとは困困難である。そこ
こで，有機フォ トダイオードをマイクロチップ
プ
上にに作製し，これをを光検出器とすする新規化学発
発光分析システテ
ムをを開発した。こののシステムを用用いて，ルミノールの増強化学学
発光光に基づく過酸化水素の定量 に成功した。

②

Reagent

Data logger

Dark boxPC①

Syringe pump

Light receiving
sectionPower supply

Reagent②①•

0.1 M Triss-HCl (pH 8.5)

•
•
•
•

1.2 mM lu
uminol containing
1.0 mM p-iodophenol
0.1 mg/m
mL HRP
0.05 % Tw
ween20Sample•0-16.6 mM
M H2O2 (500 μL)(7) 携帯型感染症検査装置の開開発
中嶋秀
中
デング熱などのデ
熱帯地域特有有の感染症がググローバル化ににより容易に国境を超えて伝搬し，，全世界の脅威
威となりつつあある。このような感染染症による被害
害を最小限に食食い止めるためめにはは，感染症発生の早期検知と拡拡散防止が極めて重要である。しかし，熱帯地
地域の途上国ででは経済的基盤盤が不十分なこことかから，その対策がが十分に行われれていない。そそこで，現場で，誰ももが，簡便かつつ迅速にウイル
ルス抗体検査がが可能な，小型型
で安安価な携帯型検検査装置を開発
発した。これを用用いてベトナムム
国立立フエ医科薬科科大学にて麻疹
疹および風疹のの抗体検査を実実施しし，従来法と同様様の検査結果がが得られることを実証した。

(8) 無電解めっき光
光ファイバーを用セ
用いる SPR センサの開発
中嶋秀
中光ファイバー型
光
SPR センサはは，プリズムやレ
レンズが不要ななのでで，装置の小型型化や取り扱いいが容易であるるなどの利点をを有ししている。しかしし，SPR センサ用
用の光ファイバ
バーを作製するるため
めには，光ファイイバーのコア表
表面に金属薄膜膜を形成するたた
めのの回転機構を備備えた特別な真
真空蒸着装置がが必要なので，
SPR
R センサ用の光光ファイバーをを低コストかつ精精度よく作製す
す
るこ
ことは困難であるる。そこで，無電電解めっき法をを用いて光ファァイバ
バー表面に金属
属薄膜を簡便かかつ安価に形成
成する方法を開開発しした。この方法ににより作製したた光ファーバーをを用いて，試料料
溶液
液の屈折率変化化を市販の SPR
R センサと同等等の感度で測定
定する
ることに成功した
た。

200(mm
EL
SPF

EL
&

LPF
9CH&PD
I/V&

50(mm
50(mm
95g

I/V conversion amplifier

Flow rate : 100 μL/minμ(5) 有機 EL をを用いる蛍光検
検出システムの開発
中嶋秀
マイクロ化学
学分析システム
ムでは，試料量
量が極微量でああるため，超高感度な検出法が必必要不可欠である。一般的に， レー
ザー誘起蛍光光法や熱レンズズ法が用いられれているが，レ ーザ
ーや顕微鏡ななどの周辺機器
器がマイクロチップそのものににくらべて極めて大大きいため，オン
ンサイトでの測定
定は事実上不 可能である。そこでで，有機 EL 素子をマイクロチ
チップ上に作製しし，これを光源とす る新規マイクロ
ロチップ用小型型蛍光検出シスステムを開発した。ここれにより，分析
析システム全体
体を小型化するることに成功した。

9CH

OPD
Injector

①

②

H2O2

(4) コンパクト
トディスク型マイ
イクロチップを用用いるマイクロ 化学
分析システムの開発
中嶋秀
マイクロチッップを用いて多多成分同時測定定や多検体同 時測定を行う場合，多数のポンプ
プとバルブが必必要となるので， シス
テム全体が大大型化してしまうう問題がある。
。そこで，コンパ
パクト
ディスク(CD)上上に，多数の溶溶液溜めと微細細流路(マイクロロチャネル)を作製しし，CD の回転にによる遠心力を利用してマイク
クロチ
ャネル内に試
試薬及び試料を導入する送液法法を考案した。 これを表面プラズ
ズモン共鳴(SPR
R)センサ，蛍光光検出システムムおよび電気化学検検出システムにに適用し，ポンプ
プレス，バルブ
ブレスな小型分析シシステムを開発すすることに成功
功した。

SamplePC(6) 有機フォト
トダイオードを 用いる化学発光分析システ ムの
開発
中嶋秀
化学発光法
法は励起光源がが不要であるた
ため，光源に由 来す
る迷光や変動動が原因で生じ
じるバックグラウ
ウンドノイズの 影響

35

研究室年
年次報告
成果
果は、バイオセン
ンサやバイオリリアクター、バイ
イオ燃料電池ななどへへ応用可能であある。

■査
査読付き論文1. 陳 鳳明, Luy
yao Lin, Jie Zhhang, Ziyi He, 内山 一美, 林
金明Single-Cell Analysis
A
Usinng Drop-on-D
Demand Inkjett
Printing andd Probe Elecctrospray lon
nization Masss
SpectrometryyAnal. Chem., 2016,
2
88, pp 43354–4360
2. 楊 建民, 片桐
桐 大輔, 毛 思
思鋒, 曽 湖烈, 中嶋 秀, 加
藤 俊吾, 内山山 一美
Inkjet printing based asseembly of thermoresponsivee
core-shell po
olymer microccapsules for controlledcdrugg
release
Journal of Ma
aterials Chemisstry B, 2016,4, pp.4156-4163
3. Jie Zhang, 陳 鳳明, Ziyi H
He, Yuan Ma, 内山 一美, 林
金明A novel approach for preccisely controlled multiple celll
patterning in microfluidic chhips by inkjet printing and theedetection of drugdmetabolism
m and diffusionnAnalyst, 2016, 141, pp2940--2947
4. 加藤 俊吾, 塩原
塩靖弘, 内
内山 一美, 三浦
浦 和彦, 大河河
内 博, 小林 拓, 畠山 史郎
郎
Atmospheric CO, O3, and SO2 Measure
ements at thee
Summit of Mtt.Fuji during thee Summer of 2013
Aerosol andd Air Qualiity Research, 2016, 16,,
pp.2368-2377
7
5. Jie Zhan, 古井
井 孝志, 中嶋 秀, 金木 則明
明, 石松 亮一,,
中野 幸二, 今任今 稔彦, 辺見見 彰秀Development of a Portable Surface Plasm
mon Resonancee
Sensor with Multi-Sensing Points Based on the Linearr
CCD Sensor
Analytical Sciences, 2016, 332(6), pp.673-679
6. 曽 湖烈, 片桐
桐 大輔, 荻野 泰佑, 中嶋 秀,
秀 加藤 俊吾,,
内山 一美
Droplet Enhanced Fluoreescence for Ultrasensitivee
Detection Usiing Inkjet
Analytical Chemistry, 2016, 88 (12), pp 613
35–6139
栗 駿一, 遠 藤 信行, 加藤
藤 覚, 内山 一
7. 乗富 秀富, 栗原
美Effect of ads
sorption condiition on therm
mal stability off
proteins adsorbed onto biom
mass charcoal powderpInternational Journal
Jof GEOOMATE, 2016, Vol.11,
V
Issue233,
pp.2123-2128
8
藤 知穂, 鈴木木 悠午, 楊 建民,建
曽 湖烈,,
8. 毛 思鋒, 佐藤
中嶋 秀, 楊 明, 林 金明, 内山 一美
Microchemica
al Pen: An Open Micrroreactor forr
Region-Selective Surface M
Modification
ChemPhysChem, 2016,17, ppp.3155-3159
民, 曽 湖烈, 中嶋
中
秀, 加藤
藤
9. 張 煒飛, 毛 思鋒, 楊 建民
俊吾, 内山 一美
一
The use of ann inkjet injectionn technique in immunoassayssby quantitative on-line eelectrophoretic
cally mediatedd
microanalysis
Journal of Ch
hromatography A, 1477 (2016)) pp.127–131
u, Yongzan Zheeng, 内山 一美
美, 林 金明10. Xiangnan Dou
Fluorescent Carbon Nanopparticle: Mimicc of Hydrogenn
Peroxide Prop
perty for Chem
miluminescencee System
Chem. Commun, 2016, 52, ppp.14137-14140
0(9) 都市域の揮発性有機化合物の動態に関する研究加藤俊吾
都市域（東京楽坂）および郊外域（南大沢） にお
京理科大・神楽
いて揮発性有有機化合物の測測定を行い、都
都心および郊外外での濃度、発生源、オキシダント生成への寄与の違いを調べた
た。
(10)山岳地域での大気汚染物質濃度変動に関する研究
加藤俊吾
富士山頂に
にある富士山測測候所においてて、夏季に一酸 化炭
素、オゾンおよよび二酸化硫黄
黄の濃度測定をを行った。夏季
季には国内で放出さされた火山性ガ
ガスが頻繁に検出されることをを明らかにし、防災のの観点からも有有用な情報が得得られることが 分かった。
林域での大気汚汚染物質沈着にに関する研究(11) 郊外森林
加藤俊吾
都市郊外の
の小規模森林（FM 多摩丘陵、、東京農工大学学）において、フラッックスタワーを用用いた大気微量量成分の高度 分布測定を行い、 これらの森林へへの沈着挙動動などについて 調べた。

(12) リモート地
地域での大気微
微量成分の濃度変動に関す
する研
究
加藤俊吾
近傍の発生
生源の影響を受受けない沖縄県
県辺戸岬、石川 県珠洲および北海海道母子里におおいて、大気中の一酸化炭素
素、オ
ゾン、揮発性有有機化合物のの観測を行い、長長距離越境汚 染輸送の影響につついて検討を行った。
(13) バイオマ
マス炭のタンパク
ク質ストレス耐性への応用に
に関す
る研究
乗富秀富
温室効果ガ
ガス排出削減をを目指して、カーーボンニュート
トラル
な林地残材ななどを原料とした
たバイオマス炭
炭を調製し、バ
バイオ
マス炭のタン パク質担体としして機能についいて検討を行っった。
その結果、ババイオマス炭は、、タンパク質のの熱や有機溶媒媒ストレスに対する 脆弱性を著しくく改善できることを見出した。 この36

研究室年次報告
11. 伊永 章史, 陳 鳳明, 李 海芳, 内山 一美, 林 金明
Inkjet automated single cells and matrices printing
system for matrixassisted laser desorption/ionization
mass spectrometry
Talanta, 162(2017) pp.474-478
12. 乗富 秀富, 西上 純平, 遠藤 信行, 加藤 覚, 内山 一
美Organic solvent-resistant properties of proteins
adsorbed onto biomass charcoal powderInternational Journal of GEOMATE, 2017, Vol. 12, Issue
30, pp.140-145
13. 井田 明, 岡島 美咲, 岸本 伊織, 呉 偉嘉, Ramasamy
Sathiyamurthi, 中嶋 吉弘, 加藤 俊吾, 茶谷 聡, 横内陽子, 奥村 智憲, 梶井 克純
スギから放出される揮発性有機化合物の OH 反応性測
定及び化学分析
大気環境学会誌, 2016, Vol.51, No.2, pp.132-143
14. Sathiyamurthi Ramasamy, 井田 明, Charlotte Jones, 加
藤 俊吾, 鶴丸 央, 岸本 伊織, 川﨑 梓央, 定永 靖宗,
中嶋 吉弘, 中山 智喜, 松見 豊, 持田 陸宏, 鏡味 沙良, Yange Deng, 小川 修平, 川名華織, 梶井 克純
Total OH reactivity measurement in a BVOC dominatedtemperate forest during a summer campaign, 20142016, Atmospheric Environment, 131, pp.41-54
15. 島田 幸治郎, 高見 昭憲, 加藤 俊吾, 梶井 克純, 長谷川 就一, 伏見 暁洋, 清水 厚, 杉本 伸夫, C. K.
Chan, Y. P. Kim, N. H. Lin, 畠山 史郎,
Characteristics of carbonaceous aerosols in large-scale
Asian wintertime outflows at Cape Hedo, Okinawa, Japan,
Journal of Aerosol Science, 2016, 100, pp.97-107

6.

7.

8.

9.

10.

11.
■学会発表
1. 毛 思鋒，佐藤 知穂，鈴木 雄馬，楊 建民，曽 湖烈，中嶋 秀，楊 明，林 金明，○内山 一美
マイクロ流体をベースとした化学ペン
第 83 回日本分析化学会 有機微量分析研究懇談会 第101 回計測自動制御学会 力学量計測部会 第 33 回合
同シンポジウム, いわて県民情報交流センター（アイーナ），岩手大学工学部復興祈念銀河ホール, O-08
2. ○東海林 敦, 佐坂 徳成, 内田 大貴, 中村 邦彦, 森
田 健司, 中島 美優, 辺見 彰秀, 中嶋 秀, 内山 一美,
柳田 顕郎
無電解メッキの real-time 膜厚変化観察法と光ファイバ
ー表面プラズモン共鳴センサーの作製への応用
日本分析化学会第 76 回分析化学討論会, 岐阜薬科大
学本部大学院・岐阜大学, B2021
3. ○森岡 和大, 中嶋 秀, 辺見 彰秀, 曽 湖烈, 加藤 俊
吾, 内山 一美
有機 EL と有機フォトダイオードを用いる蛍光検出システ
ムの開発
日本分析化学会第 76 回分析化学討論会, 岐阜薬科大
学本部大学院・岐阜大学, E1022
4. ○中島 美優, 東海林 敦, 辺見 彰秀, 柳田 顕郎, 中嶋 秀, 内山 一美
無電解金めっき技術に基づく光ファイバー表面プラズモ
ン共鳴センサーの構築
日本分析化学会第 76 回分析化学討論会, 岐阜薬科大
学本部大学院・岐阜大学, Y1082
5. ○髙橋 遼, 森岡 和大, 中嶋 秀, 辺見 彰秀, 曽 湖烈,
加藤 俊吾, 内山 一美

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コンパクトディスク型マイクロチップを用いる蛍光検出シ
ステムの開発と感染症検査への応用
日本分析化学会第 76 回分析化学討論会, 岐阜薬科大
学本部大学院・岐阜大学, Y1090○乗富 秀富, 甲斐 龍太郎, 栗原 駿一, 遠藤 信行,
加藤 覚, 内山 一美
廃棄小豆粉炭のタンパク質への熱ストレス耐性の賦与
廃棄物資源循環学会 平成 28 年度春の研究発表会, 川
崎市産業振興会館, P-021○加藤俊吾
富士山頂での夏季の O3,CO,SO2 観測
第 1 回大気科学シンポジウム, ポルタ神楽坂○車 裕輝, 中山 智喜, 松見 豊, 鶴丸 央, Ramasamy
Sathiyamurthi, 坂本 陽介, 入江 学, 井田 明, 加藤 俊
吾、中嶋 吉弘、松田 和秀、梶井 克純
異なる大気環境下での新粒子生成 : 京都市内と東京多摩丘陵での観測の比較
日本地球惑星科学連合年会, 千葉市幕張メッセ,
AAS12-P14○吉末 百花, 岩本 洋子, 足立 光司, 加藤 俊吾, 三浦 和彦, 植松 光夫
太平洋とその縁辺海で得られた海洋性エアロゾルの個
別粒子分析
日本地球惑星科学連合年会, 千葉市幕張メッセ,
AAS12-19○土橋 直弥, 永淵 修, 中澤 暦, 加藤 俊吾, 横田 久里子, 西田 友規, 吉田 明史
2015 年富士山頂で観測された大気中水銀とガス状物質の特徴
日本地球惑星科学連合年会, 千葉市幕張メッセ,
MGI20-P02○定永 靖宗, 川﨑 梓央, 鶴丸 央, Sathiyamurthi
Ramasamy, 坂本 陽介, 伊東 賢介, 藤井 富秀, 加藤
俊吾, 中山 智喜, 松見 豊, 中嶋 吉弘, 松田 和秀, 梶井 克純
2015 年夏季フィールドミュージアム多摩丘陵での光化学
オゾン生成速度直接測定
日本地球惑星科学連合年会, 千葉市幕張メッセ,
AAS12-P09○片桐 大輔, 曽 湖烈, 中嶋 秀, 内山 一美
Inkjet printing based assembly of thermoresponsive
core-shell polymer microcapsules for controlled drug
release2016 China-Japan-Korea Symposium on Analytical
Chemistry (CJK2016), Wuyi University, Wuyishan，China,
P18○張 永, 毛 思鋒, 曽 湖烈, 中嶋 秀 , 内山 一美
Synthesizing polymer lines with a microfluidic
mixing-based chemical pen
2016 China-Japan-Korea Symposium on Analytical
Chemistry (CJK2016), Wuyi University, Wuyishan，China,
P12○張 煒飛, 毛 思鋒, 楊 建民, 曽 湖烈, 中嶋 秀, 内
山 一美
The use of an inkjet injection technique in immunoasays
by quantitative on-line electrophoretically mediatedmicroanalysis (EMMA)
2016 China-Japan-Korea Symposium on Analytical
Chemistry (CJK2016), Wuyi University, Wuyishan，China,
P28○Xiangnan Dou, 内山 一美, 林 金明

研究室年次報告

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Fluorescent Carbon Nanoparticle:Mimic of Hydrogen
Peroxide Property for Chemiluminescence System
2016 China-Japan-Korea Symposium on Analytical
Chemistry (CJK2016), Wuyi University, Wuyishan，China,
P06【依頼講演】○曽 湖烈, 片桐大輔, 中嶋 秀, 内山 一美
Droplet Enhanced Fluorescence for Ultrasensitive
Detection Using 2 Inkjet
2016 China-Japan-Korea Symposium on Analytical
Chemistry (CJK2016), Wuyi University, Wuyishan，China,
K08○佐藤 知穂, 毛 思鋒, 曽 湖烈, 加藤 俊吾, 中嶋 秀,
内山 一美
The development of micro-fluidic chemical pen for region
selective modification
RSC
Tokyo
International
Conference
2016,
Makuhari-Messe, Chiba, C09○中島 美優, 植野 琴美, 森岡 和大, 東海林 敦, 辺見 彰秀, 柳田 顕郎, 中嶋 秀, 内山 一美
無電解金めっき技術に基づく光ファイバー表面プラズモ
ン共鳴センサーのイムノアッセイへの応用
日本分析化学会第 65 年会, 北海道大学, G1023○森岡 和大, 長嶋 萌子, 中嶋 秀, 辺見 彰秀, 曽 湖
烈, 加藤 俊吾, 内山 一美
オンサイト分析を指向した携帯型化学発光測定システムの開発
日本分析化学会第 65 年会, 北海道大学, Y2040○浅田 麻帆, 森岡 和大, 中嶋 秀, 辺見 彰秀, 曽 湖
烈, 加藤 俊吾, 内山 一美
DVD-R を用いる表面プラズモン共鳴センサの開発
日本分析化学会第 65 年会, 北海道大学, Y2042【依頼講演】○内山 一美インクジェットの分析化学的応用
日本分析化学会第 65 年会, 北海道大学, D1006○乗富 秀富, 西上純平, 遠藤 信行, 加藤 覚, 内山
一美
バイオマス炭によるタンパク質の有機溶媒耐性化
第 67 回コロイドおよび界面化学討論会, 北海道教育大学旭川校, 1E14
○片岡 良太, 三浦 和彦, 岩本 洋子, 矢吹 正教, 加藤 俊吾
富士山における新粒子の生成・成長のエアマス由来別特徴
第 33 回エアロゾル科学・技術研究討論会, 大阪府立大学, YP15○定永 靖宗, 川﨑 梓央, 鶴丸 央, Sathiyamurthi
Ramasamy, 坂本 陽介, 伊東 賢介, 藤井 富秀, 加藤
俊吾, 中山 智喜, 松見 豊, 中嶋 吉弘, 松田 和秀, 梶井 克純
2015 年夏季フィールドミュージアム多摩丘陵における光化学オゾン生成速度の直接観測
第 57 回大気環境学会年会, 北海道大学, 1A1030○和田 龍一, 定永 靖宗, 加藤 俊吾, 勝見 尚也, 大河内 博, 岩本 洋子, 三浦 和彦, 小林 拓, 鴨川 仁,
松本 淳, 米村 正一郎
富士山頂における NOy 濃度の変動とその要因の解明
第 57 回大気環境学会年会, 北海道大学, 2B0945○中村 恵, 大河内 博， 緒方 裕子，勝見 尚也，皆巳幸也，小林 拓，三浦 和彦，加藤 俊吾

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富士山体を利用した自由対流圏および大気境界層の雲
水化学特性の解明(2)第 57 回大気環境学会年会, 北海道大学, P-015○米持 真一, 廣川 諒祐, 大石 沙紀, 加藤 俊吾, 田中 仁志, Ki-ho Lee, Young-ju Kim, Chul-goo Hu
2015 年夏季に富士山頂及び韓国済州島で採取した
PM2.5 の化学組成と起源
第 57 回大気環境学会年会, 北海道大学, 3D0915○車 裕輝, 中山 智喜, 松見 豊, 鶴丸 央, Ramasamy
Sathiyamurthi, 坂本 陽介, 入江 学, 井田 明, 加藤 俊
吾, 中嶋 吉弘, 松田 和秀, 梶井 克純
イソプレンによる新粒子生成抑制: 京都市内と東京多摩丘陵での観測の比較
日本気象学会 2016 年秋季大会, 名古屋大学, B351
○加藤俊吾
富士山頂でのガス状 SO2 測定
第 22 回大気化学討論会, 北海道大学, P-34
○車 裕輝, 中山 智喜, 松見 豊, 鶴丸 央, Ramasamy
Sathiyamurthi, 坂本 陽介, 入江 学, 井田 明, 加藤 俊
吾, 中嶋 吉弘, 松田 和秀, 梶井 克純
京都市内と東多摩丘陵での新粒子生成比較 ：イソプレンによる抑制効果
第 22 回大気化学討論会, 北海道大学, K-1-2○定永 靖宗, 石山 絢菜, 高治 諒, 松木 篤, 加藤 俊
吾, 佐藤 啓市, 長田 和雄, 坂東 博
能登半島珠洲におけるガス状有機硝酸の濃度変動要因
解析
第 22 回大気化学討論会, 北海道大学, P-35
○乗富 秀富, 西上 純平, 遠藤 信行, 加藤 覚, 内山
一美
Organic Solvent Resistance of Proteins Adsorbed
Biomass Charcoal Powder
Second International Conference on Science,
Engineering and Environment (SEE-Osaka2016), Osaka
International House Foundation, Osaka city, 2654
○吉田 清重, 滝沢 麻緒, 和田 龍一, 車 裕輝, 中山
智喜, 鶴丸 央, 坂本 陽介, 梶井 克純, 定永 靖宗, 中嶋 吉弘, 加藤 俊吾, 松見 豊
レーザー誘起蛍光法を用いた NO 計測手法検討と野外計測への適用
日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会, 高崎
量子応用研究所○佐野 亘, 加藤 俊吾, 三浦 和彦, 大河内 博, 小林拓, 鴨川 仁富士山頂におけるガス状二酸化硫黄の観測
認定 NPO 法人富士山測候所を活用する会 第 10 回成果報告会(2017 年 3 月 5 日), 東京理科大学神楽坂キャンパス, O-09○和田 龍一, 定永 靖宗, 加藤 俊吾, 勝見 尚也, 大河内 博, 岩本 洋子, 三浦 和彦, 小林 拓, 鴨川 仁
富士山頂における反応性窒素酸化物(NOy)の計測
認定 NPO 法人富士山測候所を活用する会 第 10 回成果報告会(2017 年 3 月 5 日), 東京理科大学神楽坂キャンパス, O-08○三浦 和彦, 岩本 洋子,永野 勝裕, 速水 洋, 加藤
俊吾, 小林 拓, 矢吹 正教, 青木 一真
富士山体を利用したエアロゾルの気候影響の研究－新粒子生成、成長、雲生成－
認定 NPO 法人富士山測候所を活用する会 第 10 回成果報告会(2017 年 3 月 5 日), 東京理科大学神楽坂キャンパス, O-12

研究室年次報告
37. 中村 恵, 大河内 博, 小林 新, 緒方 裕子, 名古屋 俊士, 勝見 尚也, 皆己 幸也, 小林 拓, 三浦 和彦, 岩本
洋子, 永野 勝裕, 加藤 俊吾, 植松 光夫
富士山体を利用した自由対流圏の雲水化学特性の解明
認定 NPO 法人富士山測候所を活用する会 第 10 回成果報告会(2017 年 3 月 5 日), 東京理科大学神楽坂キャンパス, P-13
38. 村本 慎仁, Indra Chandra, 猪股 弥生, 東 秀恵, 大谷
吉生, 瀬戸 章文, 三浦 和彦, 岩本 洋子, 加藤 俊吾
富士山体におけるナノ粒子の流径分布の測定
認定 NPO 法人富士山測候所を活用する会 第 10 回成果報告会(2017 年 3 月 5 日), 東京理科大学神楽坂キャンパス, P-14
39. 森岡 和大, ○中嶋 秀, 辺見 彰秀, 曽 湖烈, 加藤 俊
吾, 内山 一美
Development of Portable Fluorescence Detection
System Using an Organic Photodiode Array Detector
PITTCON2017, Chicago, USA, 230-30P
40. 【依頼講演】○内山 一美マイクロ化学ペンによるナノ・マイクロ化学構造体の作製
2017 年電気化学第 84 回大会「S12. 化学センサの新展開（第 61 回化学センサ研究発表会）」, 首都大学東京南
大沢キャンパス, 特 3U10

■著書・総説・解説、報告書
1. 内山 一美
インクジェットによる超微小液滴生成とクロマトグラフィーへの応用
分 析 化 学 総 合 論 文 年 間 特 集 「 超 」 vol.65, No.1,
pp.1-11(2016)
2. 加藤 俊吾
山岳オゾン、一酸化炭素の測定－富士山など－
理大科学フォーラム, 2016 年 8 月号(通巻 387 号),
6-7 ペ- ジ■受賞
1. 浅田 麻帆（博士前期課程 2 年）
学生審査員特別賞「DVD-R を用いる表面プラズモン共鳴センサの開発」
日本分析化学会第 65 年会（北海道大学工学部）
2. 高橋 遼（博士前期課程 2 年）
トピックス
「コンパクトディス型マイロチップを用いる蛍光検出シテムの開発と感染症検査への応用」
日本分析化学会第 76 回分析化学討論会（岐阜薬科大
学本部大学院・岐阜大学）■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育
フランス Orleans 大学のインターンシップ研究として学生 1名を受け入れ、4 ヶ月間研究活動指導を行った。

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研究室年次報告

分子計測化学分野 久保研究室
教授

久保由治

准教授

Mulyana Yan

助教 西藪隆平■構成員
久保由治 (くぼゆうじ) 教授 / 工学博士
有機合成化学，超分子化学，機能性色素9-539 室 TEL：042-677-3134 yujik@tmu.ac.jp
MULYANA J. Yan (ムリヤーナヤン) 准教授 / Ph D
錯体化学，光化学
9-149 室 TEL：042-677-2823 ymulyana@tmu.ac.jp
西藪隆平 (にしやぶりゅうへい) 助教 / 工学博士
超分子化学，有機合成化学，材料化学
9-438 室 TEL：042-677-1111(内線 4941) ryuhei@tmu.ac.jp
学生数
博士後期課程：3 名
博士前期課程：13 名
学部生：7 名図．ポルフィリンプラチナ錯体とジフェニルアントラセンからなる分子系における三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン■研究概要

4) ジアザボリンπ共役系化合物の合成
久保由治，西藪隆平
含ホウ素系π共役化合物は, ホウ素の空の p 軌道をπ共役系に組み込むことから，既存の芳香族炭化水素系にはない
特異な光物性が期待される。なかでも, C=C と等電子構造である B−N を含むπ電子系は機能性探求の観点から興味深い。
本研究では，B−N 複素環であるベンゾジアザボリンが直接ナ
フタルイミドに結合した新規化合物を合成した。当該色素は溶媒に依存してアニオンに対する光学応答が変化する興味
深い光物性が見出された。

1) 色素増感太陽電池用増感色素の合成と評価
久保由治
低炭素社会の実現にむけた取り組みのひとつとして，太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換するための増感剤としてはたらく色素の合成をおこなっている。特に，資源の枯渇が懸念される貴金属に頼らないメタルフリー色素の合成に取り組んでおり，優れた光吸収特性および安定性を持つジピロメ
テンホウ素錯体(BODIPY)を基本骨格に採用した色素を色素増感剤に用いた色素増感太陽電池の高効率化を目指している。
2) カルコゲン含有π共役分子の開発
久保由治
カルコゲン含有π共役分子は，その原子に由来した光学特性の発現が期待される。本研究では，優れた光吸収特性および安定性を持つジピロメテンホウ素錯体(BODIPY)にセレノ
フェンを導入した色素の合成をおこなった。合成された色素が
光線力学的治療や有機合成で有用な一重項酸素の発生における増感剤としてはたらくことを見出した。

図．合成されたジアザボリンπ共役系化合物のアニオンに対する光学応答5) 過酸化水素に対する化学線量計として機能する亜鉛配位型ボロネートジピリンの合成
久保由治，西藪隆平
ピロールとアザフルベンから構成されるジピリンは種々の金属イオンのみならず典型元素とも錯体を形成でき，そのπ共役系との協働による多彩な機能化が期待できる。今回, 化学
反応型ケモセンサー開発の一環として，ピナコールボリル基を有するジピリン誘導体を設計・合成した。当該色素の溶液に，亜鉛イオン存在下，当該色素に過酸化水素を添加すると，溶液の色が赤色から青色に変化した。さらに，当該色素を用いることで、過酸化水素の蒸気を検出できる試験紙型の化学線量計を開発した。

3) 太陽光の高効率利用を指向したフォトン・アップコンバージ
ョンの構築
久保由治
三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン(TTA-UC) は低強度で非コヒーレントな励起光でも達成されることから，既存の太陽電池や光触媒の高効率化，布怒りス
イッチングデバイスなどへの応用が期待されている。本研究では，ポルフィリンプラチナ錯体とジフェニルアントラセンからなる TTA-UC 系において，コバルト錯体の添加が TTA-UC 過程に摂動を与え，その結果，発光色の変化を導くといった興味深い発光色スイッチングが見出された。

40

研究室年次報告

図．過酸化水素の蒸気を検出できる試験紙型化学線量計
6) 凝集誘起発光（AIE）特性を利用した不斉認識センサーの提案
久保由治
凝集誘起発光（AIE）特性をもつπ共役分子は，従来の発光性分子と異なる機能創出ができる点で盛んに研究されている。
ボロン酸会合系に不斉情報を組み込む試みをおこない，構造が単純な不斉認識センサーの提案を検討した。
7) Photoelectrochemical cells for hydrogen generation
MULYANA J. Yan，久保由治
There is an urgent need for creating new energy materials
capable of producing hydrogen fuel from water as analternative to the use of fossil fuels. Our research isconcerned with creating bio-inspired energy materials, namely
photo electrochemical (PEC) cells, which are capable ofharvesting light energy to drive the water splitting process.
The construction of the devices involves the synthesis oforganic and inorganic materials, which can be assembled withappropriate semiconductors such as titanium oxide (TiO2) andindium tin oxide (ITO) nanoparticles.

図．光電気化学セルを用いた水素発生実験■査読付き論文
1. R. Nishiyabu, S. Iizuka, S. Minegishi, H. Kitagishi, and Y.
Kubo, Surface modification of polyvinyl alcohol sponge withfunctionalized boronic acid to develop porous materials for
multicolor emission, chemical sensing and 3D cell culture,
Chem. Comm., accepted.
DOI: 10.1039/C7CC00490G
2. K. Sakakibara, Y. Takahashi, R. Nishiyabu and Y. Kubo, A
Zn2+-coordinated boronatedipyrrin as a chemodosimeter
toward hydrogen peroxide, J. Mater. Chem. C, accepted.
DOI: 10.1039/C7TC00405B (2017 Journal of Materials
Chemistry C HOT papers)
3. Y. Satta, R. Nishiyabu, T. D. James and Y. Kubo, A
1-hydroxy-2,3,1-benzodiazaborinecontainingπ-conjugated system: synthesis, optical properties andsolvent-dependent response toward anions, Tetrahedron,accepted.
4. Y. Kubo and R. Nishiyabu, White-light emissive materials
based on dynamic polymerization in supramolecularchemistry, Polymer, in press.
DOI:10.1016/j.polymer.2016.12.082
5. R. Nishiyabu and A. Shimizu, Boronic acid as an efficientanchor group for surface modification of solid polyvinyl
alcohol, Chem. Commun., 2016, 52, 9765-9768. (Inside backcover)
6. T. Minami, F. Emami, R. Nishiyabu, Y. Kubo and P.
Anzenbacher, Jr., Quantitative analysis of the modeled
ATP hydrolysis in water by a colorimetric sensor array,
Chem. Commun., 2016, 52, 7838-7841.
7. 2,3-Naphtho-fused BODIPYs as near-infrared absorbingdyes, S. Yamazawa, M. Nakashima, Y. Suda, R. Nishiyabu, Y.
Kubo, J. Org. Chem., 2016, 81, 1310−1315.
8. Water-dispersible boronate nanoparticles as support
materials for noble metals in the hydrogenation of levulinicacid to γ-valerolactone, Y. Kubo, D. Kakizaki, M. Kogo, Y.
Magatani,Supramol. Chem. (Special Issue ofSupramolecular Chemistry in Honor of Jonathan Sessler's
60th Birthday), 2016, 28, 91−97.
■学会発表【国内発表】
1. 過酸化水素に対して比色応答するボロネートジピリンセン
サー，榊原圭織・善積貴也・久保由治，2B-01，第 14 回ホ
スト・ゲスト化学シンポジウム，高知城ホール，高知，2016
年 6月5日2. 超分子的アプローチに基づく白色発光粒子の調製と機能化、杉野康行、小澤歩未、西藪隆平、久保由治、2G03、平成 28 年度繊維学会年次大会、東京、2016 年 6 月 9 日
3. Photoelectrochemical water splitting using organic dyes，O. Suryani・Y. Mulyana・Y. Kubo，P1，The 1st International
Symposium on Hydrogen-based Society，August 27, 2016,
Hachioji
4. New ruthenium complex for dye-sensitized photoelectrochemical water splitting, I. Purnama, Y. Mulyana, Y.
Kubo, P2, The 1st International Symposium on
Hydrogen-based Society，August 27, 2016, Hachioji
5. ボロン酸をアンカー部位に用いるポリビニルアルコール固体表面の色素修飾，西藪隆平・清水藍・久保由治，1B04，
第 27 回基礎有機化学討論会，広島国際会議場，広島，
2016 年 9 月 1 日

8) ボロン酸を表面修飾剤に用いた機能性多孔質材料の開発
久保由治，西藪隆平
多孔質構造は吸着材や分離材，触媒などさまざまな機能性材料の母材として有用であり，これらの機能は表面の化学修
飾により導かれる。本研究では，ポリビニルアルコールからなるスポンジの表面修飾において，ボロン酸をアンカー部位にもつ化合物を化学修飾剤に適用し，特定の金属イオンに対して蛍光応答できるスポンジや三次元細胞培養ができるスポンジを開発した。

図．亜鉛(II)イオンを選択的に検出できるポリビニルアルコー
ルスポンジ

41

研究室年次報告
6. ボロネート会合体に基づく蛍光性キラルセンサー，川合名子・久保由治，2P104，光化学討論会，東京大学（駒場第一キャンパス），東京，2016 年 9 月 7 日
7. 近赤外線吸収特性を有する 2,3-ナフト縮合型 BODIPY
色素の合成，中島美香・山澤翔・西藪隆平・久保由治，
2P105，光化学討論会，東京大学（駒場第一キャンパス），
東京，2016 年 9 月 7 日
8. Photoelectrochemical water splitting using organic dyes，O. Suryani・Y. Mulyana・Y. Kubo，3A06，光化学討論会，東京大学（駒場第一キャンパス），東京，2016 年 9 月 8 日
9. New ruthenium complex for dye-sensitized photoelectrochemical water splitting, I. Purnama, Y. Mulyana, Y.
Kubo,3P075, 光化学討論会，東京大学（駒場第一キャンパス），東京，2016 年 9 月 8 日
10. Organic and inorganic materials for light-poweredhydrogen production from water, Y. Mulyana, Y. Kubo,
3A07, 光化学討論会，東京大学（駒場第一キャンパス），
東京，2016 年 9 月 8 日
11. ボロン酸をアンカー部位に用いるポリビニルアルコールの固体表面修飾，西藪隆平・清水藍・久保由治，1N05，第65 回高分子討論会，神奈川大学（横浜キャンパス），神奈
川，2016 年 9 月 14 日
12. ボロン酸をアンカー部位に用いるポリビニルアルコール固体表面の化学修飾，1B11，西藪隆平・清水 藍・久保由治，第 67 回コロイドおよび界面化学討論会，北海道教育大学
旭川校，旭川，2016 年 9 月 22 日
13. ボロン酸グラフト型ポリビニルアルコールスポンジに基づく蛍光性多孔質材料の調製，西藪隆平・○飯塚俊介・久保由治，P-10，第 43 回有機典型元素化学討論会，仙台市民会館，仙台，2016 年 12 月 9 日
14. 過酸化水素に対して比色センシングする亜鉛配位型ボロ
ネートジピリン，榊原圭織・高橋由希・西藪隆平・久保由冶，P-88，第 43 回有機典型元素化学討論会，仙台市民会館，仙台，2016 年 12 月 9 日
15. 2,3,1-ベンゾジアザボリン系 D-π-A 分子の合成と溶媒誘導型アニオンセンシング，薩埵雄介・西藪隆平・Tony D.
James・久保由治，O-55，第４３回有機典型元素化学討論会，仙台市民会館，仙台，2016 年 12 月 9 日
16. 近 赤 外 線 吸 収 特 性 を も つ ロ ー ダ ニ ン 含 有 ジ ベ ン ゾ
BODIPY の合成と光電気化学セルへの適用，東野悠太・
SURYANI Okta・MULYANA Yan Jacob・久保由治・金子昌
厳・紫垣晃一郎，2E4-43，日本化学会第 97 春季年会
(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，2017
年 3 月 17 日
17. Water-Dispersible Boronate Microparticles for Aiming at
PreparationofChemosensors
withMulticolor
Fluorescence Emission ， PRATOMO Uji ・ NISHIYABURyuhei・KUBO Yuji，2B6-36，日本化学会第 97 春季年会
(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，2017
年 3 月 17 日
18. SynthesisofaPhenothiazine-Dibenzo-BODIPY
Conjugate Applicable to Dye-Sensitized Solar Cells, ŞuleErten-Ela,Takuro Asaba, Yuji Kubo,日本化学会第 97 春季
年会(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，
2017 年 3 月 17 日
19. Visible light-Induced Water Splitting with Rhodanine
Containing Dibenzo-BODIPY, Okta Suryani, Yuta
Higashino, Jacob Yan Mulyana,Yuji Kubo,Masayoshi
Kaneko,Koichiro Shigaki, 3A6-06、日本化学会第 97 春季
年会(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，
2017 年 3 月 18 日

42

20. 三重項-三重項型アップコンバージョン系における酸化活性型 Co(II)錯体の添加効果，上田雄也・松本寛人・久保由治，3F8-48，日本化学会第 97 春季年会(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，2017 年 3 月 18 日
21. テトラフェニルエチレンを有するボロネート大環状化合物の合成と自己集合挙動，金子尚義・久保由治，3F9-35，
日本化学会第 97 春季年会(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，2017 年 3 月 18 日
22. キラル分子をグラフト化させたボロネートマイクロ粒子の調製と不斉反応への適用，永坂友佳・中西雄大・久保由治，2B6-37，日本化学会第 97 春季年会(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，2017 年 3 月 17 日
23. セレノフェン置換 BODIPY の合成と性質，中島美香・飯塚
啓太・久保由治，4F6-04，日本化学会第 97 春季年会
(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，2017
年 3 月 19 日
24. ナフト[1,3,2]オキサザボリニン系近赤外線吸収色素の合成とその物性，上野恵英・飛永駿・久保由治・山本達也・
青竹達也，4F6-13，日本化学会第 97 春季年会(2017)，慶應義塾大学（日吉キャンパス），神奈川，2017 年 3 月 19日
【招待講演等】
1. A Boronatedipyrrin-based chemosensors for visual
detection of hydrogen peroxide, Y. Kubo, O12B, 2ndInternational Caparica Conference on Chromogenic andEmissive Materials, Lisbon, Portugal, September 5, 2016.
2. Materials, medicine and energy: measuring the versatilityof metal complexes, J. Yan Mulyana,11th Joint
Conference of Chemistry in conjunction with the 4th
Regional Biomaterials Scientific Meeting, Plenary
Session II, Purwokerto, Central Java, Indonesia, 16
September 2016.
3. ボロン酸ユニットを利用した発光性超分子の調製と機能化，久保由治，1I13，第 47 回中部化学関係学協会支部
連合秋季大会で招待講演，豊橋技術科学大学，愛知，
2016 年 11 月 5 日
4. ボロン酸に基づく階層的自己組織化とその機能化；創発性発現に向けた取り組み、久保由治、小槻日吉三先生退官記念行事記念講演会、高知大学、2017 年 3 月 11 日
■特許
1. 特願 2016-105091，ボロン酸誘導体を化学修飾剤のアンカー部位に用いた固体化ポリビニルアルコール（ポバール）の表面修飾，西藪隆平
2. 特許出願（見込み）、ジベンゾピロメテンホウ素キレート化
合物、近赤外光吸収色素、光電変換素子、近赤外光セン
サー及び撮像素子、久保由治、青竹達也、薬師寺秀典、
山本達也
3. 特許出願（見込み）、水分解光電気化学セル、並びにそれを用いた水素製造装置及び過酸化水素製造装置, 久保由治, ヤンムリャーナ、紫垣晃一郎、金子昌厳
4. 特開 2016-47801、色素増感太陽電池用増感剤としてのトリフェニルアミン結合型ジベンゾピロメテン系色素、久保由治、金子昌厳、紫垣晃一郎
5. 特開 2016-159247、ボロン酸エステル型高分子を担体とする触媒及びそれを用いたγ-バレロラクトン等の製造、久
保由治、西藪隆平、萬ヶ谷康弘
6. 特開 2016-166284、新規な有機化合物およびその利用、
久保由治、西藪隆平、井内俊文、山本達也、薬師寺秀典

研究室年次報告■著書・総説・解説、報告書
1. 分子認識用色素；蛍光センサーの開発動向と利用、久保由治、機能性色素の新規合成・実用化動向 （第 3 章医療分野）、シーエムシー出版、PP. 197−207.
2. Boronate microparticles: preparation, characterisation, andfunctionalization, Y. Kubo, R. Nishiyabu, Boron; Sensing,
Synthesis and Supramolecular Self-Assembly, Monographin Supramolecular Chemistry, M. Li, J. S. Fossey, T. D.
James (Eds), The Royal Society of Chemistry, Cambridge,
2016, p.p. 361−388.
■受賞
1. 榊原圭織（博士前期課程 1 年），2017 Journal of Materials
Chemistry C HOT papers (Sakakibara, Y. Takahashi, R.
Nishiyabu
and
Y.
Kubo,
A
Zn2+-coordinatedboronatedipyrrin as a chemodosimeter toward hydrogen
peroxide, J. Mater. Chem. C, accepted. DOI:
10.1039/C7TC00405B)■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育
1. 派遣留学生経済支援制度（部局中長期分），飛永駿（博士前期課程 1 年），派遣国：英国，派遣先：バーミング大学

43

研究室年次報告

環境調和化学分野 宍戸研究室
教授

宍戸 哲也

助教

三浦 大樹

■構成員
宍戸 哲也（ししど てつや）教授/博士（工学）
触媒化学、表面化学、固体酸塩基、選択酸化、その場分析
9-551 号 室 TEL ： 042-677-2850 内 線 4963 shishidotetsuya@tmu.ac.jp

度は、高い熱安定性を有するスピネル型複合酸化物を種々調 製 し 、 そ れ ら の NO 還 元 活 性 を 検 討 し た 。 そ の 結 果 、
NiAl2O4 触媒が酸素過剰領域において高い NO 還元活性を
示 す こ と を 明 ら か に し た 。 さ ら に そ れ に Pd を 担 持 し た
Pd/NiAl2O4 を調製し、活性評価したところ酸素不足領域から量論条件における NO 還元活性が NiAl2O4 触媒と比較して大幅に向上し、汎用的な担持金属触媒である Pd/Al2O3 より高い NO 還元活性を示すことが分かった．

三浦 大樹（みうら ひろき）助教/博士(工学)
触媒化学、固体酸塩基、有機合成化学、有機金属化学
9-550 号 室 TEL ： 042-677-2851 内 線 4962 miurahiroki@tmu.ac.jp
Deng Lidan（デン リダン）特任助教/博士（工学）触媒化学
9-538 号 室 TEL ： 042-677-2851 内 線 4958 dengdan@tmu.ac.jp
博士後期課程 1 名
修士課程 14 名
学部 4 年 9 名■研究概要
水素発生・貯蔵に有効な担持合金ナノ粒子触媒の開発に関する研究
宍戸哲也、三浦大樹・Deng Lidan
近年、クリーンかつ高いエネルギー効率を持つ水素燃料電池が注目を集めている。しかし、体積当たりのエネルギー密度が小さいため、水素のより安定な運搬貯蔵を可能とする水素キャリアシステムの構築が必要とされている。本年度は、炭酸水素アンモニウム水素化/ギ酸アンモニウム脱水素の可逆的反応に対する触媒活性を検討したところ、活性炭担持
AuPd 合金触媒が優れた触媒活性を示すことを見出した。またこれらの触媒がアンモニアボランのメタノリシスにも有効であることを明らかにした。種々の分光学的解析により Pd からAu への電荷移動が確認され、さらに Pd 原子近傍の立体環境が触媒活性に大きな影響を与えることを明らかにした。

遷移金属触媒を用いる環境調和型分子変換反応に関する研究三浦大樹・宍戸哲也
遷移金属触媒を用いる選択的 C-C 結合生成反応は、医薬・農薬中間体等に含まれる複雑な炭素骨格を精密かつ高効率的に構築することが可能な重要な手法である。本年度は、ル
テニウム触媒によるベンズアミド誘導体の内部アルキンへの付加反応によるイソインドリノン誘導体の合成について検討を行った。最適反応条件においてベンズアミド誘導体と内部
アルキンの適用範囲を検討した結果、様々な基質が適用可能であり、対応するイソインドリノン誘導体がそれぞれ良好な収率で得られた。また、担持 PdAu 触媒を用いることにより、
内部アルキン、不飽和ケトン、末端アレンのヒドロシリル化がそれぞれ室温で進行し、対応する生成物が高収率で得られることも見出した。

■査読付き論文
1. Supported Palladium–Gold Alloy Catalysts for Efficientand Selective Hydrosilylation under Mild Conditions
with Isolated Single Palladium Atoms in Alloy
Nanoparticles as the Main Active Site, H. Miura, K.
Endo, R. Ogawa, T. Shishido, ACS Catal. 2017, 7,
1543–1553.
2. Ruthenium-catalyzed Addition of Aromatic Amides toInternal Alkynes and Subsequent Intramolecular
Cyclization for the Atom-Economical Synthesis of
Isoindolinones, H. Miura, S. Terajima, K. Tsutsui, T.
Shishido, J. Org. Chem. 2017, 82, 1231–1289.
3. Iridium-Catalyzed Synthesis of Acylpyridines by[2+2+2] Cycloaddition of Diynes with Acyl Cyanides, T.
Hashimoto, K. Kato, R. Yano, T. Natori, H. Miura, R.
Takeuchi, J. Org. Chem. 2016, 81, 5393–5400.
4. Intermolecular [2+2+1] Carbonylative Cycloaddition of
Aldehydes with Alkynes, and Subsequent Oxidation tobyaSupported
Gamma-Hydroxybutenolides

自動車排ガスの浄化に有効な金属酸化物触媒の開発に関する研究宍戸哲也、三浦大樹
自動車の排気ガスに含まれる窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素は、貴金属を含む三元触媒によって無害な N2、CO2、H2O へ浄化されているが、元素戦略の観点から貴金属使用量の低減や代替が求められている。また、高い熱安定性や酸素過剰存在下での NOx 還元活性の向上も重要である。本年

44

研究室年次報告
Ruthenium Catalyst, H. Miura, K. Takeuchi, K.;
Shishido, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 278.
5. Synthesis of Niobium Oxide Nanoparticles with Plate
Morphology Utilizing Solvothermal Reaction and Their
Performances for Selective Photooxidation, K. Tamai,
S. Hosokawa, K. Teramura, T. Shishido, T. Tanaka,
Appl. Catal. B, 2016, 182, 469.

16.

17.

■学会発表
【国内発表】
1.
1. メタノールの水蒸気改質反応に有効な Cu 系触媒の開発 久保裕真・三浦大樹・宍戸哲也，石油学会第 59
回年会 2016 年 5 月 24 日(火) タワーホール船堀
2.
担持 Cu 触媒を用いるアルコールの脱水素カップリング
中原花梨・三浦大樹・宍戸哲也，石油学会第 59 回年会
2016 年 5 月 24 日(火) タワーホール船堀
3.
担持 Pd 触媒を用いた炭酸水素アンモニウムの水素化
反応 中嶋健悟･三浦大樹･宍戸哲也, 石油学会第 59
回年会 2016 年 5 月 24 日(火) タワーホール船堀
4.
担持 Pd 触媒によるグリセロールの選択的水素化分解
相原健司・小林隼人・三浦大樹・宍戸，第 14 回触媒化
学ワークショップ 藤沢, 2016 年 8 月 1 日(月)～3 日(水) 湘南ミサワホーム不動産 オザワビル貸会議室
5.
担持 Cu 触媒によるアルコールの脱水素カップリング,
中原花梨・三浦大樹・宍戸哲也，第 14 回触媒化学ワー
クショップ 藤沢, 2016 年 8 月 1 日(月)～3 日(水) 湘
南ミサワホーム不動産 オザワビル貸会議室
6.
低温でのメタノールの水蒸気改質に有効な Cu 系触媒の開発, 久保裕真・三浦大樹・宍戸哲也，第 14 回触媒化学ワークショップ 藤沢, 2016 年 8 月 1(月)～3 日(水)湘南ミサワホーム不動産 オザワビル貸会議室
7.
担持 PdAu 合金触媒を用いるアルキンのヒドロシリル化
小川亮一・遠藤圭介・三浦大樹・宍戸哲也, 第 14 回ワ
ークショップ 藤沢, 2016 年 8 月 1 日(月)～3 日(水) 湘
南ミサワホーム不動産 オザワビル貸会議室
8.
NiAl2O4 を用いた NO-C3H6-CO-O2 反応, 西尾昂大・
正岡薫門・三浦大樹・宍戸哲也, 第 118 回触媒討論会,
2016 年 9 月 21 日(水)～23 日(金) 岩手大学
9.
グリセロール選択的水素化分解に有効な担持 Pd 触媒の開発, 相原健司・小林隼人・三浦大樹・宍戸哲也，第118 回触媒討論会, 2016 年 9 月 21 日(水)～23 日(金)岩手大学
10. 担持 PdAu 合金触媒によるアルキンのヒドロシリル化の活性に対する Pd/Au 比の影響, 小川亮一・遠藤圭介・
三浦大樹・宍戸哲也, 第 118 回触媒討論会, 2016 年 9月 21 日(水)～23 日(金) 岩手大学
11. 担持 Cu 触媒によるメタノール酸化的改質, 久保裕真・
三浦大樹・宍戸哲也，第 118 回触媒討論会, 2016 年 9月 21(水)～23 日(金) 岩手大学
12. Ru 触媒による芳香族アミドの内部アルキンへの付加反応, 寺島幸恵・三浦大樹・宍戸哲也，第 118 回触媒討論会, 2016 年 9 月 21 日(水)～23 日(金) 岩手大学
13. 担持 Pd 触媒を用いた炭酸水素アンモニウムの水素化
反応, 中嶋健悟・三浦大樹・宍戸哲也, 第 118 回触媒討論会, 2016 年 9 月 21(水)～23 日(金) 岩手大学
14. 担持 Cu 触媒によるアルコールの脱水素カップリング,
中原花梨・三浦大樹・宍戸哲也，第 118 回触媒討論会,
2016 年 9 月 21 日(水)～23 日(金) 岩手大学
15. グリセロール選択的水素化分解に有効な担持 Pd 触媒の開発, 相原健司・小林隼人・三浦大樹・宍戸哲也，第

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

45

6 回 CSJ 化学フェスタ 2016, 2016 年 11 月 14 日(月)～16 日(水) タワーホール船堀
担持 PdAu 合金触媒を用いるアルキンのヒドロシリル化
小川亮一・遠藤圭介・三浦大樹・宍戸哲也, 第 6 回
CSJ 化学フェスタ 2016, 2016 年 11 月 14 日(月)～16日(水) タワーホール船堀
低温でのメタノール水蒸気改質に有効な銅系触媒の開発, 久保裕真・三浦大樹・宍戸哲也，第 6 回 CSJ 化学
フェスタ 2016, 2016 年 11 月 14(月)～16 日(水) タワ
ーホール船堀担持 Pd 触媒を用いた炭酸水素アンモニウムの水素化
反応, 中嶋健悟･三浦大樹･宍戸哲也, 第 6 回 CSJ 化
学フェスタ, 2016 年 11 月 14 日(月)～16 日(水) タワー
ホール船堀
グリセロール水素化分解に対する Pt/WO3/Al2O3 触媒
調製法の影響, 小林隼人・三浦大樹・宍戸哲也, 第 46回石油・石油化学討論会, 2016 年 11 月 17 日(木)～18
日(金) 京都リサーチパーク
微量 Pt 添加 Ni/TiO2 触媒による選択的水素化, 野口
啓太郎・三浦大樹・宍戸哲也，第 46 回石油・石油化学
討論会, 2016 年 11 月 17 日(木)～18 日(金) 京都リサーチパーク
アルキンのヒドロシリル化に高活性を示す担持 PdAu 合
金触媒の構造, 三浦大樹・小川亮一・遠藤圭介・宍戸
哲也，第 46 回石油・石油化学討論会, 2016 年 11 月
17 日(木)～18 日(金) 京都リサーチパーク
Ru 触媒を用いる芳香族ホスフィン酸の内部アルキンへの付加反応, 寺島幸恵・三浦大樹・宍戸哲也，日本化学会第 97 春季年会, 2017 年 3 月 16 日(木)～19 日(日) 慶應義塾大学 日吉キャンパス
WO3/Al2O3 触媒によるグリセロール脱水反応, 浅妻 克
弥・三浦 大樹・宍戸 哲也, 日本化学会第 97 春季年会
(2017), 2017 年 3 月 16 日(木)～19 日(日) 慶応義塾
大学 日吉キャンパス
担持 Pt-Sn 合金触媒による n-ブタンの脱水素反応, 大
久保智世・鄧黎丹・三浦大樹・宍戸哲也，日本化学会第97 年会(2017), 2017 年 3 月 16 日(木)～19 日(日) 慶
応義塾大学 日吉キャンパス
エステル加水分解におけるスルホ基含有ゲル触媒の表
面官能基の影響, 亀山周太郎・三浦大樹・宍戸哲也
日本化学会第 97 春季年会(2017), 2017 年 3 月 16 日(木)～19 日(日) 慶應義塾大学 日吉キャンパス
Cu 系触媒と固体酸触媒によるジメチルエーテル水蒸気
改質, 河合絵梨佳・久保裕真・Deng Lidan・三浦大樹・
宍戸哲也，日本化学会第 97 春季年会(2017), 2017 年
3 月 16 日(木)～19 日(日) 慶應義塾大学 日吉キャンパス
担持 PdAu 合金触媒を用いたヒドロシリル化反応における担体及び Pd/Au 比が与える影響に対する速度論的検討, 小川亮一・遠藤圭介・三浦大樹・宍戸哲也, 第
119 回触媒討論会, 2017 年 3 月 21 日(火)～22 日(水)首都大学東京 南大沢キャンパス
低温でのメタノール水蒸気改質に有効な銅系触媒の開発, 久保裕真・三浦大樹・宍戸哲也，第 119 回触媒討論会, 2016 年 3 月 21(火)～22 日(水) 首都大学東京
南大沢キャンパス
炭酸水素アンモニウム/ギ酸塩を基盤とする水素発生/貯蔵に有効な担持 Pd 触媒, 中嶋健悟･三浦大樹･宍戸哲也, 第 119 回触媒討論会, 2017 年 3 月 21 日(火)～22 日(水) 首都大学東京 南大沢キャンパス

研究室年次報告
30. Cu/ZrO2 によるアルコールの脱水素カップリング, 中原
花梨・三浦大樹・宍戸哲也，第 119 回触媒討論会,
2017 年 3 月 21 日(火)～22 日(水) 首都大学東京 南
大沢キャンパス
31. リン酸ニオブ担持 Rh 触媒による NO の選択的還元, 今井進介・西尾昂大・三浦大樹・宍戸哲也，第 119 回触媒討論会, 2017 年 3 月 21 日(火)～22 日(水) 首都大学
東京 南大沢キャンパス
32. アンモニアボランからの水素発生に有効な担持 Pd 触媒の開発, 冨永光宏・中嶋健悟・三浦大樹・宍戸哲也, 第
119 回触媒討論会, 2017 年 3 月 21 日(火)～22 日(水)首都大学東京 南大沢キャンパス【依頼講演】
1.
“Selective C-N and C-O coupling reactions overniobium oxide photocatalyst”, T. Shishido, A. Noda,
Y. Ohno, S. Shimada, H. Miura, S. Hosokawa, K.
Teramura, T. Tanaka, 26th IUPAC International
Symposium on Photochemistry (2016 IUPAC
Photochem), April 4-8, 2016, Osaka, Japan
2.
“Photo-induced electron transfer between a reactant
molecule and semiconductor photocatalyst – “in situ
doping””, T. Shishido, 8th Singapore Catalysis Forum,
May 14-15, 2016, Singapore, Singapore
3.
“担持合金ナノ粒子触媒による選択的物質変換 Pd-Au
合金ナノ粒子によるヒドロシリル化を例にして” 宍戸哲也 2016 年 8 月 24 日 大分大学
4.
“固体酸塩基触媒” 宍戸哲也 触媒学会西日本地区
触媒道場 2016 年 8 月 30-31 日 辰口温泉 まつさき
5.
“担持合金触媒の構造と触媒作用 Pt-Sn 合金触媒による脱水素” 宍戸 哲也 第 9 回 ESICB 公開シンポジ
ウム、 2016 年 10 月 31 日、京都大学
6.
“Supported platinum/gold alloy nanoparticles catalyst
for selective hydrosilylation of α,β-unsaturated
ketones and alkynes” T. Shishido, K. Endo, R.
Ogawa, H. Miura, International Symposium on
Catalysis and Fine Chemicals 2016 (C&FC2016),
November 10-14, 2016, Taipei, Taiwan
7.
“担持合金触媒の構造と触媒作用” 宍戸 哲也 ポス
ト「京」重点課題⑤「エネルギーの高効率な創出，変換・貯蔵，利用の新規基盤技術の開発」第１回連携推進ワークショップ：触媒元素戦略研究との連携を求めて、 2016 年 11 月 29-30 日、北海道大学
8.
“有用化成品合成を指向した酸化物担持ルテニウム触媒の開発” 三浦大樹 JPIJS 関東地区討論会 「石油産業の役割と若手エンジニアの未来像」 2016 年 12 月 9日 成蹊大学9.
“担持合金ナノ粒子の構造と触媒作用 選択的物質変換と水素製造” 宍戸哲也 2016 年度第 3 回人工光合成
研究拠点 講演会 2016 年 2 月 20 日 大阪市立大学【国際会議】
1.
Pt/WO3/Al2O3 catalysts for selective hydrogenolysisof glycerol to 1,3-propanediol, Hayato Kobayashi,
Takeshi Aihara, Hiroki Miura, Tetsuya Shishido, The
International Symposium on Catalytic Conversions of
Biomass (ISCCB-2016), June 27-30, 2016, Taipei,
Taiwan2.
Hydrogenation of ammonium bicarbonate oversupported Pd catalysts, K. Nakajima, H. Miura, T.
Shishido, The 1st International Symposium on
Hydrogen Energy-based Society, August 26- 27,
2016, Tokyo, Japan
3.
Development of the Cu-based catalysts efficient forsteam reforming of methanol, Y. Kubo, H. Miura, T.
Shishido, The 1st International Symposium on
Hydrogen Energy-based Society, August 26-27,
2016, Tokyo, Japan4.
1,4-hydrosilylation of unsaturated ketones oversupported PdAu catalysts, K. Endo, R. Ogawa, H.
Miura, T. Shishido, 6th IUPAC International
Conference on Green Chemistry (ICGC-6),
September 4-8, 2016, Venezia, Italy
5.
Intermolecular [2+2+1] Carbonylative Cycloadditionof Aldehydes with Alkynes by CeO2-supported
ruthenium catalysts, H. Miura, K. Takeuchi T.
Shishido, International Symposium on Catalysis andFine Chemicals 2016 (C&FC2016), November 10-14,
2016, Taipei, Taiwan
6.
Photocatalytic synthesis of heterocyclic compounds
over layered niobium oxides, S. Shimada, H. Miura,
T. Shishido, International Symposium on Catalysis
and Fine Chemicals 2016 (C&FC2016), November
10-14, 2016, Taipei, Taiwan
7.
Hydrogenolysis of tetrahydrofurfuryl alcohol by
Pt/WO3/Al2O3, Aiko Nagao, Hiroki Miura, Tetsuya
Shishido, International Symposium on Catalysis andFine Chemicals 2016 (C&FC2016), November 10-14,
2016, Taipei, Taiwan
8.
Ru-catalyzed [4+1] cycloaddition of aromatic amides
with internal alkynes, S. Terajima, H. Miura, T.
Shishido, International Symposium on Catalysis andFine Chemicals 2016 (C&FC2016), November 10-14,
2016, Taipei, Taiwan
9.
Dehydrogenative coupling of alcohols over supported
Cu catalysts, K. Nakahara, H. Miura, T. Shishido,International Symposium on Catalysis and Fine
Chemicals 2016 (C&FC2016), November 10-14,
2016, Taipei, Taiwan■受賞
1. 優秀ポスター発表賞 ‘‘担持 PdAu 合金触媒を用いるアルキンのヒドロシリル化’’小川亮一・遠藤圭介・三浦大樹・宍戸哲也， 第 14 回ワークショップ 藤沢 2016 年 8 月 1 日(月)～3 日(水) 湘南ミサワホーム不動産 オザワビル貸会議室
2. 優秀ポスター発表賞 “担持 Cu 触媒によるアルコールの脱水素カップリング” 中原花梨・三浦大樹・宍戸哲也，第14 回触媒化学ワークショップ藤沢 2016 年 8 月 1 日(月)～3 日(水) 湘南ミサワホーム不動産 オザワビル貸会議室
3. 優秀ポスター発表賞 ‘‘担持 PdAu 合金触媒を用いる内部アルキンのヒドロシリル化’’ 小川亮一・遠藤圭介・三浦大樹・宍戸哲也, 第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016 (タワーホール船堀)
4. Best C&FC 2016 Poster Presentation Award“Hydrogenolysis of tetrahydrofurfuryl alcohol by
Pt/WO3/Al2O3”Aiko Nagao, Hiroki Miura, and Tetsuya
Shishido, The International Symposium on Catalysis
and Fine Chemicals 2016 (C&FC2016), November. 1014, 2016, Taipei, Taiwan

46特定学術研究「水の分離コスト削減を目指したエステルの不可逆型加水分解およびアルケンの直接的変換」
2. 東京都新大都市リーディングプロジェクト基金支援プロ
ジェクト (研究代表者 春田正毅)「金ナノ粒子触媒の長寿命化技術と成形技術の研究開発」
文部科学省科学研究費による研究
2件
1. 若手研究 (B) （研究代表者 竹歳絢子）「酸化物担持金クラスター触媒の開発と分子状酸素による
高選択的官能基変換への適用」
2. 基盤研究(C) （研究代表者 石田玉青）「金ナノ粒子触媒の新機能開拓によるグリーンファインケミ
カル合成」

■川上研
寄付金による研究
2件
産学共同研究費による研究3件
提案公募型研究費による研究
1件
1) 東京都「経済交流促進のプラットフォーム」共同研究
研究代表者 川上浩良
イオン伝導性ナノファイバーフレームワークから構成される次世代型固体電解質膜の開発
文部科学省科学研究費による研究
5件
1) 文部科学省科学研究費 挑戦的萌芽研究
研究代表者 川上浩良
CCU を目指した次世代型 CO2 分離回収膜システムの創製
2) 文部科学省科学研究費 基盤研究(B)
研究代表者 朝山章一郎
環状 DNA 単分子の高密度凝縮化技術による生体個体内未
踏空間送達システムの創製
3) 文部科学省科学研究費 挑戦的萌芽研究
研究代表者 朝山章一郎
血糖降下ホルモン血中濃度を遠隔操作する四元亜鉛核酸複合体による糖尿病治療革新
4) 文部科学省科学研究費 挑戦的萌芽研究
研究代表者 山登正文
クレイの磁場配向による異方性ナノコンポジットゲルの創製
5) 文部科学省科学研究費 基盤研究(C)研究代表者 田中 学
有機ナノイオニクスに基づくリチウムイオン伝導性高分子ナノファイバーの創製■金村研
寄付金による研究
1件
産学共同研究費による研究
17 件
提案公募型研究費による研究
6件
1. 先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域（研究代表者 金村聖志）「新原理に基づく金属負極を有する
高性能新電池の創製
2. 先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域（研究代表者 梶原浩一）「セラミックス系固体電解質の開発」
3. 先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域（研究代表者 棟方裕一）「全固体リチウム空気二次電池の開発」
4. SIP(戦略的イノベーション創造プログラム) 革新的設計生
産技術/フルイディック材料創製と３D プリンティングによる構
造化機能材料・デバイスの迅速開発（研究分担者 金村聖志）「3 次元 Li 電池の開発」
5. 医療分野研究成果展開事業 先端計測分析技術・機器開発プログラム－超高解像度電気化学イオンコンダクタンス顕微鏡の開発（研究分担者 金村聖志）「超高解像度電気化学
イオンコンダクタンス顕微鏡を用いた電池材料の評価技術開発」
6. 経済交流プラットフォーム事業（研究代表者 金村聖志）「液体燃料の改質を用いた新し電池システムの開発」■益田研
寄付金による研究
1件
産学共同研究費による研究8件
提案公募型研究費による研究1件
１）益田秀樹，先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域/ナノ・マイクロ構造制御にもとづく正極活物質の高性能化
文部科学省科学研究費による研究
4件
１）益田秀樹，基盤研究（Ａ）/シングルnmスケールアノード酸
化ポーラス構造の形成と電子・光局在デバイスへの応用
２）益田秀樹，挑戦的萌芽/陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく負屈折率物質の作製とスーパーレンズへの応用
３）柳下 崇，基盤研究（Ｃ）/二層陽極酸化プロセスにもとづく
ポーラスアルミナスルーホールメンブレンの形成
４）近藤敏彰，若手研究（Ｂ）/自己組織化材料にもとづいた高効率ナノ集光デバイスの開発■高木研
文部科学省科学研究費による研究
4件
科学研究費補助金 新学術領域研究（研究領域提案型）
研究代表者 高木慎介
光物質変換系との連結を目指したナノシート型光捕集系の構築
科学研究費補助金 基盤研究（B）
研究代表者 高木慎介
粘土鉱物をホスト材料とした人工光捕集系の開発
科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
研究代表者 高木慎介
粘土鉱物-色素複合体を用いた強発光材料の開発
日本学術振興会 特別研究員研究費
研究代表者 大谷優太
高効率な太陽光利用を目指したナノシート積層型人工光捕
集系の構築

■瀬高研
文部科学省科学研究費による研究
3件
1. 新学術領域研究（公募）（研究代表者 瀬高 渉）「カゴ化合物による感応性化学種の保護効果」
2. 若手研究(Ｂ)（研究代表者 稲垣 佑亮）「高周期 14 族元素を含む 3 次元拡張π電子系化合物の創成」
3. 基盤研究（Ｃ）（特設分野）（研究分担者 瀬高 渉）「結晶性分子ジャイロスコープの光駆動高速内部回転制御：理論設計・合成・観測」■春田研
寄付金による研究
産学共同研究費による研究
提案公募型研究費による研究
1. JST-ALCA（研究分担者 春田正毅）■内山研
文部科学省科学研究費による研究3件
挑戦的萌芽研究 （研究代表者 内山一美）「位置選択的表面化学修飾のための微小化学描画装置」
基盤研究(C) （研究代表者 中嶋 秀）「コンパクトディスク型マイクロチップを用いる感染症検査システムの開発」
特別研究員奨励 （研究代表者 森岡和大）

1件
2件
2件

47

特定学術研究「CD 型マイクロチップと検出システムが一体化して回転する
新規分析デバイスの開発」■久保研
産学共同研究費による研究
1件
文部科学省科学研究費による研究
2件
1) 基盤(B) (一般)，（研究代表者 久保由治）「含ホウ素自律組織体を協働性担体とする金ナノクラス
ター触媒の開発」
2) 挑戦的萌芽研究，（研究代表者 久保由治）「有機系太陽電池への適用を指向した近赤外光増感アップコンバージョン分子系の創製」■宍戸研
産学共同研究費による研究
3 件
文部科学省科学研究費による研究
1 件
1) 基盤(B) (一般)，（研究代表者，宍戸哲也）「構造を制御した担持合金ナノ粒子触媒の調製と必須化
学資源合成への展開」

48

社会貢献
日本粉体工業技術協会 造粒分科会副コーディネーター
日本セラミックス協会 関東支部代議員
日本表面科学会 編集委員
電気化学会 第 84 回大会実行委員
第 119 回触媒討論会実行委員
東京農工大学非常勤講師
学術論文審査■川上 浩良(1) 国際専門誌の Associate Editor：Polymer International(2) 国際専門誌の Associate Editor：Applied Membrane
Science & Technology(3) 国内専門誌の Associate Editor：Porphyrins(4) 高分子学会医用高分子研究会 運営委員会委員(5) 高分子学会燃料電池研究会 運営委員会委員(6) 高分子分子学会武蔵野地区 運営委員会委員(7) 日本人工臓器学会 評議委員
(8) 日本酸化ストレス学会 評議委員
(9) 日本膜学会 評議委員
(10) 日本バイオマテリアル学会 評議委員
(11) 国内学会、国際学会の企画、主催（約 10 件）など
(12) 東京都 労働産業局 ライフサイエンスベンチャース
タートアップ支援事業 委員(13) 経済産業省 産業技術環境局 『二酸化炭素回収・貯留分野審査委員会』委員(14) 経済産業省 産業技術環境局 『二酸化炭素大規模地
中貯留の安全管理技術開発事業』審査委員(15)文部科学省『大学入学希望者学力評価テスト（仮称）』
検討・準備グループ委員会』委員(16) 独立行政法人大学入試センター『新テスト実施企画委員会』委員(17) 公立大学協会 第 2 委員会 WG 委員■柳下 崇
電気化学会編集委員
表面技術協会編集委員
表面技術協会評議員
表面技術協会アカデミー実行委員会委員
表面技術協会金属のアノード酸化皮膜の機能化部会会計幹事
電気化学会 第 84 回大会実行委員
第 57 回電池討論会実行委員■近藤敏彰
電気化学会 第 84 回大会実行委員
電気化学会関東支部 幹事■瀬高 渉
1. 都市環境学部ダイバシティー企画「理系女子進学応援プ
ロジェクト」責任者
2. 学術論文審査担当（ＡＣＳ，ＲＳＣ）
3. 学会座長および学会ポスター賞審査員■朝山章一郎(1) 日本バイオマテリアル学会 評議委員
(2) 日本バイオマテリアル学会 将来構想委員会委員(3) 高分子学会 武蔵野地区懇話会幹事(4) 都立富士高等学校・都立富士高等学校附属中学校 理
数アカデミー運営委員■稲垣佑亮
1. 電気化学会第 84 回大会 実行委員
2. 学会座長■春田正毅
Royal Society of Chemistry Fellow
Visiting Professor for Senior International Scientists of the
Chinse Academy of Sciences
Director of Gold Catalysis Research Center for Dalian
Insitute of Chemical Physics (DICP)
Member, Advisory Board of State Key Laboratory ofCatalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, China
Advisor, the Chinese Journal of Catalysis■山登正文(1) 高分子学会 武蔵野地区懇話会運営委員(2) 高分子学会 関東支部代表会員(3) 高分子学会 関東支部常任幹事(4) 応用物理学会 磁気科学研究会 代表(5) 日本磁気科学会 高分子・プロセス分科会会長(6) 電気化学会第 84 回大会 実行委員
(7) 第 65 回高分子討論会 運営委員
(8) 電気学会 強磁界下での材料プロセッシングと生体効果調査専門委員会 委員■石田玉青
日本化学会誌「化学と工業」編集委員
第 6 回 CSJ 化学フェスタ実行委員
第 119 回触媒討論会実行委員■田中 学(1) 高分子学会 関東高分子若手研究会 世話人(2) 平成 28 年度繊維学会年次大会 実行委員
(3) 第 65 回高分子討論会 会場責任者(4) 第 57 回電池討論会 実行委員
(5) 電気化学会第 84 回大会 実行委員
(6) 早稲田大学非常勤講師■村山 徹
第 119 回触媒討論会実行委員
FM さがみ 取材対応

■益田秀樹
キャパシタ技術委員会運営委員，
日本化学会電気化学ディビジョン幹事，
表面技術協会金属のアノード酸化の機能化研究会代表幹事，
PRiME2016 Pits&Pore Organizer■竹歳絢子
第 119 回触媒討論会実行委員■金村聖志
さきがけ(エネルギー高効率利用と相界面),領域アドバイザー
第 57 回電池討論会 実行委員会 実行委員長
電気化学会第 84 回大会 実行委員会 実行委員長
JST A-STEP プログラムオフィサー
文部科学省「平成 28 年度科学技術分野の文部科学大臣表彰審査委員会若手科学者賞審査部会」 委員■武井 孝
日本化学会 関東支部代表正会員
日本化学会 コロイドおよび界面化学部会 事業企画委員

49

社会貢献
・学術論文審査

防衛装備庁 安全保障技術研究推進委員会 委員■梶原浩一
日本セラミックス協会行事企画委員会秋季小委員会主査
応用物理学会学術講演会プログラム編集委員
Program Committiee, International Congress on Glass(ICG) Annual Meeting 2018
Steering Committiee, The 13th Pacific Rim Conference on
Ceramics and Glass Technology (PACRIM13) 2019■加藤 俊吾・ 大 気 環 境 学 会 英 文 誌 「 Asian Journal of Atmospheric
Environment」編集委員
・日本分析化学会 幹事 2015.4～現在
・認定 NPO「富士山測候所を活用する会」理事 2016.7.1～
現在
・大妻女子大学非常勤講師
・学術論文審査■棟方裕一
燃料電池開発情報センター 編集委員
日本無機リン化学会 編集委員
化学電池材料研究会 幹事
電気化学会 編集幹事
電気化学会 大会学術企画委員会 委員
電気化学会 関東支部 幹事
第 57 回電池討論会 実行委員会 事務局長
第 58 回電池討論会 実行委員
2016 年電気化学日米合同大会「PRiME 2016」 幹事委員
電気化学会第 84 回大会 実行委員会 実行委員兼事務局■乗富 秀富・ Editorial Board Member of ‘Journal of Engineering’
2012.7.1~現在
・若手口頭講演賞審査員(第 6７回コロイドおよび界面化学討論会) 2016.9
・ ポ ス タ ー 発 表 審 査 委 員 ( 第 ６ 回 CSJ 化 学 フ ェ ス タ 201
６)2016.11
・国際会議座長(Second International Conference on
Science, Engineering & Environment) 2016.11
・青山学院大学非常勤講師(化学工学通論) 1997.10.1〜現在・学術論文審査■高木慎介
・日本粘土学会 評議員、常務委員
・Clay Science誌 Edior in chief
・粘土科学誌編集委員
・アメリカ化学会Langmuir 誌AdvisoryEditorial Board・日本化学会 研究会 企画委員
・光化学協会 理事
・J. Photochem.Photobiol.C誌 Editor
・Asian and Oceanian Photochemistry Association（アジア
光化学協会） Councilor■曽 湖烈：
・2014 - present, Editor board of the Austin Journal of
Analytical & Pharmaceutical chemistry.
・学術論文審査■久保由治
1) 早稲田大学非常勤講師
3) 企業との共同研究
4) 国際学術誌「Supramolecular Chemistry」の編集委員会
メンバー（Editorial Board Member）
5) 学術論文審査
6) 学会でのポスター賞や講演賞の審査委員■嶋田 哲也
1. 学術会議実行委員
2. 論文審査■山口素夫
・先端錯体工学研究会 理事
・SPACC23 シンポジウム 実行委員

■J. Y. Mulyana
The member of the Editorial board of the conference■佐藤 潔
・日本化学会 関東支部代議員■西藪隆平
1) 2016 年度 首都大学東京１日体験化学教室 課題（ルミノール反応）担当
2) 学 術 論 文 審 査 (Chemical Communications, New
Journal of Chemistry, Physical Chemistry Chemical
Physics, Dyes and Pigments, Journal of Materials
Chemistry A, Chemistry A European Journal, Tetrahedronなど)■内山 一美・日本分析化学会 副会長 2016.4～2018.4
・日本化学会化学だいすきクラブ委員
・日本分析機器工業会 高校生のための最先端分析機器体
験講座（JAIMA-サマーサイエンススクール SSS) 発起人 委員2012.4.1～現在
・Editorial Board Member of 'Journal of Pharmaceutical
Analysis' 2011.2.1～現在
・独立行政法人 日本学術振興会 創造機能化学第 116 委
員会 幹事委員 2011.4.1～現在
・China-Japan-Korea Symposium on Analytical Chemistry
International Advisary Board 2010~現在
・IUPAC: International Conference on Analytical Chemistry,
Internationla advisory board. 2016~■宍戸哲也1) 日本学術振興会書面審査員
2) 利用研究課題審査委員会XAFS分科会委員
3) Royal Society of Chemistry フェロー
4) Royal Society of Chemistry Catalysis Science andTechnology 誌 Associate Editor
5) 企業との共同研究
6) 学術論文審査
7) 東京都中小企業振興公社「次世代イノベーション創出プロ
ジェクト2020助成事業」 書面審査委員
8) 触媒学会東日本地区幹事
9) 学会でのポスター賞や講演賞の審査委員■中嶋 秀
・日本分析化学会論文誌「分析化学」編集幹事 2011〜現在

50

社会貢献
10）触媒討論会実行委員
11）電気化学会第 84 回大会実行委員■三浦大樹
1) 学術論文審査
2) 学会での座長や講演賞の審査委員
3) 触媒学会若手会委員
4） 触媒討論会実行委員
5) 電気化学会第 84 回大会実行委員

51

学位論文
学位論文リスト
博士論文
毛思鋒「Development of micro chemical pen and its applications(マイクロ化学ペンの開発とその応用)」

Syed Zahid Hassan「Photo-induced morphological change of Azobenzene/Niobate hybrid（アゾベンゼン/ニオブ酸複合体の光誘起形態変化）」
Arun Thomas「Artificial Photosynthesis sensitized by Tin Porphyrins（錫ポルフィリン類による人工光合成）」
阿部英俊「Study on the Improvement of Energy Density for the Lithium Secondary Battery（リチウム電池の高エ
ネルギー密度化に関する研究）」前吉 雄太「Synthesis of Carbon-coated LiCoPO4 by Hydrothermal Method and Application to High-Voltage
Lithium Ion Batteries（水熱法によるカーボン被覆 LiCoPO4 の合成と高電位リチウムイオン電池への応用）」
若杉 淳吾「Investigation of Fabrication Process for Realizing of All Solid State Lithium Battery using Garnet Oxide
Type Solid Electrolyte（ガーネット型酸化物系固体電解質を用いた全固体リチウム二次電池の実現に向けた作製プロセスの検討）」
渡辺 司「Electrolyte characterization of ion conductive polymer nanofiber composite membrane（イ オ ン 伝 導性 ナ ノ フ ァ イ バ ー 複 合 膜 の 電 解 質 特 性 ）」大谷 優太
「Control of Energy Transfer Reaction on the Inorganic Nano-Sheet for Artificial Light-Harvesting
System（人 工 光 捕 集 系 を 目 指 し た 無 機 ナ ノ シ ー ト 上 に お け る エ ネ ル ギ ー 移 動 反 応 制
御 ）」

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学位論文
修士論文
新田

慶子

エアロゾルデポジション法による Li0.35La0.55TiO3 ペレット上への正極層形成と全固体電池への応用

井上裕基

金属空気電池のための電解質の設計と評価

宮本祥平

水熱法を用いた金属ドープ LiCoPO4 粒子の設計とリチウムイオン電池への適用

森田

菜月

静電場としての粘土表面における衝突反応に関する考察西尾昂大

NOX 浄化に有効な複合酸化物触媒の開発

牧之内永尾

貴仁 多層表面修飾ナノファイバーフレームワークからなる複合電解質膜の燃料電池特性評価
藍子

バイオマス由来化合物の選択的水素化分解触媒―テトラヒドロフルフリルアルコールからのペンタンジオール直接合成―

嶋田

沙和子 層状酸化ニオブ光触媒を用いる複素環化合物の合成

美濃真

低温で作用するアンモニアによる NOX 選択還元触媒の研究

柿崎大樹

貴金属担持型ボロネートナノ粒子を触媒利用したレブリン酸の水素化反応

松本寛人

三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン系における酸化活性型コバルト(II)錯体の添加効果

山澤翔

近赤外光吸収特性を有するボロンジベンゾピロメテン系色素の合成と性質

中澤駿也

グリセロール脱水によるアクロレイン生成に有効なニオブ系固体酸触媒の開発

小林隼人

グリセロール水素化分解による C3 化合物合成に有効な固体酸担持白金触媒の開発

遠藤圭介

α,β-不飽和ケトンのヒドロシリル化反応に有効な担持 PdAu 合金触媒

竹内一輝

ZrO2 薄層で修飾したメソポーラスシリカの合成とその触媒担体としての応用

手塚直人

リチウムクロロホウ酸塩系イオン伝導性結晶化ガラスの合成と評価

佐々木

謙

大村

智洋

リチウムイオン電池用オリビン型電極活物質への金属ドープ効果の検証

長埜隼人

マグネシウムイオン伝導性固体酸化物の合成と評価

中本昇吾

エネルギーマイグレーションを指向した新規カチオン性 BODIPY 誘導体を用いた

高容量リチウムイオン電池の実現にむけたリチウム過剰固溶体正極の合成と評価

光捕集系の構築山岸翔一

同軸ナノケーブルアレイの形成と局所反応場への応用

中薗貴志

陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく ZnO ナノロッド規則配列の形成

本間理紗子 粘土膜内におけるポルフィリンの配向変化挙動とそれを利用したナノ空間制御

小又

悠右

綱島

かおり ポーラスアルミナ細孔内に拘束された物質の相転移挙動

谷口秀明

無共溶媒法で合成した SH 基含有ポリシルセスキオキサン液体の特性評価と応用
金属ポルフィリン/金属ビピリジン/ククルビット[10]から構成される水溶性超分子の合成とその機能評価

立見

大地

粘土ナノシートを反応場として用いた光捕集-光物質変換連結系の構築

野口啓太郎 極微量の貴金属添加による担持遷移金属触媒の水素化能の制御に関する研究青嶋健仁

ピラジン架橋環状四核ルテニウム錯体の包接挙動と電気化学的性質

柴田翔太

環状四核ルテニウム錯体をホストとするアントラセン誘導体の包接挙動と空孔内における光二量化反応

時枝大貴

粘土ナノシート上におけるカチオン性色素の発光増強因子の解明

島根拓志

全固体二次電池への応用を目指したリチウム伝導性ナノファイバーフレームワーク

53

学位論文
の開発
蛭田

圭一

無共溶媒ゾル−ゲル法によるシリカ薄膜の合成と成膜溶液の評価

工藤雄貴

表面修飾シリカナノ粒子を含有した PIM 複合膜の気体透過特性と透過機構解析

平野翔太

希薄 HF 電解液中における Si のアノード酸化挙動

木村幸雄

アリール置換イミダゾリウム塩の凝集誘起発光および固体発光特性

片桐大輔

インクジェット技術を用いたコアシェル型高分子微粒子の生成と薬物放出制御への応用髙橋遼コンパクトディスク型マイクロチップを用いる蛍光検出システムの開発

岡村

和馬

ゲルマニウム架橋ジトリプチシル分子ギアおよび高配位化誘導体の合成と構造

吉澤

怜奈

フルオレン架橋カゴ型化合物の合成と構造および固体発光特性

島崎莉沙

ヒストン修飾制御型エピジェネティクスコントロールキャリアによる糖尿病治療

浅羽拓郎

色素増感太陽電池への適用を指向したフェノチアジン誘導型
ボロンジベンゾピロメテン系色素の合成

斉藤裕樹

膜乳化法による無機系単分散微粒子の作製とマグネシウム二次電池への応用山口宏樹

ヒストンを標的とするブロックポリマーによるクロマチン構造弛緩加藤敦士

二層アノード酸化プロセスによるポーラスアルミナスルーホールメンブレンの高効率形成飯塚俊介

ボロン酸を化学修飾剤として用いた機能性スポンジ材料の調製

浅田麻帆

DVD-R を用いる表面プラズモン共鳴センサの開発

曽徳釗

ソフトモールドを用いたナノインプリント法による微細パターンの形成

長嶋

果南

コレステロール末端修飾 PEG による非共有結合 PEG 化法の開発佐藤知穂

微小位置選択的化学修飾デバイスの開発とその応用

佐藤康平

パラベンゾキノン架橋カゴ型化合物の合成と酸化還元特性のカゴ効果

54

応化コロキウム

第 363 回

2016/4/11
Chris Pursell (Trinity University in San Antonio, Texas, United States)“CO Oxidation and Preferential Oxidation by Gold Catalysts: the Roleof Water”

第 364 回

2016/6/30
Vladimir Golovko (University of Canterbury, New Zealand)“Uncovering structure-property relationships: from studies of pure andsupported metal clusters and colloids to their use in catalysis andsensing”

第 365 回

2016/7/29
松本 太 (神奈川大学)「固体高分子形燃料電池用金属間化合物ナノ粒子電極触媒の合成と電極触媒活性の向上」

第 366 回

2016/8/24
John S. Fossey (School of Chemistry, University of Birmingham,
United Kingdom)“Catalysis and Sensing: Click to Proceed”

第 367 回

2016/12/2
野村淳子（東京工業大学）「メソポーラスシリカ基板上に調製した遷移金属酸化物薄膜」
第 368 回

2016/12/2
Dominique Guyomard (IMN-CNRS, University of Nantes, France)“MULTI-DIRECTION

OPTIMISATIONOFELECTRODES FOR LI-ION BATTERIES”

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SI-BASEDNEGATIVE

コース・学域プロモーション

大学院入試説明会（外部対象）
2016 年度は、大学院入試説明会（外部対象）を下記の通り、2 度開催した。

・5 月 14 日（土）13:30～17:00 場所：本学南大沢キャンパス（参加者：11 名）
・6 月 4 日（土）13:30～17:00 場所：本学南大沢キャンパス（参加者：9 名）

首都大学東京大学院
都市環境科学研究科
首都大学東京大学院前期課程第１回説明会
Ｈ．18．04．13

分子応用化学域説明会

首都大学都市環境科学研究科
環境調和・材料化学専攻【説明会のスケジュール】☆研究室紹介☆分子応用化学域の沿革☆入学試験に関する説明☆分子応用化学域の構成☆研究室の見学

大学院入試説明会用スライド表紙とスケジュール☆分子応用化学域の沿革：
東京都立大学開学時から、現在の首都大学東京に至るまで、分子応用化学域の沿革を説明する。さらに、首都大学東京のタイムズ世界ランキングについて紹介する。
☆分子応用化学域の構成：
都市環境科学研究科としての分子応用化学域の研究対象および研究室構成を紹介する。
☆研究室紹介：各研究室主宰教員の作成したスライドを用いて、研究室毎に研究内容を紹介する。
☆入学試験に関する説明：
事務的な説明を行う。特に、学外受験者の筆記試験免除制度に関する手続きの詳細を説明する。
☆研究室の見学：
説明会参加申し込み時に希望した研究室を見学して、指導予定教員からの直接の説明を受ける。

56

コース・学域プロモーション

入学前教育

多様な選抜合格者（一般・指定校推薦・化学グランプリ入試・グローバル人材育成入試）合格者の入学前教育を行っている。推薦入試では、１１月下旬から１２月上旬までに合格が決定される。
１２月下旬から３月にわたって、全５回にわたる入学前教育プログラムを組み、入学までの学習をサポートしている。毎年、第１回（ガイダンス・模擬講義）、第２回（大学入試センター試験受験）、第３回（特別研究発表会見学）、第４回（プレゼンテーション）、第５回（TOEIC 受験）などのプログラムを実施している。これらのプログラムを通じて、推薦合格者がスムーズに大学での学習に適応できるよう配慮している。

実施概要
＜第１回＞
午前中の全学・コース別ガイダンスの後、午後からコース長による模擬講義を受講する。コース長の専門の最先端の分子応用化学の研究内容をわかりやすく解説する。その後、茶話会にて、担当教員と入学予定生徒同士親睦を深めている。
＜第２回＞
大学入試センター試験を受験する。大学入学後の基礎知識の定着を図る。
＜第３回＞
大学４年生が卒業論文を執筆するために１年間遂行した特別研究の成果発表会を見学する。４年後の将来像を確認し、入学後に受講する講義に臨む意識を高める。また、高校生と大学生の違いを認識し、生徒から学生への意識改革を行う。
＜第４回＞「４年生に進級したら行いたい研究」に関するショートプレゼンテーションを行う。ショートプレゼンテーション方法は、パソコンを用いて、プロジェクターで投影する。分子応用化学コースの研究への理解を深めると共に、他人に分かりやすく説明するプレゼンテーション能力を身に付ける。
＜第５回＞
１年生の必修科目である分子応用化学基礎ゼミナールの単位取得要件の一つである TOEIC を受験する。大学４年生からは、研究室に所属し、英語の論文を読むため、理系としての英語の重要性を認識する。

57

在籍学生数博士後期課程：

１６名

博士前期課程： １１１名
学部４年生

：

７０名

学部３年生

：

６５名

学部２年生

：

６６名

学部１年生

：

６１名

58

2016 年度

アニュアルレポート

⾸都⼤学東京都市環境学部

2017 年 4 ⽉発⾏

分⼦応⽤化学コース 編集・発⾏