研究業績：先進機能材料研究部門・環境材料研究グループ

研

究

業

績

先進機能材料研究部門・環境材料研究グループ〈論文〉“ Complex Three-Dimensional Co 3 O 4 NanoRaspberry: Highly Stable and Active Lowtemperature CO”
T. Fuchigami, R. Kimata, M. Haneda, K. Kakimoto
Nanomaterials, 8（9）, 662（2018）“Promoting Effect of Cerium Oxide on the Catalytic

水熱法により酸化コバルトナノ粒子の合成を検討した

Performance of Yttrium Oxide for Oxidative
Coupling of Methane”
M. Haneda, Y. Katsuragawa, Y. Nakamura, A. Towata
Frontiers in Chemistry, 6, 581（2018）
メタン酸化カップリング反応に活性を示す Y2O3 の更なところ、添加剤を変えることで粒子形状を制御できる

る活性向上を目指し、酸素分子の活性化に着目して酸ことを明らかにした。特に、Na2SO4 を添加剤として化セリウムの添加効果を詳細に検討した。その結果、用いるとラズベリー形状の粒子を合成することがで最適な酸化セリウム添加量は 3mol% であること、Y2O3

き、室温付近においても極めて高い CO 酸化活性を示

表面に分散した酸化セリウムが活性であること、酸素同すことを見出した。

位体交換反応から酸化セリウムの役割は酸素分子の解離吸着を促進することであることを明らかにした。

“Oxidative coupling of methane over Ba-doped Y2O3

catalyst – Similarity with active site for direct
decomposition of NO”
M. Haneda, M. Tanaka, Y. Doi, N. Bion
Molecular Catalysis, 457, pp 74-81（2018）
NO 直接分解反応における触媒の活性点構造がメタン
酸化カップリング反応と類似しているのではないかと推察し、Ba/Y2O3 触媒について詳細に検討した。その結果、NO 直接分解活性と C2 収率に極めて良好な相関性を得ることができた。FT-IR、酸素同位体交換な
どのキャラクタリゼーションの結果より、Y2O3 表面にナノ分散したバリウムが活性点として作用すること、酸素分子を解離吸着することで効果的に活性化できることを明らかにした。

“CO Adsorption Site Change Induced by Copper

Substitution in a Ruthenium Catalyst forEnhanced CO Oxidation Activity”
B. Huang, H. Kobayashi,* T. Yamamoto, T. Toriyama,
S. Matsumura, Y. Nishida, K. Sato, K. Nagaoka, M.
Haneda, W. Xie, Y. Nanba, M. Koyama, F. Wang, S.
Kawaguchi, Y. Kubota, H. Kitagawa
Angewandte Chemie International Edition, 58 , pp2230−2235（2019）
ルテニウム（Ru）と銅（Cu）の固溶型ナノ粒子はRu および Cu 単独と比較して高い CO 酸化活性を示す。Cu0.2Ru0.8 が最も高い CO 酸化活性を示すが、両者を合金化することで CO 分子の吸着エネルギーが低下すること、CO 分子の新たな吸着サイトが生成することを in situ FT-IR および第一原理計算により明らかにした。

― 43 ―

研究業績：先進機能材料研究部門・環境材料研究グループ〈口頭発表〉“Promoted three-way catalysis of rare earth – doped

Rh/ZrO2”
M. Haneda, Y. Tomida, H. Sawada
The Japan-German Joint Symposium on Advanced
Catalysis Materials and Characterization, 19-21 June,
2018, Munich, Germany（Invited）「第 2 成分を添加した白金担持バリウム含有複合酸化物の NOx 吸蔵脱離特性」
加古悠馬・稲村昌晃・若林 誉・中原祐之輔・羽田政明
第 122 回触媒討論会、2018 年 9 月 26-28 日、函館
「酸化イットリウムにナノ分散した酸化セリウム触媒上でのメタン酸化カップリング反応」“Characterization of rare earth-doped CeO2-ZrO2

桂川侑也・羽田政明

as oxygen storage materials by IR and isotopic
transient kinetic analyses”
M. Haneda, Y. Nakamura, S. Yamada, K. Iwashina, R.
Oshima, T. Sato, M. Inamura, T. Wakabayashi, Y.
Nakahara
TOCAT8, 5-10 August, 2018, Yokohama, Japan（Invited）

第 122 回触媒討論会、2018 年 9 月 26-28 日、函館

“Improvement of Low Temperature CO Oxidation「活性点構造の類似性に着目した NO 直接分解触媒のメタン酸化カップリング反応への展開」
田中真実・土井泰幸・羽田政明
第 48 回石油・石油化学討論会、2018 年 10 月 17-18 日
東京（注目発表）「in situ FT-IR および同位体酸素を活用した貴金属担Activity by Raspberry-Structure of Co 3 O 4
Nanocrystals”
R. Kimata, T. Fuchigami, M. Haneda, K. Kakimoto
IUMRS-ICEM 2018, 19-24 August, 2018, Daejeon,
Korea

持酸化セリウム系触媒の OSC 特性評価」
中村悠一郎・羽田政明
第 48 回石油・石油化学討論会、2018 年 10 月 17-18 日
東京“Studies on three-way catalysts -Improvement of

catalytic performance and OSC characterization”
M. Haneda
Lecture at University of Caen, 26 October, 2018,
Caen, France（Invited）「Co3O4 ナノ粒子の形態制御による低温触媒活性」
木俣良介・渕上輝顕・羽田政明・柿本健一
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

2018 年 9 月 5-7 日、名古屋「低分子の吸着架橋による複雑な 3 次元ナノ構造の創「ウニ状酸化ニオブナノ粒子の熱安定性と固体酸触媒活性」
渕上輝顕・黒田真未・木俣良介・山本颯人・中村修一・製と構造安定性」

羽田政明・柿本健一

渕上輝顕・木俣良介・山本颯人・羽田政明・柿本健一

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

日本セラミックス協会

2018 年 9 月 5-7 日、名古屋

2018 年 12 月 15 日、名古屋“Bimetallic Pt/Pd diesel oxidation catalyst and its「酸化セリウム - 酸化イットリウムをベースとした複合

implementation by secondary additive metal”
M. Haneda, H. Hamada
ICEC&EECAT2018, 22-26 September, 2018, Tianjin,
China（Invited）「実機耐久を実施した Pd 系三元触媒の in situ FT-IR

酸化物触媒の高温 NO 直接分解反応」
竹中啓太・林勇治・羽田政明

第 57 回セラミックス基礎科学討論会、2019 年 1 月

16-17 日、仙台
「IrRh 複合化触媒における三元触媒活性に及ぼす担体による解析」
羽田政明・小川東海支部 学術研究発表会

酸化物の影響」
誠・棚橋晃毅・岩知道均一

高須基暢・山田省吾・金子貴大・羽田政明

第 122 回触媒討論会、2018 年 9 月 26-28 日、函館

第 57 回セラミックス基礎科学討論会、2019 年 1 月

16-17 日、仙台
― 44 ―

研究業績：先進機能材料研究部門・環境材料研究グループ「FT-IR および同位体酸素を活用した酸化セリウム系

浅尾直樹

触媒の酸素貯蔵特性の評価」

日 本 化 学 会 第 99 春 季 年 会、 2019 年 3 月 16-19 日

中村悠一郎・羽田政明

神戸第 57 回セラミックス基礎科学討論会、2019 年 1 月

16-17 日、仙台

「触媒のみで実現可能な高温排ガス NOx 浄化技術の開発」
羽田政明「セリア系酸化物の新規作製法の開発と耐熱性評価」
桑原研究助成 < 大気分野 > 成果報告会

鉄鋼環境基金2019 年 3 月 22 日、東京（依頼講演）

聖・佐野花織・梅津理恵・加藤秀実・羽田政明・〈ポスター発表〉「FT-IR と 同 位 体 酸 素 を 活 用 し た Pd/CeO2-ZrO2 の「同位体酸素を利用した貴金属担持 CeO2-Al2O3 触媒のOSC 特性評価」

OSC 特性評価」

中村悠一郎・羽田政明

中村悠一郎・羽田政明

触媒学会西日本支部第 9 回触媒科学研究発表会

第 122 回触媒討論会、2018 年 9 月 26-28 日、函館2018 年 6 月 8 日、名古屋「多孔性シリカに担持したパラジウム触媒上でのメタン「多孔性シリカに担持した Pd 触媒のメタン酸化活性」

完全酸化反応」

伊藤義高・羽田政明

伊藤義高・羽田政明

触媒学会西日本支部第 9 回触媒科学研究発表会

2018 JPIJS ポスターセッション、2018 年 10 月 17 日

2018 年 6 月 8 日、名古屋

東京「アルカリ土類を添加した Fe2O3/CeO2/Y2O3 触媒の高「アルカリ土類を添加した Fe2O3/CeO2/Y2O3 触媒の高温 NO 直接分解」

温 NO 直接分解活性」

竹中啓太・羽田政明

竹中啓太・林触媒学会西日本支部第 9 回触媒科学研究発表会

2018 JPIJS ポスターセッション、2018 年 10 月 17 日

2018 年 6 月 8 日、名古屋

東京“In situ FT-IR study of three-way catalytic reaction“Three-way Catalytic Performance of Fe-doped Pd/over palladium catalysts supported on CeO2-ZrO2
based materials”
Y. Nakamura, M. Haneda
The Japan-German Joint Symposium on Advanced
Catalysis Materials and Characterization, 19-21 June,
2018, Munich, Germany

CeO 2 -ZrO 2 under Lean/Rich Perturbation
Conditions”
Y. Nakamura K. Kusatsugu, M. Haneda
11 th International Congress on Catalysis andAutomotive Pollution Control（ CAPoC11 ）, 29-31
October, 2018, Brussels, Belgium「硫酸根含有ジルコニア多孔体に担持した白金触媒の「脱合金酸化法を用いたセリア - ジルコニア固溶体の作製」

勇治・中村悠一郎・羽田政明

NO 選択還元活性」

桑原

花本浩平・高村研司・羽田政明

浅尾直樹

第 122 回触媒討論会、2018 年 9 月 26-28 日、函館

第 123 回触媒討論会、2019 年 3 月 20-21 日、大阪

「第 2 成分添加 CeO2-ZrO2 に担持したパラジウム触媒の変動条件下での三元触媒特性」
草次健人・羽田政明
第 122 回触媒討論会、2018 年 9 月 26-28 日、函館

― 45 ―

聖・佐野花織・梅津理恵・加藤秀実・羽田政明・

研究業績：先進機能材料研究部門・エネルギー材料研究グループ

先進機能材料研究部門・エネルギー材料研究グループ〈論文〉“A novel single-mode microwave assisted synthesis“A novel and facile synthesis of visibleof metal oxide as visible-light photocatalyst”
K. Kato, S. Vaucher, P. Hoffmann, Y. Xin and T.
ShiraiMaterials Letters 15（2019）125-128

プ型の酸化チタンを作製し、可視光応答型光触媒へのphotoluminescence Si nanocrystals by room
temperature mechanochemical disproportionationof SiO”
Y. Xin, Y. Xu, J. Lee and T. Shirai
RSC Advances 9（2019）8310-8314
本論文では SiO のメカノケミカル処理で室温での不均化反応による、新たな可視光発光性を持つ Si ナノ

応用について検討した。

結晶の作製手法を開発した。

“ Surface modification of fly ash by mechano-“Structural-Controlled Synthesis of Highly Efficientchemical treatment”
K. Kato, Y. Xin, T. Hitomi and T. Shirai
Ceramics International 45（2019）849-853
本論文ではメカノケミカル処理で粉砕・活性化させた

Visible Light TiO 2 Photocatalyst via One-Step
Single-Mode Microwave Assisted Reaction”
K. Kato, Y. Xin and T. Shirai
Scientific Report 9（2019）4900

フライアッシュ粒子の粉体特性を評価した。さらに、

本論文ではマイクロ波特異反応場を利用することによメカノケミカル処理時間に対するアルカリ溶液へのイ

り、金属チタン粒子をターゲットとして表面の化学構

オン溶出挙動変化について「粉砕効果」と「活性化効造が原子レベルで制御された酸化チタンを合成し、合果」の複合モデルを提案し議論した。

成中の雰囲気を変化させた際のマイクロ波磁場加熱中

本論文ではシングルモードマイクロ波磁場反応場を利用した金属チタン粒子の酸化反応により Ti3+ 自己ドーにおける金属チタン粒子表面の特異酸化メカニズムを“High hole mobility of a semi-conductive alumina/

解明した。さらに可視光応答性光触媒への応用を検討

nano-carbon ceramic composite fabricated by gelcasting and reductive sintering”
Y. Xin, T. Kumazawa, M. Fuji and T. Shirai
Journal of the European Ceramic Society 39（2019）1730-1734

した。
“ Solid-state reduction of silica nanoparticles via

ノカーボン・セラミックス複合材料を開発し、焼成温

oxygen abstraction from SiO4 units by polyolefins
under mechanical stressing”
M. Senna, H. Noda, Y. Xin, H. Hasegawa, C. Takai, T.
Shirai and M. Fuji
RSC Advances 8（2018）36338-36344

度による半導体特性の変化について議論した。

本論文ではシリカとポリオレフィンのメカノケミカル

本論文ではゲ ルキャスティング 法と不活性雰囲気における還元焼成で高いキャリア移動度を持つ半導体ナ

還元法により、一酸化ケイ素を合成し、メカノケミカ“ Oxidative decomposition of volatile organic

compounds on hydroxyapatite with oriented
crystal structures”
Y. Xin, H. Ikeuchi, J. Hong, H. Nishikawa and T.
Shirai
Journal of the Ceramic Society of Japan 127（2019）263-266
本論文では気液界面析出法における a、c 面に配向した二種類の水酸化アパタイトを合成し、揮発性有機物の酸化分解触媒効果への影響について議論した。

― 46 ―

ル処理中の反応メカニズムを解明した。
“ Structural evolution of La 2 Ti 2 O 7 at elevatedemperatures”
N. Ishizawa, K. Ninomiya and J. Wang
Acta Crystallographica Section B. B75（2019）.
https://doi.org/10.1107/S2052520619002105
層状ペロフスカイト構造を持つ La2Ti2O7 強誘電体の高温構造変化を単結晶 X 線回折法で調べた。単斜晶系の低温相（L）は変調構造をもつ中間相（IC）を経て斜方晶系の高温相（H）に変化した。中間相（IC）

研究業績：先進機能材料研究部門・エネルギー材料研究グループ

は約 989 K と約 1080 K の間に出現した。L–IC 相転が単位胞サイズで交互に双晶した平板状ドメインと、移は一時相転移で、結晶は 989K と 1027K の間で L–

低温相の L 型と高温相の H 型の構造モジュールが単IC 二相共存領域をもっていた。中間相（IC）の結晶
構造は 3+1 次元超構造をもち、その変調ベクトルは基本セルの ao に平行で、q = αao（α ≃ 0.49）と表現された。中間相と高温相間の IC-H 相転移は 1080
K 付近にあり、二次相転移に近い。この相転移において、低温相の L 型の原子配列をもつ構造モジュール

位胞サイズで公互に双晶した平板状ドメインが中間相（IC）に現れ、温度の低下とともにαの値は 1/2 に近づき、平板状ドメインの厚みが急速に増加した。しかし、L–IC 二相共存領域に入るとこれらは巨視的双晶をもつ L 型構造に徐々に再編成され、IC 相は 989 Kで最終的に消滅した。

〈著書〉

ステム，285-290

粉体の表面処理・複合化技術集大成−基礎から応用ま
で−

基礎編

白井

孝

第1節

第3章

本書では、TPDMS 法を用いたセラミックス粉体の表

粒子表面特性の評価技術面評価に関する研究事例を紹介し、分析結果について
粒子表面評価のための分析手法、テクノシ考察を行った。

〈 総 説 ・解 説 ・報 文 ・そ の 他 〉“Solution-Processed Functional Zinc Oxide Films”「局所反応場制御による新規セラミックスプロセスの開発」

J. Hong, K. Katsumata, Y. Xin, T. Shirai, N.
Matsushita
先進セラミックスセンター年報（2017）（ 名古屋工業
大 学 先 進 セ ラ ミ ッ ク ス 研 究 セ ン タ ー ）、6、6-12
2018 年 4 月

白井

孝・藤

正督

セラミックス（日本セラミックス協会）53（1）38-42

2018 年 1 月〈口頭発表〉「高いキャリア移動度を持つ半導体ナノカーボン・セラ「ヘキサメチレンテトラミンの熱分解による水酸化アパ
タイトの合成」

ミックス複合材料の開発」
辛韵子・熊澤知志・藤正督・白井

安藤友里・辛孝

韵子・本田銀煕・白井孝

粉体工学会 2018 年度春期研究発表会、2018 年 5 月

粉体工学会 2018 年度春期研究発表会、2018 年 5 月

15-16 日、京都

15-16 日、京都

「マイクロ波磁場加熱技術を用いた特異構造を有する金「ゾルゲル法による HAp/TiO2 の複合粒子の合成とそ

属酸窒化物の創製とその応用」の応用」

加藤邦彦・辛

小林史明・辛韵子・白井孝韵子・本田銀煕・西川治光・白井孝

粉体工学会 2018 年度春期研究発表会、2018 年 5 月

粉体工学会 2018 年度春期研究発表会、2018 年 5 月

15-16 日、京都

15-16 日、京都

― 47 ―

研究業績：先進機能材料研究部門・エネルギー材料研究グループ「釉薬中の金属酸化物の構造及びその機能性への影響」
紫藤壮大・本田銀煕・辛韵子・白井「水酸化アパタイトの粒子形態に及ぼす pH 調整剤の影響」
安藤友里、本田 銀煕、辛

孝

韵子、白井

孝

粉体工学会 2018 年度春期研究発表会、2018 年 5 月日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

15-16 日、京都2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学“Controlling of pore structure of porous ceramics「異なる合成法による HAp/TiO2 複合粒子の合成とそ

fabricated by gel-casting method”
Y. Xin, D. Asai, J. Hong, T. Shirai
CIMTEC2018, 4-14 June, 2018, Perugia, Italy（Invited）

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム
2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学「CNF による多孔質の気孔構造制御および断熱性向上「ケイ酸塩化合物中における金属酸化物の構造及びそのの形態制御」
小林史明・辛韵子・文孝

機能性評価」

技術の検討」
辛韵子・西川治光・白井明・舟橋由晃・白井

紫藤壮大・本田銀煕・辛

孝

韵子・白井

孝

バイオマス利用技術研究発表会、2018 年 8 月 30 日

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

静岡大学2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学「可視光応答性光触媒のマイクロ波合成と室内環境浄化「異なる廃棄物系無機粒子におけるメカノケミカル効果への影響とその応用」

材への応用」
加藤邦彦・辛韵子・白井

亀山健吾・加藤日奈子・辛 韵子・本田銀煕・白井 孝

孝バイオマス利用技術研究発表会、2018 年 8 月 30 日

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

静岡大学2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学「粉体表面を反応場とした機能性材料の開発とその応用」
白井「界面反応場を利用した機能性材料の創製とその応用」
白井孝

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

孝第 18 回 五セラミックス研究機関（東工大 - 名工大 -JFCC-AIST-NIMS）合同講演会、2018 年 10 月 1 日、名古2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学（招待講演）屋（依頼講演）「マイクロ波反応場による非量論型金属酸化物の新規合成法の開発と光触媒への応用」
加藤邦彦・辛韵子・白井「半導体ナノカーボン・セラミックス複合材料の開発と孝

その特性評価」

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

辛2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学

白井韵子・熊澤知志・藤正督・Nguyen Huu Hien・孝

日本セラミックス協会 2019 年年会、2019 年 3 月 24 日
工学院大学

〈ポスター発表〉

第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ「炭素・セラミックス複合材料の開発と半導体特性評価」
辛韵子・熊澤知志・藤正督・白井

ミスト懇話会、2018 年 6 月 28-29 日、下呂孝

第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ
ミスト懇話会、2018 年 6 月 28-29 日、下呂

「メカノケミカル処理による廃棄物系粒子の活性化と評価」
亀山健吾・加藤日奈子・辛 韵子・本田銀煕・白井 孝「マイクロ波磁場反応場を利用した非量論型金属酸化物

ミスト懇話会、2018 年 6 月 28-29 日、下呂の創製とその応用」
加藤邦彦・辛韵子・白井

第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ孝― 48 ―

研究業績：先進機能材料研究部門・エネルギー材料研究グループ

The 20th International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design, 4-7 January, 2019, Sun Moon
University, Korea「異なる pH 調整法による水酸化アパタイトの結晶異方性制御」
安藤友里・辛韵子・本田銀煕・白井孝

第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ
ミスト懇話会、2018 年 6 月 28-29 日、下呂

「製造方法の違いが 及ぼ すミリング 処理による表面「HAp/TiO2 複合粒子の形態制御と VOC ガス分解特性の評価」
小林史明・辛韵子・本田銀煕・西川治光・白井

変質への影響」

孝韵子・Nguyen Huu Hien・白井

清水和加子・辛孝第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ

第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会、2019 年

ミスト懇話会、2018 年 6 月 28-29 日、下呂3 月 4-5 日、東北大学「釉薬中の金属酸化物の違いによるセラミックス機能性「メカノケミカル還元法による WO3 の表面改質とその応用」

への影響」
紫藤壮大・本田銀煕・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井

須藤隆文・辛韵子・白井孝

第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会、2019 年
3 月 4-5 日、東北大学

孝

第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ
ミスト懇話会、2018 年 6 月 28-29 日、下呂

「元素ドーピングによるセラミックス / ナノカーボン複“Fabrication of Ceramic/Nano-carbon Composites

合体の半導体特性制御」

by Combination of Gel-Casting and Reductive
Sintering”
T. Shirai, Y. Xin, H. H. Nguyen
The 20th International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design, 4-7 January, 2019, Sun Moon
University, Korea

竹内優弥・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会、2019 年

3 月 4-5 日、東北大学「マイクロ波特異反応場を利用した酸化物の合成と磁場
加熱挙動の解明」
永田韵子・Nguyen Huu Hien・白井

拓・辛孝“ Porous Hydroxyapatite with Controlled Pore

第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会、2019 年

Structure Fabricated via Gel-Casting and Its
Application as VOC Decomposition Filter”
Y. Xin, D. Asai, T. Shirai
The 20th International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design, 4-7 January, 2019, Sun Moon
University, Korea

3 月 4-5 日、東北大学「アルミノケイ酸塩含有廃物の有効利用とその評価」
韵子・Nguyen Huu Hien・白井齋藤拓也・辛孝第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会、2019 年

3 月 4-5 日、東北大学“Effect of Excess Energy through Ball Milling Process“ Heat Resistance of Transparent Polycrystalline

on Surface Hydration Behavior of Ceramic Powder”
W. Shimizu, Y. Xin, H. H. Nguyen, T. Shirai
The 20th International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design, 4-7 January, 2019, Sun Moon
University, Korea

Al 2O 3 with Y 2O 3 Dopant Produced by Two-stepPulsed Electric Current Sintering”
Nguyen Huu Hien, T. Shirai, M. Nanko
日本セラミックス協会 2019 年年会、2019 年 3 月 24 日、“Structual-Controlled Synthesis of Hydroxyapatite

via Hexamethylentetramine As pH Adjustor”
Y. Ando, Y. Xin, T. Shirai
The 20th International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design, 4-7 January, 2019, Sun Moon
University, Korea

工学院大学「マイクロ波合成による銀ナノ粒子生成過程の解明」
岩崎亮太・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

日本セラミックス協会 2019 年年会、2019 年 3 月 24
日、工学院大学「ヨウ素溶液含浸による炭素複合セラミックスの導電率向上」
韵子・Nguyen Huu Hien・白井

竹内優弥・辛孝“ VOC decomposition on A HAp/TiO 2 composite

日本セラミックス協会 2019 年年会、2019 年 3 月 24

synthesized by Sol-Gel Process”
F. Kobayashi, Y. Xin, T. Shirai

日、工学院大学― 49 ―

研究業績：先進機能材料研究部門・エネルギー材料研究グループ／先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ〈受賞〉「第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ2018 年 9 月 7 日、名古屋工業大学

ミスト懇話会夏季セミナー優秀発表賞」
加藤邦彦・辛韵子・白井「第 57 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ

孝2018 年 6 月 29 日、下呂ミスト懇話会秋季講演会ベストディスカッション賞」
加藤邦彦「第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ2018 年 10 月 19 日、名古屋工業大学

ミスト懇話会夏季セミナーベストディスカッション賞」
加藤邦彦・辛韵子・白井「第 57 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ

孝2018 年 6 月 29 日、下呂ミスト懇話会秋季講演会ベストディスカッション賞」
舟橋由晃「日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム優秀2018 年 10 月 19 日、名古屋工業大学

発表賞」
加藤邦彦・辛韵子・白井「第 57 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ

孝2018 年 9 月 7 日、名古屋工業大学

ミスト懇話会秋季講演会ベストディスカッション賞」
岩崎亮太「日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム優秀2018 年 10 月 19 日、名古屋工業大学

発表賞」
紫藤壮大・本田銀煕・辛韵子・白井「第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会ポスター

孝2018 年 9 月 7 日、名古屋工業大学

奨励賞」
韵子・Nguyen Huu Hien・白井 孝
2019 年 3 月 5 日、東北大学

須藤隆文・辛「日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム優秀
敢闘賞」「第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会ポスター

亀山健吾・加藤日奈子・辛 韵子・本田銀煕・白井 孝

2018 年 9 月 7 日、名古屋工業大学

奨励賞」
竹内優弥・辛「日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム優秀

韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝2019 年 3 月 5 日、東北大学

敢闘賞」
小林史明・辛韵子・西川治光・白井「第 7 回日本セラミックス協会 MFD 研究会ポスター

孝2018 年 9 月 7 日、名古屋工業大学

奨励賞」
韵子・Nguyen Huu Hien・白井 孝
2019 年 3 月 5 日、東北大学

齋藤拓也・辛「日本セラミックス協会第 31 回秋季シンポジウム優秀
敢闘賞」
安藤友里・本田銀煕・辛

韵子・白井

孝

先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ〈論文〉“The synthesis of a porous-type of TiO2 with rutile

structure”
Y. Yamashita, K. Ishiguro, D. Nakai, M. Fuji

Advanced Powder Technology, 29（10）, 2521-2526,
2018
本研究は、ルチル構造を持つ多孔質チタニア粒子の合― 50 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ

成を試みたものである。垂直型環状炉内で自然落下法“ C h e m i c a l a n d t h e r m a l p ro p e r t i e s o f VO 2を用いてフュームドチタニアに熱処理を施した。特にをボールミルなどにより機械的処理することで粒子表

mechanochemically derived from V 2O 5 by comilling with paraffin wax”
C. Takai, M. Senna, S. Hoshino, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Fuji
RSC Adv., 8, 21306-21315, 2018
本研究は、メカノケミカル還元法を用いて V2O5 から得られた VO2 の化学・熱特性を評価したものである。
還元剤としてパラフィンワックスを用いて V2O5 と共粉砕することで還元を行った。粉砕時間が 3 時間、
V2O5: パラフィンの質量比 30:1 で VO2 の純粋な相が形成されることが明らかとなった。また、53 − 60℃
及び 67 − 79℃の加熱・冷却時に正方晶系と単斜晶系の可逆的な転移が観察された。得られた VO2 粒子 0の潜熱は 20 Jg-1 を超え、従来のものよりも優れていることが示された。Cr または Mo を 1wt% ドープした VO2 の潜熱に増加は見られなかった。イオンエッ
チングと X 線光電子分光法を組み合わせて V2p3/2 のピークを分析した結果、ドープしていない VO2 粒子
では全体的に V4+ が豊富であることが明らかとなっ面を活性化させ、アルカリ溶液などで処理することでた。このことから少量のパラフィンワックスと共粉砕

粒子間に固体架橋を形成させ、セラミックスを製造すすることで V の低配位化を促すことができると示唆る手法である。本研究では、この活性化を水蒸気吸着された。

熱処理の温度や時間を検討した。熱処理時間 1 秒未
満ではアナターゼ型からルチル型への劇的な多形化が観察された。また、ルチル型生成比と多孔質チタニアの比表面積の関係には熱処理温度が依存することが明らかとなった。さらに得られた多孔質チタニア粒子は沈降試験により高い分散性が示したが、粒子径は比較的大きいことが明らかとなった。
“Non-firing ceramics: Activation of silica powder

surface for achieving high-density solidified bodies”
Y. Nakashima, Hadi Razavi Khosroshahi, C. Takai, M.
Fuji
Advanced Powder Technology, 29（8）, 1900-1903,
2018.8
本研究は、セラミックス無焼成製造技術における粒子
表面活性化を水蒸気吸着法により明らかとしたものである。セラミックスの無焼成製造技術では、原料粉体法により分析した。水蒸気吸着法により、分析することで粒子表面での水酸基の形成、活性サイトの形成を“Experimental Investigation of a Rising Bubblein

定性的に評価し、処理時間の増大に対しそれらの構造

Aqueous Gelatin Solution under Gelation Process”
S. Iwata, Y. Saiki, R. Nagumo, H. Mori, M. Fuji,
Ruben Labandera Menchavez
Journal of the Society of Rheology, 46（3）, 107-115,2018

が粒子表面に導入されることを明らかとした。
“Effect of CNTs on morphology and electromagnetic

properties of non-firing CNTs/silica composite
ceramics”
Bo Peng, C. Takai, Hadi Razavi Khosroshahi, M S EL
Salmawy, M. Fuji
Advanced Powder Technology, 29（8）, 1865-1870,
2018.8

ゲル化プロセスにおける溶液中の泡の上昇速度と形状の変化を調べた。二つの異なる大きさの泡を生成させるために、ゼラチン水溶液で満たされた二つの異なる実験系で実験を行った。ゲル化は温度を制御した冷却システムによって進行を遅くした。その時の粘弾性は、

本研究は、シリカセラミックスにカーボンナノチュー

レオメーターを用いて調べ、温度はすべての試料で同ブ（CNTs）を複合し、その形態や電磁特性への影響じにした。測定結果より、泡の形状はゲル化の進行にを調査したものである。炭素複合セラミックスは高い

よって溶液の粘度が変化することと一致した。ゼラチ

靱性や電気伝導率が期待されている。しかし、高温焼ン溶液のゲル化したタイミングは、上昇する泡の形が成を必要とする一般のセラミックスでは、炭素が分解

球状から上下に長い形などに変化することから判断しされ、複合化が難しい。本研究では、低温でセラミッた。また、測定において泡周辺のゲル構造に依存しなクスを作製できる無焼成固化プロセスを用いることでいという観点から、測定には小さな泡が適しているこ

CNTs とシリカの複合化に成功した。作製した CNTs/
シリカ複合体は電気抵抗 66.6 Ωを示し、曲げ強度は13.8 MPa を示した。また、広い周波数において電磁波吸収率 70% を超えることが明らかとなった。このことから、CNTs/ シリカ複合体は電磁波吸収体としとが観察された。本研究で用いた測定方法は、簡単でての応用が期待できる。

― 51 ―

プロセスの観察に便利である。

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“Effects of hydrothermal temperature and time ofhydrochar from Cattail leaves”
Dolrudee Jaruwat, Parncheewa Udomsap, Nuwong
Chollacoop, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
American Institute of Physics Conference Proceedings
2010, 020016-1-020016-8, 2018の研究に用いた。最初の水熱工程では、カオリンを水
酸化ナトリウム溶液と 200℃で 3 〜 5 時間の異なる反応時間で混合した。水酸化ナトリウムおよび塩酸を混合物に添加して、それらがゲルになる前にそれらのｐＨを調整した。2 番目の水熱工程では、ゲルを 90 ℃
で 3 日間保持してゼオライト P を得た。合成したゼ

水熱炭化法によってガマの葉から水熱炭化物を生成さ

オライト P は、型と結晶化を同定するために X 線回せることを成功した。細孔の生成や表面積に与える影折（XRD）により特性化した。形態は走査電子顕微

響 を 調 べ る た め に、 水 熱 炭 化 処 理 の 温 度 を 160 〜

鏡（SEM）を用いて観察した。官能基はフーリエ変

200 ℃、反応時間を 4 〜 24 時間で変化させて評価を行った。試料の評価には、走査型電子顕微鏡（SEM）
や FT-IR、ラマン測定を、それぞれ形態変化の評価・

換赤外分光（FT-IR）により特性化した。この研究から、最初の水熱活性化および塩酸濃縮における反応時間の表面基の評価・表面の炭素評価のために用いた。これされた。

増加が高品質のゼオライト P をもたらすことが見出

らの結果より、水熱炭化処理の温度や時間が増加すると、表面にアモルファス炭素や芳香族基が増加するこ“Influence of hydrothermal and calcination processとがわかった。また、ガマの葉の水熱炭化は、200℃、

on metakaolin from natural clay”
Suphada Srilai, Napat Kaewtrakulchai, Gasidit
Panomsuwan, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
American Institute of Physics Conference Proceedings
2010, 020018-1-0200118-6, 2018
本研究では、メタカオリンを Lampang 地方の天然粘12 時間で最もヘミセルロースやセルロースの分解が進行することがわかった。
“Effects of transition metal during the hydrothermal

carbonization on characteristics of carbon
materials”
Peeranuch Sangjumras, Parncheewa Udomsap, Napat
Kaewtrakulchai, Apiluck Eiad-ua, M. Fuji, Sutee
Chutipaichit
American Institute of Physics Conference Proceedings
2010, 020014-1-020014-6, 2018

土から水熱および煆焼プロセスを介して合成した。水
熱過程は 160 ℃、180 ℃および 200 ℃から 4、8、12
時間の間異なる温度で研究した。煆焼工程は 2 時間

500 から 900℃までの異なる温度で研究した。得られた生成物の物理的形態を走査型電子顕微鏡により観察したところ、得られた生成物の表面は、温度が上昇す

農業廃棄物から生み出されるバイオマスは、水熱炭化

ると表面積が増大し､ より粗くなった。また､ 化学構法を用いることで炭素によって変化する。
本研究では、

造分析に FT-IR 分光法を用いた結果､ ランパーン粘バイオマスを 200 ℃で 24 時間、水熱炭化処理を行い、土が 200 °C で 8 時間の水熱合成、続いて 800 °C と金属に変化させる触媒として用いることを検証した。実

900°C での煆焼、そしてほとんどの条件を通してメ

験には、Cu（NO3）2, Cd（NO3）2, Fe（NO3）3, Ni（NO3）2,

タカオリンに変換できることが示唆された。メタカオ

Ba（NO3）2 などの金属塩溶液を用い、濃度は 5 wt%

リンの表面積の改善は、触媒の触媒活性のための高いとした。それらの表面の性質や生成した炭素の形態的

金属分散をもたらす。

な変化を調べるために FT-IR と SEM を用いて評価を行った。

“ Effect of silane modification on CNTs/silica

生成した炭素上に残った金属粒子は、高い触媒機能を

composites fabricated by a non-firing process toenhance interfacial property and dispersibility”
Bo Peng, C. Takai, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
Advanced Powder Technology, 29（9）, 2091-2096,
2018.9

持っていることが判明した。このことから、水熱炭化法
において、金属の変遷を組み合わせることは、簡単な方
法で触媒を用意することが出来る効率的な手法である。
“Zeolite P from kaolin via hydrothermal method”

カーボンナノチューブ／セラミック複合材料は、そのApiluck Eiad-ua, Phanwasa Amnaphiang, Panuruj
Asawaworarit, Nongluck Houngkamhang, Nuwong
Chollacoop, M. Fuji
American Institute of Physics Conference Proceedings
2010, 020021-1-020021-5, 2018
ゼオライト P は天然カオリンから二段階水熱法により合成した。タイの Lampang 産の天然カオリンをこ優れた特性により注目を浴びている。焼結は信頼性の― 52 ―

観点からセラミック製造における極めて重要な部分だが、カーボンナノチューブ（CNT）ベースのセラミック複合材料の焼結は困難である。この研究では、シラン官能基化 CNT とシリカセラミックとの界面結合を、
非焼成焼結法によって調べた。最初に、CNT にシラ
ン 3 −アミノプロパルトリエトキシシラン（APTES）

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ

を用いて混酸によって処理し、セラミック体におけるは、 ヒ ュ ー ム ド シ リ カ ナ ノ 粒 子 を ポ リ オ レフィン

CNT の化学結合および分散性を改善する。CNT / シ（POL）、言い換えれば、ポリプロピレン（PP）また

リカセラミック複合材料の APTES 化学官能化の範囲

はポリエチレン（PE）およびフッ素含有シリカ、ポと機械的性質は、ラマン分光計、FT-IR 分析、X 線光リフッ化ビニリデン（PVDF）とミリングすることに電子分光法（XPS）、走査型電子顕微鏡（SEM）およ

よって可能になった。 29Si の電子状態と配位状態を、

び三点曲げ強度試験を用いて解析した。結果は、安定それぞれ Si2p XPS スペクトルと 29Si MAS NMR でした CNT‐シリカ界面、優れた分散性、および良好調べた。それらは、熱経路を介して得られる類似の市

な機械的性質を有する複合材料が焼結なしでうまく調

販品とは著しく異なる結果であった。SiO2 の還元度製されたことを示した。

の基準として Si MAS NMR の化学シフトから判断す
る と、 還 元 剤 と し て の POL の 機 能 は PP > PE >“ Influence of the PAA oncentration on PAA/NH 3

emulsion template method for synthesizing hollow
silica nanoparticles”
Y. Nakashima, C. Takai, Hadi Razavi Khosroshahi, M.
Fuji
Colloids and Surfaces A, 546（5）, 301-306, 2018
この論文では、異なるポリアクリル酸（PAA）濃度

PVDF の順で良い。現在の固相反応は中間体としての不安定なガス状 SiO の形成がないので、生成物は金属 Si に近いＱ 0 状態で Si 成分を含まない。これらの結果から、我々は現在のシリカを POL と共粉砕す
ることによって得られる亜酸化ケイ素は、ランダム混合モデルよりも SiO のランダム結合モデルとして定義されるものに近く、前者は熱処理によって達成するによる中空粒子の合成のメカニズムと合成した中空粒ことができない。固体還元の主なメカニズムは、分極子の構造への PAA 濃度の影響について記載されていした POL による SiO4 ユニットからの酸素分離である。アンモニア水と反応する PAA は、エタノール中

り、同時に炭素状態までの酸化的分解である。反応プ

でシリカコーティングのテンプレートとしてはたら

ロセスは、亜酸化ケイ素の新たな手頃な価格の製造方

き、中空粒子を作製するに当たって水によってテンプ法を提供することができるように、単純で規模が大きレートを除去できるため簡便な方法である。テンプいのである。

レートとして低い濃度の PAA 溶液（1mM 以下）を用いた場合、PAA 凝集体の高い表面分子運動に起因“ Electrical conductivity of hydrothermally

して PAA の凝集体上にシリカシェルがほとんどでき製できる。この範囲では、中空粒子は PAA 濃度の減synthesized sodium lithium magnesium silicate”
Chunxi Hai, Yuan Zhou, M. Fuji, T. Shirai, Xiufeng
Ren, Jinbo Zeng, Xiang Li
Materials Research Bulletin, 97（1）, 473-482 2018.1
本研究は、Qarhan Salt Lake の塩水から水熱合成したナトリウムリチウムマグネシウムシリケート（Na ヘ

少に伴ってより小さくとり単分散となる。
結果として、

クトライト）分散液の導電率に関する研究である。用PAA とアンモニアの相互作用は、中空粒子の単分散

いた水熱処理手順の継続時間によって、70~500 の範を制御するに当たって最も重要であるということが分囲の調整可能なアスペクト比を有する多孔質ヘクトラ

かった。

イト試料を、c 軸に沿って積み重ねて剥離した試験片る。15mM を超える高濃度 PAA 溶液の場合は、エタ
ノール中の PAA 凝集体の高い溶解度に起因して中空粒子と共に高密度のシリカナノ粒子も分散する。
結果、安定した PAA 凝集体は 3 〜 15mM の PAA 濃度で作から製造した。さらに、これらの積み重ねられた層の“ Solid-state reduction of silica nanoparticles via

oxygen abstraction from SiO4 units by polyolefins
under mechanical stressing”
M. Senna, H. Noda, Yunzi Xin, H. Hasegawa, C.
Takai, T. Shirai, M. Fuji
RSC Adv., 8, 36338, 2018

外観および拡大されたサイズのおかげで、180℃で 96
時間以上処理することで得られた Na ヘクトライトは、
濃度が 1.25 mg・mL-1 より高いときに× 10-4S/cm を超える平均導電率を有する。この平均導電率は，大きさ、結晶化度およびアスペクト比によって大きく影響される。

最も高い酸化数より低い酸化数を有する金属酸化物は魅力的な機能特性を示すことがある。しかし、安定な“Optimization of ionic liquid-incorporated PLGA

酸化物の従来の化学的または熱的還元は面倒であり、nanoparticles for treatment of biofilm infections”
C. Takahashi, Y. Kawashima, S. yagi, C. Takai, T.
Murai, M. Tanemura, M. Fuji, H. Yamamoto, Y.
Hattori, N. Ogawa
Materials Science & Engineering C, 97, 78-83, 2019

そして適当な還元度で止めることはできない。したがって、ここで外部加熱を行わず、固体状態で従来とは違う還元プロセスを模索する。 SiO2 の亜酸化物である SiOx（1 <x <2）への還元プロセスの独自の特徴― 53 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ

イミダゾリウム系カチオンによるイオン溶液は、細胞“High hole mobility of a semi-conductive alumina/

への高い浸透性・高い抗菌活性・生態適合性を持つ。

nano-carbon ceramic composite fabricated by gelcasting and reductive sintering”
Yunzi Xin, T. Kumazawa, M. Fuji, T. Shirai
Journal of the European Ceramic Society, 39, 17301734, 2019
従来品の 80 倍の正孔移動度を有する半導体アルミナ /本研究の、ヘキサフルオロリン酸を取り入れた 1- メ
チル -3- メチルイミダゾリウム、修飾キトサン、サブミクロン PLGA ナノ粒子は水中エマルション溶媒拡
散法により準備された。ツイン 80 やポリクサマー

188 のような表面活性剤を使って準備された、イオン
溶媒を取り入れた PLGA 粒子はバイオフィルム中の細菌に対して高い抗菌活性を示した。加えて STEM

ナノカーボンセラミック複合材料をゲルキャスティン
グと還元焼結によって製造した。この優れた半導体性の環状検出器による暗視野法により抗菌メカニズムを能は、制御されたグラファイト構造を有するナノカー

明らかにした。以上より、PLGA 粒子を使った、バボンによって誘起された均一な導電経路に起因するとイオフィルム感染症治療のためのドラッグデリバ

考えられる。加えて、ナノカーボンの構造に及ぼす焼リーシステムの可能性を高めた。

結温度の影響と複合材料の半導体特性との関係を系統的に調べた。

“Oxidation/reduction control of the VO2nanoparticle in the nano-confined space of thehollow silica nanoparticle”
C . Ta k a i - Ya m a s h i t a , M . A n d o , H a d i R a z a v i
Khosroshahi, M. Fuji
Colloids and Surfaces A, 566, 134-140, 2019

“ Acceleration of tungsten doping on vanadium

二酸化バナジウムは優れたサーモクロミック特性を示

dioxide（VO2）by alkali species”
C . Ta k a i - Ya m a s h i t a , M . A n d o , H a d i R a z a v i
Khosroshahi, M. Fuji
Colloids and Surfaces A: Physicochemical andEngineering Aspects, 567, 1-6, 2019

す。しかし可視光透過性が乏しいため、中空シリカナ

単斜晶系二酸化バナジウムは、単斜晶系（半導体）か

ノ粒子のシリカシェル上への固定化を提案した。テン

ら正方晶系（金属）への可逆的相転移を起こし、良好

プレート法により作製された中空シリカナノ粒子の細なサーモクロミック特性を示す。本研究では、サーモ孔を通して、バナジウム前駆体が内部に浸透、窒素雰

クロミズムのためのタングステンドーピングの有無に囲気下での結晶化プロセスにより、バナジウム粒子をかかわらず VO2 結晶形成に対する NH4HCO3、NH3 /高い分散性にて固定化した。水中でのバナジウム / 中

H2O、および NaOH の添加の影響を調べた。

空シリカナノ粒子は、市販のバナジウム粒子よりも高い可視光透過性を示し、赤外領域におけるサーモクロ“Manipulating the chemical affinity and kinetics of

ミック特性は、市販品に近い性能を示した。

3D silica particle network via the phase-separation
technique”
C. Takai, H. Nagamine, Y. Nakashima, Peng Bo, M.
Fuji
Advanced Powder Technology, 29, 3062-3069, 2018
非溶媒誘起ミクロ相分離（NIPS）法に基づく粒子の“Non-firing ceramics: Activation of silica powder

surface by a planetary ball milling”
Y. Nakashima, Hadi Razavi Khosroshahi, H. Ishida, C.
Takai, M. Fuji
Advanced Powder Technology, 30 （ 2 ）, 461-465,
2019

自己組織化ネットワークのための簡潔で多用途な技術を開発した。この技術を様々な物理的性質を有する粒

本研究は、粉砕を伴う遊星ボールミル処理における粒子に応用するために、粒子の表面をハンセン分散性パ子表面の活性化に言及したものである。粉砕を伴う条

ラメータ（HDP）を用いて同定した。未改質シリカ

件下では、粉体の表面活性化に加え、粉砕により形成と改質シリカの HDP の比較から、ポリマーとしてのされる新生面での活性化が生じる。粒子表面の活性化

酢酸セルロースによるシリカの捕捉には NH2 基が適の大部分は、処理の最初期で完了し、その後は新生面している。提案した技術は、球状酸化物粒子だけでなの形成により活性化が進行することを明らかとした。

く、非酸化物、様々な形状および構造に対しても有効

また、水蒸気吸着量と実際に作製した無焼成セラミッである。また、粒子特性に応じて、断熱、光拡散、おクスのビッカース硬度との間に強い相関性があること

よび導電性発現のための機能性フィルムおよびバルクを明らかとした。

材料を得ることができる。

― 54 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“Influence of CaCO3 pore-forming agent on porosity法から調製されたものとは全く異なる。また、特性評

and thermal conductivity of cellulose acetate
materials prepared by non-solvent induced phaseseparation”
W. Suthabanditpong, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, Y. Okada, M.S. El-Salmawy , M. Fuji
Advanced Powder Technology, 30 （ 1 ）, 207-213,
2019
管状セルロースアセテート（CA）を用いた断熱材料の作製を試みた。実験に用いた CA は、非溶媒誘起相
分離（NIPS）法によって調製した。CA 濃度は 20 〜
40wt% の範囲で変化させた。また、非溶媒として用いた水の温度は 5 〜 50 ℃とした。FE-SEM の結果よ
り、20℃における 30wt% の CA 溶液が元の CA と比較して高気孔構造を有する管状 CA 材料を提供した。

価により､ バルク基板ガラススライドおよびアルカリ条件を用いることが、高強度の表面負電荷を有する
チューブ状合成ヘクトライトを得るためには重要であることを示唆している。ヘクトライトナノチューブのバンドギャップは拡散反射分光法（DRS）によると

3.16eV であり、これはヘクロライトシートのバンド
ギャップよりはるかに狭い。さらに、同じ測定条件下における合成ヘクトライトのイオン伝導率は増加するが､ これは主にキャリア濃度の増大およびキャリアの移動度の増大に起因する。
“ Large-scale synthesis of uniformly dispersed

60wt% で変化させた。結果として、60vol% の（CaCo3）を除去した後の CA シートが、空気の平均自由行程よhexagram-like gibbsite by a controlled replacement
reaction”
Chunxi Hai, Yuan Zhou, Lijuan Zhang,abd Yanxia
Sun, Xiang Li, Yue Shen, Huaijin Zhan, Qier Han,
Jianghua Liud, Hongbo Ren
CrystEngComm, 19, 3850-3855, 2017
Al 粉末と水の置換反応を介して横サイズが約 2.5 μ m、厚さが約 100nm の均一に分散した 2 次元の六角形の星状ギブサイトマイクロ - ナノ結晶の大量合成のためりも小さいサイズの孔を有した。得られた試料は、熱の容易で便利で温和な方法を開発した。反応溶媒の水

伝導率 0.043W/mk を示した。

をエチレングリコールで置き換えることが反応を効果

しかし、その気孔径は空気の平均自由行程と比較して大きすぎたため、炭酸カルシウム（CaCo3）を気孔径を減少させるための孔形成剤として使用した。CA
シート中の（CaCo3）粒子の量は、調製した材料の気孔率と熱伝導率の影響を調査するために 50 および的に緩和するだけでなく、形状、結晶構造、および分“ Direct growth of lithium magnesium silicate

散性の制御にも有益であるという結論を得た。
一方で、

nanotubes on a glass slide”
Chunxi Hai, Yuan Zhou, Feng Wang, M. Fuji
CrystEngComm, 20, 4694-4701, 2018

反応速度を低下させること以外に、同じ機能を他の無ケイ酸塩ガラススライド上にケイ酸リチウムマグネシ

陥により誘起された表面張力により、はじめに合成さ

IR、TGA および PSD 測定によって得られた。また､ EG-H2O 混合物中の調製されたままのギブサイト粉末のバンドギャップは 5.78eV であり、これは主にその表面の O2- に起因する。

れた二次元ヘクトライトナノシートはその場で自発的理論的には、高い結晶化度および純度を有するギブサに硬化し、水熱条件下でスライドガラス基板上に約イト粉末を大量生産するためのこの簡単な合成手順の100-200nm の外径および数マイクロメートルの長さ

スケールアップは非常に容易であるはずであると考えを有するナノチューブを形成した。これは、ケイ酸塩られる。

機溶媒、例えば無水エタノールに起因させることはで
き な い。 こ の 結 論 は、XRD、FE-SEM、TEM、FT-

ウム（ヘクトライト）ナノチューブを直接成長させる
ための新規で容易な一段階水熱法を開発した。格子欠源として様々な水コロイド材料を使用する従来の水熱〈著書〉

粉体入門セミナーⅢ「粉をあやつる」の材料特性に影響する微構造が重要となるがこの微構

5. 粉体成形・粉体を形にする

造は成形体内の粉体充填構造により決定される。成形

藤時に発生した大きな空隙は焼結後でも気孔として存在

正督

日本粉体工業技術協会、129-153

する。すなわち、プロセスの前半で材料の運命は決まっ

粉体成形を利用したセラミックス製造では、最終製品ている。焼結後に残った気孔の中で最大で扁平な気孔― 55 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ

が材料の破壊減となる。
また、まったく同じ材料であっ縮率に差異が発生しクラックや変形の原因となることても強度をそのまま測定するときと、小さく分割してがある。さらに、空気の巻き込み、弱い圧縮力、弱い

測定するときでは、平均強度は後者のほうが高い。こ付着力などでもクラックが発生する。

れは材料の体積効果として知られている。さらに、成射出成形は、射出成形機内で粉体と樹脂のコンパウン

形時の粒子充填状態や偏析で焼結時の変形が運命付け

ドを加熱溶融して流動性を付与した後、溶融コンパウ

られている。成形体の上が密充填や小粒子で下が疎充

ンドを金型に射出充填し、冷却して成形体を作製する

填や大粒子であると、収縮に差が生じてしまい、
クラッ

方法である。タービンブレード、ギア、高寸法精度がクが発生してしまうことがある。その他、粒子配向に求められる場合に有効な成形法である。この成形方法

よって変形を生じることもある。

の最大の課題は脱脂であり、改善手段が様々挙げられ

粉体成形に関して、固 / 気 / 液分散系の充填状態ではている。

ドライ域からスラリー域の中のいずれかの充填状態を鋳込み成形では、液中で粒子間に作用する力が重要でとるが、飽和度 S という指標はマクロな充填状態をある。引力としては、ファンデルワールス力、斥力と定量的に表現するに当たって重要となる。S ＝ 0~0.5

しては、電気二重層の重なりによる静電相互作用が挙では加圧成形、
0.9~1 では射出成型と押出成形、1.5~2.0

げられ、この二つのポテンシャルの曲線の形によってでは鋳込み成形という目安がある。また、動的なキャ凝集するかが決まる。また、斥力の制御として静電反ラクタリゼーションとしてレオロジーがある。レオロ

発、高分子による立体障害が挙げられる。

ジーによっても成形方法が決まる。

テープ成形では、一般的に有機溶剤を用いたスラリー

加圧成形に関しては、乾式一軸加圧成形は量産性と寸が用いられ、概ね 0.02 ㎜ ~1 ㎜のシートが得られる。

法精度に優れている成形方法であり、電子材料・耐火

多層基板、多層コンデンサー、圧電素子などの製造にレンガ・タイル・機械部品・切削工具などに応用され用いられる。この成形方法では、粒子のアスペクト比ている。欠点として、金型壁面と粉体間の摩擦によっが大きい場合には粒子配向が生じる。また、テープ成て不均一な密度分布になることがある。この摩擦は、

形は乾燥により固化を行うため、有機溶剤を用いるがゴムなどの可撓（かとう）型を用いる静水圧成形によっ環境に配慮して水系でも試みられている。しかし、乾て摩擦による不均一密度分布を避けることができる。

燥温度が高くなる、長時間化することが問題となり、その他に金型表面への潤滑剤塗布、顆粒体の使用にさらに長時間化は偏析などの原因にもなる。また、水のよって摩擦を低減することができる。顆粒体に関して

大きな表面張力により乾燥時にひび割れが生じやすい。

は、顆粒強度が材料特性にもプロセスにも極めて重要

新しい成形方法として、ゲルキャスティング成形法がである。

ある。セラミックス粉体と結合剤モノマーと分散材、押出成形は、一定断面形状物の作成に向いている。応水を混合したスラリーを鋳込みゲル化させ、離型する。

用例は、耐火物（中空）、ハニカム触媒担体、透明ア

その後、乾燥、脱脂、焼結を得て固化体を作成する。

ルミナ管などがある。粒子配向はこの方法の欠点であ

A.C.Young らによって報告されたゲルキャスティン

る。押出成形では、コンパウンドはキャピラリー域にグ法の特徴は、①多品種、少量生産、②複雑形状対応、調整される。このキャピラリー域では、わずかな液量③既存スラリー調整、④型安価、⑤含有樹脂少量、高の違いによりレオロジー特性は大きく変化する。
また、成形体強度である。一方で、ゲル化に酸素を嫌うこと、押出成形の際の押出物の外縁部と中心部では乾燥や収乾燥に注意が必要などの欠点もある。

〈 総 説 ・解 説 ・報 文 ・そ の 他 〉

していることから、低熱伝導性、低誘電率などの特性「中空ナノシリカ粒子の環境低負荷合成とその応用」
藤正 督・ 中 島 佑 樹・ 高 井 千 加・Hadi Razavi発現も報告されている。中でもバレーボールコーティ

Khosroshahi

ングに用いた際は、高い滑り止め効果を示すため、ボー

色材協会誌、91（6）193-197、2018

ルのスリップが軽減し長くラリーを続けることが出来

中空シリカ粒子は内部に空気層を有する固体 - 気体コる。そのため、現在世界バレーボール連盟公式試合でンポジット粒子である。特性としては、
低見かけ密度・使用され続けている。このような中空シリカ粒子の今

高比表面積・物質内包・徐放性、光高透過・散乱性な後の応用展開が期待されている。

どの特性発現の報告がある。また、内部に空気を含有― 56 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ「透明断熱フィルムへの応用を目指した中空シリカナノ

るプロセスである。さらに、高温に伴う粒子の粗大化、粒子の設計」
藤

また化学量論の変化が起こる。私たちの研究グループ

正 督・ 高 井 千 加・ 中 島 佑 樹・Hadi Razavi

では、無焼成固化プロセスという固化方法を用い、高Khosroshahi
Nanofiber、9（1）17-21、2018

密度な固化体の作製に成功した。このプロセスのメカ

省エネルギー対策の一環として断熱材料が住宅のいたミルを用いて粉体表面を化学的に活性させることにるところに施工されており、特に熱の出入りが多い窓

よって固化させることである。この論文では、いくつ

ガラスにおいては透明性も必要不可欠な要素である。

かの例を挙げるとともにこのプロセスのメカニズムだ

材料中に可視光波長よりも小さな空気層を導入し断熱けでなくノウハウも紹介する。シリカ同士の反応機構

性、透明性を兼ね備えた材料設計を可能にするため、をわかりやすく説明するためにシリカのシミレー

ナノサイズの空洞を持つシリカナノ粒子を着想した。

ションモデルを用いた。

ニズムは、粉体表面をボールによって摩砕するボール

中空シリカナノ粒子の魅力と構造制御、透明断熱フィ
ルムとしての応用例について紹介する。

「炭酸カルシウムをテンプレートに用いたシリカナノ中
空粒子の合成とその応用」「粉体の表面活性化が可能にする無焼成セラミックスと藤

正 督・ 高 井 千 加・ 中 島 佑 樹・Hadi Razavi

藤知広・尾畑成造・立石賢司

Khosroshahi
Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan、
26、41-46、2019

粉体および粉末冶金、65（10）、1-7、2018

中空粒子とはシェルとシェル内部の空間からなる粒子

殆どのセラミックスや複合材料の焼結は、材料の高融であり、低密度、高比表面積、物質内包、断熱性、誘点故に 1000℃以上の温度でのみ可能となる。焼結は電性、光学特性といった機能性を持つことが期待され数時間から数日かかり、高コストな工程として認知さる。主にテンプレート表面にシェル材となる材料をれている。本研究グループは、焼結工程を必要とせず

コーティング後、テンプレートを除去し中空構造を得に緻密化を達成できる “ 無焼成焼結 ” を考案した。こるテンプレート法で合成するが、低環境負荷のため炭の方法の基となる考えは、ボールミルによって粒子表

酸カルシウムをテンプレートとする方法を考案した。

面がボールでこすられ、粉体表面の化学活性化を伴う

この方法で 20nm 以下のシリカナノ中空粒子を得るこことに関連する。本論文では、この方法のメカニズムとができた。また、シリカコーティングにかかる時間

やいくつかの技術情報を、炭化ケイ素固化体、カーボの短縮のため、フッ素を有する塩基触媒下で TEOS

ンナノチューブ（CNT）とシリカの複合体、有機 / 無のシリカシェルへの転化率を EDS で評価した。その機複合材料の製造例と共に紹介する。

結果、TEOS の消費量が短時間で飛躍的に増加した。

複合材料の実現」
藤正督・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・佐さらに、作製した中空粒子を用いて熱の出入りが最も「セラミックスの製造プロセス技術の向上」
高 井 千 加・ 藤

多い窓の断熱性を評価するとともに透明性の評価も正 督・ 佐 藤 知 広・Hadi Razavi

行った。結果は、見かけ密度の低下とともに断熱性がKhosroshahi・中島佑樹・尾畑成造・立石賢司

向上した。また、可視光波長範囲で 90% 以上の透明

トライボロジスト、63（12）、799-805、2018性を示した。さらに、実証実験により開発フィルムをほとんどのセラミックスや複合体の焼結は融点が高い

窓ガラスに施工することによりエアコン消費電力量がため 1000℃以上の高温で焼結させなければならない。

約 30% 削減できることが明らかになった。

焼結はご存知の通り、時間がかかり、また費用もかか〈口頭発表〉“ Design of Nano/Micro Structures of Hollow,「無焼成セラミックス固化メカニズムの解明」

Skeletal, and Porous Particles”
C. Takai, M. Fuji
WCPT8, 23 April, 2018, Florida, America,（Keynote）

藤正督・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・佐藤知広・尾畑成造・篠田安弘・立石賢司
粉体粉末冶金協会平成 30 年度春季大会、2018 年 5月 14 日 -15 日、京都（招待講演）― 57 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ「無焼成セラミックスの強度発現における空隙率の影響」“Multi-scale structure control of nanoparticles and

元・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・石their application”
C. Takai, M. Fuji
Prof. Patrik Hoffmannʼs lab seminar, 2 July, 2018,
Switzerland

石田

原真裕・藤

正督

粉体粉末冶金協会平成 30 年度春季大会、2018 年 5月 14 日 -15 日、京都

“ Enhancement of interfacial interaction and「シリカ二粒子間固体架橋の強度評価」

dispersibility in CNTs/silica composite by silane
coupling agent”
Bo Peng, C. Takai, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
ICCCI2018, 9-12 July, 2018, Kurashiki, Japan

麻生将司・高井千加・Hadi Razavi Khosroshahi・藤正督
粉体粉末冶金協会平成 30 年度春季大会、2018 年 5月 14 日 -15 日、京都

“Synthesis and shell thickness control of TiO2 hollow「高いキャリア移動度を持つ半導体ナノカーボン・セラ

particles with enhanced photocatalytic activity”
W. Shao, C. Takai, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
ICCCI2018, 9-12 July, 2018, Kurashiki, Japan

ミックス複合材料の開発」
辛韵子・熊澤知志・藤

正督・白井

孝

粉体工学会 2018 年度春期研究発表会、2018 年 5 月
15-16 日、京都

“Preparation and characterization of silica-cellulose

ceramics using emulsion induced phase separation”
W. Suthabanditpong, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Fuji
ICCCI2018, 9-12 July, 2018, Kurashiki, Japan“Structure control of skeletal silica nanoparticle andits optical application”
C. Takai, M. Fuji
IACIS2018, 22 May, 2018, Rotterdam, Nederland,（Keynote）“ Multi-scale structure control of hollow/skeletalsilica nanoparticles and their application”
C. Takai, M. Fuji
Prof. Hans-Jürgen Buttʼs lab seminar, 12 July, 2018,
Germany（invited）“ Micro- and macro-structure controls of hollow/

skeletal silica nanoparticles to improve theirfunctionalization”
C. Takai, M. Fuji
Prof. Wolfgang Peukertʼs lab seminar, 4 June, 2018,
Germany（invited）「無焼成セラミックスプロセスの解析とそれに基づく革新的材料の創生」「転動ボールミル処理によるシリカの活性化とその評価」
藤

藤

正 督・ 中 島 佑 樹・ 高 井 千 加・Hadi Razavi

Khosroshahi

正督「セラミックスの高機能化と製造プロセス革新」産学共創の場、2018 年 7 月 13 日 -14 日、名古屋工業大学

無機マテリアル学会第 136 回学術講演会、2018 年 6月 7 日 -8 日、東京

“ CaCO 3 @TiO 2 Core-Shell and TiO 2 Hollow“Visible-Light-Driven Zinc Oxide Photocatalyst for

Nanospheres by a Sol-Gel Method”
M. Fuji, C. Takai, Hadi Razavi Khosroshahi
STEMa2018, 18-20, July, 2018, Pattaya, Thailand

Water Purification”
Hadi Razavi Khosroshahi, Kaveh Edalati, Z. Horita,
M. Fuji
CCMR2018, 12-13 June, 2018, Seoul, Korea（invited）“ Improved optical property of skeketal silica

nanoparticle/polymer composite film”
C. Takai, K. Fujimoto, M. Fuji
CMCEE2018, 23, July, 2018, Singapore“ Multi-scale structure control of hollow/skeletalsilica nanoparticles and their application”
C. Takai, M. Fuji
Prof. Sotiris Pratsinisʼs lab seminar, 29 June, 2018,
Switzerland（invited）― 58 ―“ Silica porous membrane based on nonsolvent-induced micro-phase separation”
C. Takai, H. Nagamine, M. Fuji
CMCEE2018, 24, July, 2018, Singapore（invited）

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“ High-Pressure Rocksalt ZnO as Visible-Light-「無焼成固化法を用いた固体架橋シリカの作製とその強Active Photocatalyst”
Hadi Razavi Khosroshahi, K. Edalati, Z. Horita, M.
Fuji
CMCEE2018, 24, July, 2018, Singapore

度発現機構」
石田

元・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・石

原真裕・藤

正督

粉体工学会界面特性を利用した粒子設計とプロセス開発に関するワークショップ 2018 年度若手研究者討論会、2018 年 9 月 10 日、静岡

「無焼成セラミックスへの挑戦と現状」
藤正督・高井千加・Hadi Razavi Khosroshahi

日本ゾル - ゲル学会第 16 回討論会、2018 年 8 月 6-7 日「無焼成固化法を用いた難焼結性紛体によるセラミック
スの作製」

大阪

雅裕・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・石堀「スイス連邦材料試験研究（Empa）における研究生活

原真裕・本庄由美子・藤

正督

紹介」

粉体工学会界面特性を利用した粒子設計とプロセス開高井千加

発に関するワークショップ 2018 年度若手研究者討論

日本セラミックス協会 2018 年度エンジニアリングセ

会、2018 年 9 月 10 日、静岡

ラミックス若手セミナー、2018 年 8 月 28 日、熱海（招“ Micro/Nano-Size Hollow Silicate Particles For

待講演）

Thermalsuperinsulation Application”
Raymond V. Rivera Virtudazo, C. Takai, M. Fuji
First Ceramic Research Colloquium, 18-19
September, 2018, Iligan, Philippines「透明断熱薄膜を目指したナノシリカ中空粒子の微構造設計」
高井千加
第 1 回界面特性を利用した粒子設計とプロセス開発
に関するワークショップ、2018 年 9 月 4 日、名古屋「拡散フィルムへの応用を目指したスケルトン粒子の設計」

工業大学（招待講演）

高井千加・藤本恭一・藤正督

第 69 回コロイドおよび界面化学討論会、2018 年 9月 19 日、茨城「無焼成固化とその応用」
藤正督・高井千加・Hadi Razavi Khosroshahi

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム「白色顔料開発を目指したチタニア／シリカ複合中空粒2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学（基調講演）

子の設計」
藤

正督

第 56 回粉体に関する討論会、2018 年 9 月 25-27 日「二酸化バナジウム担持中空シリカナノ粒子の合成」
高井千加・安藤雅文・Hadi Razavi Khosroshahi ・藤静岡

正督
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム「ミクロ相分離を用いた三次元シリカ粒子網目構造の形成」

2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学

高井千加・長嶺英範・藤正督

第 56 回粉体に関する討論会、2018 年 9 月 25-27 日「無焼成固化プロセスを用いた固体架橋シリカの作製と静岡

その強度発現機構」
元・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・石

石田

原真裕・藤

“ Multi-scale structure control of hollow/skeletalsilica nanoparticles”
C. Takai
ICPAC Langkawi2018, 31 October-1 November,
2018, Malaysia（invited）

正督

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学「無焼成固化法による炭化ケイ素セラミックスの作製と「やかずにつくるセラミックスの現状と挑戦」

熱伝導特性評価」
堀雅裕・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・石原真裕・本庄由美子・藤藤正督

平成 30 年度資源・環境関連材料部会講演・討論会

正督

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学― 59 ―

2018 年 11 月 2 日、東京（依頼講演）

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“ Chemical Solidification of Inorganic Powder

Surface-activated by Mechanochemical Treatment
for Fabrication Non-firing Ceramics”
M. Fuji, Hadi Razavi Khosroshahi
Tunisia-Japan Symposium, 23-26 November, 2018,
Tunisia

Ishihara, M. Fuji
IC-LYMS 2018: International Conference for Leading
and Young Materials Scientists 2018, 23-26
December, 2018, Zhuhai, China「SiO2/CNF 無焼成多孔体の作製および断熱特性評価」
藤「BiVO4 基半導体複合粒子の合成と光触媒特性の評価」

CNF 性能評価事業年度末報告会、2019 年 1 月 24 日

ラザヴィ ホソロシャヒ ハディ・モハマドザデ、ホジャ
ムベルディエフ ミラボス・ 北野

正督

岡山翔・山内美穂・ 藤「焼かずに作るセラミックスのシンクロトロンによる解正督
粉体工学会 2018 年度秋期研究発表会、2018 年 11 月

析と産業応用」

27 日 -28 日、東京

藤正督

公開セミナーファイナル モノづくりを支える先端材
料・加工技術開発プロジェクト、2019 年 2 月 20 日

「スポーツに貢献する中空無機微粒子〜オリンピックで採用されたバレーボール塗料〜」
藤愛知（依頼講演）正督

コロイド先端技術講座 2018 〜スポーツで活躍するソ「ナノシリカ粒子と CNF の複合化のメカニズム CNF/

フトマター〜、2018 年 11 月 30 日、東京（依頼講演）

ナノシリカ粒子が断熱に及ぼす影響」
藤正督

第 3 回実証研究検討会、2019 年 2 月 28 日、東京

「無焼成プロセスを用いたシリカ固化体の作製と空隙の制御」
石田

元・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・石原真裕・藤「マルチスケール構造制御によるシリカナノ中空粒子の
機能発現」

正督

日本セラミックス協会東海支部 2018 年度学術研究発

高井千加

表会、2018 年 12 月 15 日、名古屋大学

愛知学院大学医療生命薬学研究所サイエンスフォーラ
ム、2019 年 3 月 7 日、名古屋（招待講演）「無焼成セラミックスへの挑戦と現状」
藤「バナジウム酸ビスマス基 pn 接合の合成と光触媒特性

正督

低温加熱処理でコーティングできる「セラミックス素

の評価」

材（釉薬）
」とその加工方法に関する研究会、2018 年

ラザヴィ ホソロシャヒ ハディ・モハマドザデ サラ・

12 月 19 日、愛知（依頼講演）

ホジャムベルディエフ ミラボス・北野藤翔・山内美穂・正督“My（research）experience in Switzerland”

日本化学会第 99 回春季年会、2019 年 3 月 16-19 日

C. Takai
APSTJ Global Education Seminar 2018, 20
December, 2018, Nagoya City University（invited）

甲南大学、神戸「焼かずに作るセラミックスのシンクロトロンによる解析と産業応用」“Fabrication of Non-firing solidified silica bodies by藤

wet granule compression method”
H. Ishida, Hadi Razavi Khosroshahi, C. Takai, M.
Ishihara, M. Fuji
GREEN 2018: Global Research Efforts on Energy andNanomaterials 2018, 21-24 December, 2018, Taipei,
Taiwan

知の拠点あいち重点研究プロジェクトⅡ最終成果発表

正督会、2019 年 3 月 18 日、愛知（依頼講演）「BiVO4/BiOI 光触媒の水熱合成と光触媒特性の評価」
ラザヴィ ホソロシャヒ ハディ・モハマドザデ サラ・
ホジャムベ ルディエフ ミラボス・北野 翔・山内美穂・
藤正督“Effect of solid bridges on strength of Non-firing

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 2019 年 年 会、2019 年 3 月

ceramics”
H. Ishida, Hadi Razavi Khosroshahi, C. Takai, M.

24-26 日、工学院大学、東京― 60 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ〈ポスター発表〉“Manipulating the chemical affinity and kinetics of“Effects of transition metal during the hydrothermal

3D silica nanoparticle networking via the phaseseparation technique”
C. Takai, H. Nagamine, M. Fuji
IPNF2018, 12-13 June, 2018, Frankfurt, Germany

carbonization on characteristics of carbon
materials”
Peeranuch Sangjumras, Parncheewa Udomsap, Napat
Kaewtrakulchai, Apiluck Eiad-ua, M. Fuji, Sutee
Chutipaijit
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand「炭素・セラミックス複合材料の開発と半導体特性評価」
辛韵子・熊澤知志・藤

正督・白井

孝

第 56 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ“Influence of Molybdenum disulfide（MoS2）catalyst

ミスト懇話会、2018 年 6 月 28-29 日、岐阜

on carbon from sugarcane bagasse via
hydrothermal carbonization for jatropha oil
residue upgrading”
Peerawith Sumtong, Vituruch Goodwin, Nuwong
Collacoop, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand“Zeolite P from Kaolin via Hydrothermal Method”

Apiluck Eiad-ua, Phanwatsa Amnaphiang, Panuruj
Asawaworarit, Nongluck Houngkamhang, Nuwong
Chollacoop, M. Fuji
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand“ Influence of the Hydrothermal-carbonization

empty fruit bunch via hydrothermal carbonization
with H3PO₄ and NaOH activation”
Kanogpan Guntagerng, Gasidit Panomsuwan, M. Fuji,
Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand

Process on Biochar Properties from cattail weed
waste”
Araya Smuthkochorn, Nardnutda Katunyoo, Napat
Kaewtrakulchai, Duangduen Atong, Kanit
Soongprasit, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand“Influence of Hydrothermal and Calcination Process“ Porous carbon adsorbent from Humin derived

on Metakaolin from Natural Clay”
Suphada Srilai, Napat Kaewtrakulchai, Gasidit
Panomsuwan, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand

from Thailand leonardite for methylene blue dye
adsorption”
Jtaporn Sayjumpa, Buntita Jomhataikool, Kajornsak
Faungnawakij, Sanchai Kuboon, Wasawat Kraithong,
M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand“ Fundamental study of carbon materials from“ Influence of Acid Treatment on Nanoporous

Carbon from Lignin”
Nutchaporn Ngamthanacom, Napat Kaewtrakulchai,
Weerawut Chaiwat, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand“Effects of hydrothermal temperature and time ofhydrochar from Cattail leaves”
Dolrudee Jaruwat, Parncheewa Udomsap, Nuwong
Chollacoop, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand“ Effect of humic acid extracted from Thailand ʼ sleonardite on rice growth”
Buntita Jomhataikool, Kajornsak Faungnawakij,
Sanchai Kuboon, Wasawat Kraithong, Sutee
Chutipaichit, M. Fuji, Apiluck Eiad-ua
STEMa2018, 18-20 July, 2018, Pattaya, Thailand「拡散フィルムへの応用を目的としたスケルトンシリカ
ナノ粒子の設計」
高井千加・藤本恭一・藤関西大学、大阪― 61 ―

正督

日本ゾル - ゲル学会第 16 回討論会、2018 年 8 月 6-7 日

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ／先進材料設計研究部門・材料機能研究グループ

Khosroshahi・石原真裕・藤 正督
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム
2018 年 9 月 6 日、名古屋工業大学「炭素複合セラミックス材料の作製および電気特性に関する研究」
彭博・ 高 井 千 加・Hadi Razavi Khosroshahi・ 藤正督
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム
2018 年 9 月 6 日、名古屋工業大学「シラスのアルカリ処理条件と低温発泡の関係」
濱 崎 昂 壱・ 中 山 一 郎・ 石 原 真 裕・ 高 井 千 加・Hadi

Razavi Khosroshahi・藤 正督
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム
2018 年 9 月 6 日、名古屋工業大学「各種セルロースナノファイバーを用いたシリカセラ
ミックスの断熱性と機械的特性の向上」

Suthabanditpong Walaiporn・高井千加・Hadi Razavi
Khosroshahi・藤 正督
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム
2018 年 9 月 6 日、名古屋工業大学「無焼成固化プロセスを用いたシリカ固化体のセル
ロース複合効果」
川端秀明・高井千加・Hadi Razavi Khosroshahi ・藤正督「光触媒活作用を有した TiO2 中空粒子の作製とその膜

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

2018 年 9 月 6 日、名古屋工業大学

厚制御」
邵文昊・高井千加・Hadi Razavi Khosroshahi・藤「無焼成固化プロセスを用いて作製した固体架橋シリカ

正督
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ムの強度」

2018 年 9 月 6 日、名古屋工業大学

石田元・Hadi Razavi Khosroshahi・高井千加・石

原真裕・藤

正督

粉体工学会 2018 年度秋期研究発表会、2018 年 11 月

「有機酸被覆炭酸カルシウムをテンプレートとしたスケ

27 日、東京

ルトン粒子の合成におけるシリカフレーム構造制御」
池 田 弘 樹・ 藤 本 恭 一・ 高 井 千 加・Hadi Razavi〈受賞〉「無機マテリアル学会
藤学術賞」

空粒子の合成とその応用
第 59 回無機マテリアル学会、2018 年 6 月 7 日

正督

炭酸カルシウムをテンプレートに用いたシリカ名の中先進材料設計研究部門・材料機能研究グループ〈発表〉“ Synthesis and Characterization of Magnetic「有機金属分解法により合成した ZnFe2O4 のフェリ磁Garnet film for Magneto-Optical Imaging”
N. Adachi, A. Ohashi, G. Igarashi, Y. Kiba, T. Ota
Asia Pacific Society for Materials Research2018
Annual Meeting, 19-22 July 2018 , Sapporo, Japan（Invited speech）― 62 ―

気特性 2」
中田勇輔・安達信泰・太田敏孝
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム

2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学

研究業績：先進材料設計研究部門・材料機能研究グループ／先進材料設計研究部門・材料設計研究グループ

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム、

「フェライト中空粒子の作製と磁気的性質」
林2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学

勇治・太田敏孝・安達信泰

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 第 31 回 秋 季 シ ン ポ ジ ウ ム、

2018 年 9 月 5-7 日、名古屋工業大学｢金銀合金ナノ粒子によるビスマス鉄ガーネット薄膜の
磁気光学効果の増大について｣「ビスマス鉄ガーネット薄膜中の金属ナノ粒子による磁

安達信泰・大橋厚哉・太田敏孝

気光学効果の増大波長について」

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 2019 年 年 会、2019 年 3 月

大橋厚哉・太田敏孝・安達信泰

24-26 日、東京

先進材料設計研究部門・材料設計研究グループ〈論文〉“Deconvolution–convolution treatment on powder

小ピークは全て除去することが可能である。標準 Si

diffraction data collected with CuKα X-ray and
NiK β filter”
T. Ida, S. Ono, D. Hattan, T. Yoshida, Y. Takatsu & K.
NomuraPowder Diffr. 33, 80–87（Jun. 2018）.
Cu ターゲットのＸ線発生源と Ni 箔フィルターの組
み合わせで測定される粉末回折強度データから、Cu
Kα2 副ピークだけでなく弱い Cu Kβ ピークと Ni K-

粉末の測定データの解析結果から得られたパラメータを用いて、同じ条件で測定された LaB6 粉末回折デー
タから微小ピークが同様に除去されることを示した。
このことはこれらの微小ピークが装置に由来するものであり、標準試料の測定に基づいてパラメーターを最適化すれば、自動処理が可能であることを意味する。
“ Improvement of deconvolution–convolution

たデータにこの方法を適用し、処理後のデータの背景

treatment of axial-divergence aberration in Bragg–
Brentano geometry”
T. Ida, S. Ono, D. Hattan, T. Yoshida, Y. Takatsu & K.
NomuraPowder Diffr. 33, 121–133（Jun. 2018）.

強度形状に Cu Kβ 微小ピークと Ni K- 吸収端による実験室で広く用いられるブラッグ・ブレンターノ型の段構造の影響が認められなくなることを示した。

粉末回折計で測定された粉末回折データから、装置収吸収端による段構造を除去するための方法を提案した。この方法は現実的なＸ線源分光強度分布の形状と適切なスケール変換、フーリエ変換処理に基づく。

LaB6 標準粉末（NIST SRM660a）について測定され差によるピーク・シフトとピーク形状の非対称な変形“ Removal of small parasite peaks in powderの効果を補正する逆畳み込み・畳み込み処理に関して

diffraction data by a multiple deconvolution
method”
T. Ida, S. Ono, D. Hattan, T. Yoshida, Y. Takatsu & K.
NomuraPowder Diffr. 33, 108–114（Jun. 2018）.
Cu ターゲットのＸ線源と Ni フィルターを用いて観測された粉末回折データに、Cu K- 輻射に帰属されな
い 4 種類のサブピークの微小ピークの系列を見出した。そのうちの 1 系列は W Lα- 輻射に帰属され、負改善された方法を提案する。従来の手法では装置収差関数の低次キュムラントを完全には再現できなかったが、改善された方法では 1 次および 3 次キュムラン
トを完全に再現する。また、装置収差関数のフーリエ変換の複素絶対値について逆フーリエ変換を施せば、奇数次キュムラントは全てゼロになり、偶数次キュム
ラントは変化しないことから「対称化された装置収差関数」とみなせることを示した。このことを利用すれば，データの統計的な性質に大きな変更を加えること

極フィラメントに用いられるタングステンによるもの

なくピーク・シフトと非対称性のみを除去しうる。こと解釈されたが、他の 3 系列は、Bragg の法則からはの処理を精密格子定数評価に適用した場合、数学的に該当する特性Ｘ線が存在しない。しかし、それでも現はほぼ同等である基礎パラメーター法と比較して、容象論的なモデル化を適用することにより、これらの微易に良好な結果が得られることも明らかとなった。

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研究業績：先進材料設計研究部門・材料設計研究グループ／地域連携グループ〈 総 説 ・解 説 ・報 文 ・そ の 他 〉“ 逆畳み込み・畳み込み処理における誤差伝播 ”

み込み処理の際の誤差伝播に関して、理論的な側面とT. Ida

技術的な側面から解説をした。逆畳み込み・畳み込み

名古屋工業大学先進セラミックス研究センター年報 ,処理を施したデータに関する最尤推定解析法を適用す

6, 19–22（July, 2018）

るためには、さらに実験的・解析的な研究を実施する

最近提案した粉末回折データに対する逆畳み込み・畳ことが必要であることを示した。

〈発表〉「粉末Ｘ線回折データに対する逆畳み込み・畳み込み処「Ｘ線回折」
井田

理の自動化」

隆

栄光学園中学高等学校 OB セミナー、2018 年 5 月 9 日

井田

鎌倉

平成 30 年度日本結晶学会年会、2018 年 11 月 10-11 日

隆・野村勝裕東京工業大学「通常光源と放射光源を使った粉末回折」
井田“Automation of deconvolution-convolution

隆

treatment on powder X-ray diffraction data”
T. Ida,Asia Crystallographic Association（AsCA 2018）, 2 -5
December, 2018, Auckland, New Zealand

黒田・太田シンポジウム、2018 年 8 月 4 日、立命館大学、草津（依頼講演）「逆畳み込み・畳み込み計算による粉末回折データ処理」
井田隆

第 54 回Ｘ線分析討論会、2018 年 10 月 26 日、東京

「通常光源とシンクロトロン光源を用いた粉末Ｘ線回折」

理科大学

井田

隆

Ｘ線分析研究懇談会、2019 年 1 月 22 日、瀬戸（依頼講演）

地域連携グループ〈論文〉「酸化チタンの熱励起活性ラジカル生成を利用した不完ある CO やアルデヒド類の酸化・分解を検討した。

全燃焼成分の酸化・分解」

CO から CO2 への酸化率は 500 ℃において 70 ％程度

井原禎貴・上家康平・西川治光・高橋周平であったが、アセトアルデヒドの分解率は 300℃にお日本燃焼学会誌、60, 209-215（2018）

いて 90 ％以上となった。また、加熱下における活性酸化チタン（アナターゼ型）の加熱下におけるラジカ

ラジカルの生成は、加熱時の酸化チタン結晶の格子欠

ル生成を利用して、燃焼排ガス中の不完全燃焼成分で陥生成に起因するものと推定された。

― 64 ―

研究業績：地域連携グループ

〈発表〉

、
「粉
「粉末回折データの解析技術 ̶ リートベルト法」「RIETAN-FP, Dysnomia, superflip, PyAbstantia 等

末回折データの解析技術 ̶ パターン分解、未知構造との連携」

解析、MEM」

泉 富士夫

泉 富士夫

第 25 回ナノ構造研究所 材料計算セミナー「VESTA を

第 22 回ナノ構造研究所 材料計算セミナー「RIETAN-

利用した三次元可視化と粉末構造解析」（ファインセラ

FP・VENUS システムと外部プログラムによる粉末

ミックスセンター）、2018 年 10 月 24 日、名古屋

構造解析」講習会（ファインセラミックスセンター）

2018 年 5 月 7・8 日、名古屋「環境とセラミックス材料」
左合澄人「粉末回折データの解析技術 ̶ リートベルト法」、「粉

平成 30 年度名古屋工業大学 先進セラミックス研究セ

末回折データの解析技術 ̶ パターン分解、未知構造

ンター公開講座「グリーンテクノロジーに資する機能

解析、MEM」

性材料」、2018 年 11 月 1 日、多治見

泉 富士夫
第 24 回ナノ構造研究所 材料計算セミナー「RIETAN-「熱励起酸化チタン触媒による排ガス分解反応と加熱下

FP・VENUS システムと外部プログラムによる粉末

結晶構造との関係」

構造解析」講習会（ファインセラミックスセンター）

粕谷直輝・井原禎貴・西川治光・小林芳成・高橋周平

2018 年 8 月 7・8 日、名古屋

第 56 回燃焼シンポジウム、2018 年 11 月 16 日、堺市

「粉末回折データの解析技術 ̶ リートベルト法」、「粉「セラミックス系人工骨の商品化」

末回折データの解析技術 ̶ パターン分解、未知構造

奥山雅彦

解析、MEM」

日本セラミックス協会東海支部、2018 年度日本セラ

泉 富士夫

ミックス協会東海支部講演会、2019 年 2 月 8 日、名「RIETAN-FP・VENUS システムと外部プログラムに

古屋よる粉末構造解析」講習会、2018 年 9 月 12・13 日「セラミックス系人工骨の商品化」

大阪府立大学、堺市

奥山雅彦「セラミックス系人工骨の商品化」

名古屋工業大学先進セラミックス研究センター、平成30 年度成果報告会、2019 年 3 月 7 日、多治見

奥山雅彦
日本セラミックス協会九州支部、平成 30 年度 第 8 回

KYCF ＆第 48 回窯業基礎九州懇話会、2018 年 9 月
13 日、宮崎

「耐プラズマ性部材のパーティクルコンタミネーション
評価」
清原正勝

「AD 法による半導体製造装置用低発塵性部材の商品化」

第 33 回 エ レ ク ト ロ ニ ク ス 実 装 学 会 春 季 講 演 大 会

2019 年 3 月 11 日、拓殖大学

清原正勝
日本セラミックス協会平成 30 年度、第 8 回九州若手
セラミックフォー ラム（KYCF）& 第 48 回窯業基礎「RIETAN-FP, Dysnomia, superflip, PyAbstantia 等

九州懇話会、2018 年 9 月 13･14 日、宮崎

との連携」
泉 富士夫
「VESTA を利用した三次元可視化と粉末構造解析」「粉末回折データの解析技術 ̶ リートベルト法」、「粉講習会、2019 年 3 月 19 日、京都大学

末回折データの解析技術 ̶ パターン分解、未知構造
解析、MEM」「イットリアコーティング微細組織とプラズマ腐食挙動」

泉 富士夫「RIETAN-FP・VENUS システムと外部プログラムに

清原正勝

よる粉末構造解析」講習会 2018 年 9 月 24・ 25 日

日本セラミックス協会 2019 年年会、2019 年 3 月 26 日

東京工業大学

工学院大学― 65 ―

研究業績：地域連携グループ〈受賞〉「日本ファインセラミックス協会（JFCA）技術振興賞」「平成 30 年度（第 49 回）大倉和親記念財団表彰受賞」

奥山雅彦・澤村武憲・水谷洋一郎・笠原真二郎

清原正勝

形態付与型骨補填材の開発と実用化

2018 年 11 月 30 日

2018 年 5 月 30 日
「日本無機リン化学会技術賞」
奥山雅彦・澤村武憲・水谷洋一郎・笠原真二郎
リン酸カルシウム骨ペーストの開発

2018 年 8 月 30 日

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