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

DOWA 寄付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

教授 鳥羽 隆一

教授

教授 白鳥 寿一

教授 上高原 理暢

准教授 齋藤 優子

助教 簡 梅芳Professor

Professor

バラチャンドラン
ジャヤデワン

Professor

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Hideyuki
Takahashi

Ryuichi Toba

Professor

Balachandran
Jeyadevan

Toshikazu
Shiratori

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、分別等の処理によを研究テーマにして研究活動を推進する。

り発生する金属類やプラスチック類といった素材も二次資源として

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 ofvaluable material resources released in society and controlling, recycling, and disposing of them efficiently and safely; (b) inventing the preparation offunctional 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.

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
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（Fig.2）。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。一方で、我々は研究活動の社会への発信や環境教育にも注力している。講演・セミナーのほ[ 環境材料政策学分野 ]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[ Study of Functional Materials ]Development of Environmentally Friendly
Materials and Their Applications
Our laboratory mainly focuses on the development of environmentallyfriendly materials and their applications. Moreover, we research andmatch academic and company needs. For example, viruses and/or heavy
metal ions, 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.

か、宮城県内の小学生を対象とした資源やリサイクルに関する環境教育も複数回行った。

[ 環境物質政策学分野 ]

環境負荷低減に関わる研究
本分野は、資源開発や製錬事業に係る環境政策の提案にふさわしい環境浄 化・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.3）。

Masanobu
Kamitakahara

Yuko Saito

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 resourcerecycling technologies and social systems for building a recycling-oriented
society. Specifically, wastes such as electrical and electronic scrap,
photovoltaic panel waste, and used lithium batteries, which have the potential
to pollute the environment if not disposed of properly, are expected toundergo 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 andplastics 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 throughflow surveys and analyses of target substances circulating in Japan (Fig.2).
These studies are progressing through collaboration tests with municipalities(Sendai City and Miyagi Prefecture) and participation in national
investigation committees. We also focus on understanding and disseminating
information on the latest trends in the other countries and on conducting
research related to global resource recycling. At the same time, we also focus
on publicizing our research activities and environmental education. In
addition to lectures and seminars, we have conducted several environmental
education programs on resources and recycling for elementary school
students in Miyagi Prefecture.

Department of Environmental Studies for Advanced Society

Towards developing environmental friendly new materials andconstructing sustainable resource recycling systems

教授 高橋 英志

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
We kept researching toward proposing environmental policies related toremediation, especially regarding smelting operations and contributing
to environmentally friendly resource development. Particularly, we arestudying the development of new processes to remove and recover metals
contained in the wastewater produced by the nonferrous metal-smelting
industry using microorganisms (Fig.3).

試みている。今後、本材料を用いて、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回収試験等を試みる。

[ 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
Fig.1 Schematic drawing of the mechanism of magnetic bead

32 Coexistence Activity Report 2022

Fig.2 Building a platform for secondary raw materials

Fig.3 Image of metal recovery by microorganisms

Coexistence Activity Report 2022

33