自然共生システム学講座

環境共生機能学分野

Environmentally Benign Systems

Designing of Nano-Ecomaterials

教授

Development of functional nano-ecomaterials for energy andenvironment in the environmentally benign systems

田路 和幸

客員教授

准教授

助教

技官

Visiting Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Technical Engineer

宇田川 康夫

Professor

高橋 英志

Yasuo Udagawa

Kazuyuki Tohji

本宮 憲一

Shun Yokoyama☆受賞of Environmental Leaders で の DC2 西 坂 光 君（ 写 真 1）、・伊藤康友（現 M1）工学部長賞（2013 年 3 月）

USA）での MC2 水藤芳基君（写真 2）、MC2 小林祥大君（写・佐藤恵太（現 M1）平成 25 年度資源・素材学会東北支部真 3）、MC2 馬渕隆君（写真 4）、MC1 伊藤康友君（写真 5）、春季大会

224th Electro Chemical Society（ECS, San Francisco,3rd nanotoday 2013 conference での MC2鈴木英彰君（写ポスター賞銅賞）（2013 年 6 月）

☆国際及び国内会議発表、その他様々な活動（学生諸君）
田路研究室所属の学生は、2013 年 4 月－ 12 月の期間に環境に配慮したナノ材料開発諸君の研究開発能力や意識、コミュニケーション能力に対真 6）、MC2 榊原甫君（写真 7）の発表の様子を示している。
その他、自然エネルギーに関する周知活動や高大連携に係る東北大学講師派遣における出前授業など、様々な活動を行った。

☆日本学術振興会

特別研究員

採択状況

するグローバル化を促進することにも重点をおいており、本研究室では学生諸君の日本学術振興会特別研究員への東北復興次世代エネル

学生諸君の国際会議での発表と博士課程学生の留学を精力応募を積極的に行っており、DC2 西坂光君（平成 24 年度

されているが、真の意味で次世代環境対応型材料とするたギー研究開発プロジェクト東北復興のためのクリーンエ的に行っている。当該期間では 14 件の国際会議研究会発－ 26 年度）が日本学術振興会特別研究員に採択されていめには、目的とする機能を最大限に発現できる組成・結晶

ネルギー研究開発推進事業「東北復興を目指した海洋・表を行った。写真は、The 6th International Symposium

る。

系・形態に制御する必要がある。この様な観点から、本研

微細藻類等の次世代エネルギーと移動体を含むエネル究室では、原材料中での材料の状態を計算及び X 線構造解ギー管理システムの研究開発」

ナノ材料は省資源で最高性能を発現する材料として期待

析等の機器分析を通じて厳密に制御し、その反応機構を電気化学的手法や質量分析等を利用して解明する事で、高効・平成 24 年－ 29 年

文部科学省

・平成 25 年－ 28 年度 （独）石油天然ガス・金属鉱物資源機構

製錬副産物からのレアメタル回収技術開発事業

率且つ均質な状態のナノ材料を開発する手法を開発してい「難溶性アンチモン溶解技術開発」

る。また、高性能を発現するための状態制御法の開発を行っ・平 成 23 － 25 年度ている。研究は（A）自然エネルギー変換材料（特異な形態を有するストラティファイド光触媒、熱電変換合金ナノ粒子、太陽電池用 CIGS ナノ粒子、など）、（B）機能性ナノ－エコ材料（均質合金ナノ粒子、高機能性電子用金属ナノ材料、固体高分子燃料電池用機能性ナノ触媒材料、炭素ナノ材料、など）、（C）難溶性レアメタル等の抽出を可能とするための錯体制御技術、等に分類できる。

エコハウスプロジェクトと自然エネルギー有効利用システムの開発
家庭の電気エネルギーとして再利用することにより、10％の CO2 削減の実現を目指す「エコハウスプロジェク
ト」では、低電圧で微弱エネルギーをリチウムイオン電池

科研費補助金基盤研究（A）「イオウを利用した環境調和型水素製造システムの開発」
・平成 25 － 26 年度

科研費補助金挑戦的萌芽研究「塗布型 CIGS 太陽電池形成の試み」
・平成 23 － 24 年度

写真 2224th ECS での水藤芳基君の発表の様子

写真 5

224th ECS での伊藤康友君の発表の様子

写真 3224th ECS での小林祥大君の発表の様子

写真 6

3rd nanotoday での鈴木英彰君の発表の様子

科研費補助金挑戦的萌芽研究「太陽基礎的研究」
・平成 25 － 26 年度

科研費補助金研究活動スタート支援「酸化物ナノ粒子の終端面・酸素欠損制御による Pt 代替燃料電池電極材料の開発」
・平成21－25年度

科研費補助金基盤研究（S）「カーボンナノチューブ複合材料の設計・合成・評価開発ルー
プ構築と高機能化に関する研究」
・平成 25 － 27 年度

写真 4

224th ECS での馬渕隆君の発表の様子

東北大学－パナソニック（株）革新的材料型生産技術共同研究プロジェクト 「ナノ粒子材料の太陽電池・燃料電池への適用に関する研究」

ルギー等を真の意味で有効利用するためには、直流での充・平成 25 年度

東北大学学際科学フロンティア研究所領放電等を組み合わせたシステム開発が必須である。本研究

域創成研究「金属錯体精密制御による合金熱電ナノ材料

室では、エコラボ及び本館内部に、エコハウスプロジェクの革新的合成技術の創成」
・平成 25 年度

東北大学大学院環境科学研究科長裁量経－蓄エネ（Li イオンバッテリー）” システムを設置し、実費による環境科学研究創成支援「金属―酸化物ナノコン用化実験を行っている。

ポジット化による Pt 代 替燃料電池触媒の開発

Coexistence Activity Report 2013

写真 1 The 6th Int. Symp. of Environmental Leaders
での西坂光君の発表の様子

電池応用を目指した高結晶単層カーボンナノチューブのに回収・蓄電するシステムが必要である。また、太陽エネ

トで研究開発した “ 創エネ（微弱エネルギー及び太陽光）32

計 26 件の学会研究会発表を行った。本研究室では、学生☆研究プロジェクト

Kenichi Motomiya

Environmentally Benign Systems

The researches of Tohji Laboratory focused on how to develop the well-defined nano materials and how toutilize these materials to our life. Especially, we develop the synthesis and utilizing methods for useful nanomaterial with specific morphology.
Our research objectives can be classified into（A）Natural energy conversion materials, such as photocatalysts
with specific morphology（stratified photocatalysts）, thermoelectric alloy nanoparticles, CIGS alloy nanoparticles
for solar cell, and（B）Functional nano-eco materials, such as uniform and well crystallized alloy nano materials,and well defined electric integration nano materials, precise control of nano catalysts for fuel cell, carbon nanomaterials, and（C）Utilization of the precise control for metal complexes condition for developing novel extraction
methods of rare metals.

Hideyuki Takahashi

横山 俊

自然共生システム学講座

環境との共生・エネルギーの創製を担うナノ機能素材開発

写真 7

3rd nanotoday での榊原甫君の発表の様子

アクティビティレポート 201333