寄附講座（DOWA ホールディングス） Endowed Division (Dowa Holdings Co., Ltd.)
Study of Functional Materials
Study of End of Life Materials Control
Control of Environmental Materials

環境調和型新素材の開発と、持続的な資源循環システムの構築を目指して教授 高橋 英志

教授 鳥羽 隆一

教授 白鳥 寿一

教授 駒井 武教授 上高原 理暢

准教授 齋藤 優子 助教 簡 梅芳

Professor

Professor

Professor

Professor

Professor

Associate Professor

Hideyuki Takahashi Ryuichi Toba

Toshikazu Shiratori Takeshi Komai

様々な対象物質を回収可能な材料を開発し、実際に環境負荷物質等のDOWA 寄附講座は環境科学研究科と DOWA ホールディングス株式会社の包括的共同研究契約のもと 2004 年に開設した。我々は、工業化と高度消費社会の両方の観点において我々を取り巻く環境問題を解決するべく、・環境負荷低減を目指すエネルギー削減に特化した機能性材料およびそれらを用いた機構構造の創製に関する研究
・循環型社会を構築するべく電子電気機器廃棄物等からの資源リサイクル技術および社会システム構築などに関する研究
・循環の実施に伴って発生する管理すべき物質への対処法の研究

回収試験等を試みる。また、本年度はコロナウィルスの影響で学会等での発表は出来なかったが、次年度以降は広く発信していく予定である。

[ 環境循環政策学分野 ]循環型社会構築に関わる研究
本分野では、循環型社会を構築する上での資源リサイクル技術およを研究テーマにして研究活動を推進する。

びそれを実現するための社会システムに関する研究を中心に行っていThe DOWA Holdings Co., Ltd. Sponsored laboratory was inaugurated in FY 2004 and comes under the endowed division of the Graduate School ofEnvironmental Studies. The main study aim of our laboratory is to solve problems of environmental conservation while taking into consideration theviewpoints of manufacturers and the high-consumption society. Research in this division is categorized mainly into (a) establishing processes of valuable
material resources released in society and controlling, recycling, and disposing of them efficiently and safely; (b) inventing the preparation of functional
materials that can nurture environmentally friendly engineering applications, such as electronic devices with less impact on the environment; and (c)methods for dealing with substances to be controlled in circulation.

る。具体的には、適正に処理されなければ環境を汚染してしまう可能性のある電気・電子製品スクラップ（E-Scrap）や廃太陽光パネル（廃PV）、あるいは 使用済みリチウム電池（廃 LiB）に代表される廃棄物は、今後の大量廃棄が予想されながら我が国では明確なリサイクルルートが決まっていない状況にある。これらの処理を考える場合には、適切な収集システムと処理技術が必要となる。またそれに加えて、循環資源量の増大のためには、分別等の処理により発生する金属類やプラス[ 環境材料政策学分野 ][ Study of Functional Materials ]環境調和型材料の開発と応用研究
環境調和型材料を中心とする研究開発、ならびに大学で行われている様々な研究情報収集を通じて、次世代の材料・デバイスの研究シーズの探索や、大学研究シーズと企業ニーズのマッチングを推進させる、ことを目的とした研究室である。例えば、溶液中に拡散したウィルスや重金属イオンなどは簡単には回収できず、拡散により環境に対して大きな影響を及ぼす。この様な対象に対して、簡単簡便に回収する手法の一つとして磁気ビーズが開発されている。この材料は、Fig.1 に示す様に、特定の官能基等を表面に付着させた磁性粒子の形態を有し、官能基等の種類を変更することで様々な物質を対象とすることが可能である。
我々の研究室では、この材料を更に高機能化するために、水溶液中にて金属錯体の状態を制御し、還元反応電位と速度を制御する技術開発を通じて、低環境負荷で簡単簡便な装置のみを用いて、コアとなる高特性材料を常温で開発することを試みている。今後、本材料を用いて、Fig.1 Schematic drawing of the mechanismof magnetic bead

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Development of Environmentally FriendlyMaterials and Their Applications
Our laboratory mainly focuses on the development of environmentallyfriendly materials and their applications. Moreover, we research and match
academic and company needs. For example, viruses and/or heavy metalions, which are widely scattered among environmental conditions,seriously affect by our society because they are difficult to collect. To
solve these problems, magnetic beads were recently developed. As shownin the schematic drawing in Fig. 1, the specific functional groups, which
are attached to the new material’s surface, interact with the specificsubstance. In our laboratory, to develop the highly effective magneticbeads, well-stabilized, high-performance core materials are synthesizedunder room temperature conditions using simple equipment and bycontrolling the reaction potential through the management of the metalcomplex condition in an aqueous phase. We are planning to check theseabilities for the collection of various pollutant materials and present theresults in international/domestic conferences beginning next year.

Fig.2 Building a platform for secondary
raw materials

Fig.3 Survey analysis of used small home
appliances

チック類といった素材も二次資源として使えるよう、有害物質や忌避物質を除去することが必要である。当研究室では、適正な制度設計のための基盤研究を実施し、実際に国内で循環する対象物質のフロー調査や分析、情報類型化によりプラットフォームの構築を目指している。自治体（仙台市や宮城県）との連携や国の検討委員会等への参画を通じ研究推進すると共に、欧米等の最新動向の把握や情報発信にも注力し、グローバルな資源循環に関わる研究も行っている。

[ 環境物質政策学分野 ]

環境負荷低減に関わる研究
2021年度より新たな体制で研究活動を開始した本分野は、資源開発や製錬事業に係る環境政策の提案を目指して、環境浄化、特に製錬事業に関わる環境修復技術の開発とその展開を進めると共に、環境調和的な資源開発に貢献する研究開発を進めることを検討している。具体的には、非鉄金属製錬過程の排水中に含まれる金属を、微生物によYuko Saito

Assistant Professor

Mei-Fang Chien[ Study of End-of-Life Materials Control ]Research toward the Construction ofa Recycling-Oriented Society
We are conducting research on recycling in society that focuses on
resource-recycling technologies and social systems for building a recyclingoriented society. Specifically, wastes such as electrical and electronicscrap, photovoltaic panel waste, and used lithium batteries, which have thepotential to pollute the environment if not disposed of properly, are expected
to undergo mass disposal in the future. However, because a clear strategy
has not been established in Japan, to establish these processes, proper social
systems for collection and processing technologies are required. In addition,
to increase the quantity of secondary materials, it is necessary to remove
harmful, toxic, and repellent substances so that materials such as metals
and plastics generated by sorting and other processing can be safely used as
secondary resources. We are conducting basic research to design anappropriate policy and are working to build an informative platform
through flow surveys and analyses of target substances circulating inJapan. These studies are progressing through collaboration tests withmunicipalities (Sendai City and Miyagi Prefecture) and participation innational investigation committees. We also focus on understanding anddisseminating information on the latest trends in the other countries and on
conducting research related to global resource recycling.

Department of Environmental Studies for Advanced Society

Towards developing new, environmentally friendly materials andconstructing sustainable systems for resource recyclingMasanobu
Kamitakahara

先進社会環境学専攻

環境材料政策学分野
環境循環政策学分野
環境物質政策学分野[ Control of Environmental Materials ]Reducing the Environmental Impact ofRaw Material Production
Our lab members were renewed from FY2021 while we kept researching
toward proposing environmental policies related to remediation, especiallyregarding smelting operations and contributing to environmentally friendly
resource development. Particularly, we are studying the development of newprocesses to remove and recover metals contained in the wastewaterproduced by the nonferrous metal-smelting industry using microorganisms(Fig.4). We conducted a field survey of the Kosaka Smelter and Refinery inDecember (Fig.5).

る除去・回収する新しいプロセス開発に取り組みでいる（Fig.4）。12 月に小坂製錬所において現地調査を行った（Fig.5）。

Fig.4 Image of metal recovery by microorganisms

Fig.5 Group photo in front of the third drainage adit at
Kosaka Smelting & Refining Co., Ltd
Coexistence Activity Report 2021

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