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〉“Deactivation Mechanism of Pd/CeO2–ZrO2 Three-「熱耐久した Pd 触媒のライトオフ特性と FT-IR によ

Way Catalysts Analyzed by Chassis-Dynamometer
Tests and in Situ Diffuse Reflectance Spectroscopy”
M. Machida, A. Fujiwara, H. Yoshida, J. Ohyama, H.
Asakura, S. Hosokawa, T. Tanaka, M. Haneda, A.
Tomita, T. Miki, K. Iwashina, Y. Endo, Y. Nakahara, S.
Minami, N. Kato, Y. Hayashi, H. Goto, M. Hori, T.
Tsuda, K. Miura, F. Kimata, K. Iwachido
ACS Catalysis, 9, pp 6415 − 6424（2019）
実機耐久処理を施した Pd/CeO2-ZrO2 劣化機構の解明を目指し、in situ DRS による反応解析を実施した。
触媒性能の劣化は、Pd と CeO2-ZrO2 の界面の凝集から起こること、それにより Pd 粒子の一部が不活性な酸化状態で安定化されるためであることを明らかにした。
“ Preface: The 8th Japan–China Workshop on

Environmental Catalysis and Eco-Materials washeld in Tsukuba, Japan, December 5–6, 2017”
M. Haneda, H. He
Catalysis Today, 332, pp 1（2019）2017 年 12 月 5 日 ~6 日に開催した第 8 回日中環境触媒ワークショップの特別号の巻頭言として、会議の状
況などについて解説した。

― 34 ―る Pd 粒子表面状態粒子解析」
小川誠・棚橋晃毅・岩知道均一・南

茂和・加藤尚弘・後藤秀樹・羽田政明
自動車技術会論文集, 50, pp 1288−1293（2018）
将来の排気ガス規制強化に対応するには、三元触媒のさらなる性能向上が必要である。使用量の多い Pd に着目し、貴金属粒子表面の触媒反応を in situ FT-IRで解析した。実使用環境の熱劣化による大幅な触媒活性低下は、Pd 粒子表面における反応性の高い Linear
型 CO 吸着の消失に起因していると考えた。
“Three-way catalytic performance of Fe-doped Pd/

C e O 2- Z r O 2 u n d e r l e a n / r i c h p e r t u r b a t i o n
conditions”
K. Kusatsugu, Y. Nakamura, M. Haneda
Applied Catalysis A: General, 587, 117268（2019）
Cu や Fe、Ga などを添加することにより OSC 特性を向上させた CeO2-ZrO2 に Pd を担持した触媒の三元触媒活性を評価した。Cu 添加により CO 酸化反応が選択的に促進され、NO 還元活性は低下した。一方、Fe や Ga の添加により高温域の NO 還元活性が向上した。OSC 材としての効果を検証するために変動条
件下での三元触媒活性を評価したところ、Fe 添加に
より NO 還元活性が向上し、少量の Fe 添加が有効であることがわかった。H2-TPR、CO 吸着種の IR 測定
から、Fe による反応促進効果を考察した。

研究業績：先進機能材料研究部門・環境材料研究グループ〈 総 説 ・解 説 ・報 文 ・そ の 他 〉「排ガス浄化触媒の表面キャラクタリゼーションと insitu 反応解析」

Journal of the Technical Association of Refractories,
Japan, 39, pp 197 − 203（2019）羽田政明

鉄やコバルト、銅、セリウムなどの汎用元素のみから

月刊 ファインケミカル, 48, pp 12-18（2019）構成される酸化物触媒上での低温 CO 酸化反応に関す

in situ FT-IR を活用した排ガス浄化触媒の表面キャラ

る著者らの研究成果を紹介した。

クタリゼーションと反応解析について最近の研究動向「貴金属の複合化による三元触媒活性の向上と省貴金属化」を紹介した。

羽田政明“Realization of Low-Temperature CO oxidation by

月刊 マテリアルステージ, 19, pp 7-10（2019）

Metal Oxide Catalyst Composed of Ubiquitous
Elements”
M. Haneda, A. Towata, M. Hattori

三元触媒の活性向上を目指して検討した貴金属複合化に関する研究成果を紹介した。

〈口頭発表〉“Dynamic evaluation of OSC properties of CeO2 by「同位体酸素を用いたパラジウム - 担体界面での三元触using isotopic oxygen”
Y. Nakamura, M. Haneda
The 17th Korea-Japan Symposium on Catalysis, 2022 May, 2019, Jeju, Korea「in situ FT-IR による Pd 粒子表面の触媒反応機構解析」
小川誠・棚橋晃毅・岩知道均一・南媒特性の解明」
羽田政明・中村悠一郎・津田豊史・木俣文和・細川三郎・朝倉博行
第 124 回触媒討論会、2019 年 9 月 18-20 日、長崎
「オペランド分光によるナノ合金の動的表面構造及び触媒反応の解析」

茂和・加藤尚弘・羽田政明羽田政明

自動車技術会 2019 年春季大会、2019 年 5 月 22 - 24

「元素間融合を基軸とする物質開発と応用展開」シン

日、横浜

ポジウム、2019 年 10 月 4 日、東京

“ Oxygen storage property of rare earth-doped「三元触媒における貴金属−酸素貯蔵（OSC）材の界

CeO 2 -ZrO 2 characterized by IR and isotopic
transient kinetic analyses”
Y. Nakamura, S. Yamada, M. Haneda
ISOTOPCat 2019, 3-4 July, 2019, Poitiers, France

面現象と高活性化」
羽田政明
触媒・電池元素戦略研究拠点 第 15 回公開シンポジウ
ム、2019 年 10 月 7 日、京都（依頼講演）“ Ligand-assisted hydrothermal synthesis of「担持パラジウム触媒のライトオフ性能と表面状態解析」
羽田政明
自動車技術会 第 7 回排気触媒システム部門委員会、

2019 年 7 月 25 日、東京（依頼講演）「担持パラジウム触媒のメタン完全酸化活性に及ぼす異種貴金属との複合化効果」
伊藤義高・羽田政明
第 124 回触媒討論会、2019 年 9 月 18-20 日、長崎
― 35 ―

raspberry shaped Co3O4 nanoparticles”
T. Fuchigami, R. Kimata, M. Haneda, K. Kakimoto
PACRIM13, 27 October - 1 November, 2019,
Okinawa, Japan

研究業績：先進機能材料研究部門・環境材料研究グループ“ High-temperature NO decomposition over

第 49 回石油・石油化学討論会、2019 年 10 月 31日-11

ceramics catalysts – alkaline earth containing
yttrium oxide based composite oxide catalysts –”K. Takenaka, Y. Hayashi, M. Haneda
PACRIM13, 27 October - 1 November, 2019,
Okinawa, Japan

月 1 日、山形“ A study of ageing effect: migration of rhodium

under air atmosphere”
Y. Tomida, M. Haneda
The 9th East Asia Joint Symposium on Environmental
Catalysis and Eco-materials, 5-8 November, 2019,
Yancheng, China「直接脱硫触媒における亜鉛添加効果の機構解析」
鈴木伸也・川井尊麿・石田貴嗣・阿部正樹・中嶋伸昌・
羽田政明
第 49 回石油・石油化学討論会、2019 年 10 月 31日-11“ Oxygen storage property of rare earth-doped

月 1 日、山形

CeO 2 -ZrO 2 characterized by IR and isotopic
transient kinetic analyses”
S. Yamada, Y. Nakamura, M. Haneda
The 9th East Asia Joint Symposium on Environmental
Catalysis and Eco-materials, 5-8 November, 2019,
Yancheng, China（Invited）「担持白金触媒の三元触媒活性に及ぼす担体の酸塩基特性の影響」
山田達弥・羽田政明
第 49 回石油・石油化学討論会、2019 年 10 月 31日-11
月 1 日、山形「汎用元素からなる酸化物触媒による排ガス浄化の実現」「担持イリジウム触媒の三元触媒活性に及ぼす異種貴金

羽田政明

属との複合化効果」

名工大− FC 塾、2019 年 11 月 14-15 日、名古屋（依高須基暢・羽田政明

頼講演）〈ポスター発表〉「酸化ジルコニウム複合酸化物に担持した白金触媒の三「PdIr ナノ合金からなるメタン酸化触媒の開発」

元触媒活性に及ぼす担体の酸塩基特性の影響」

伊藤義高・牛島亜紀・羽田政明

山田達弥・羽田政明「元素間融合を基軸とする物質開発と応用展開」シン

触媒学会西日本支部 第 10 回触媒科学研究発表会、ポジウム、2019 年 10 月 4 日、東京2019 年 6 月 7 日、鳥取
「PdRu 系ナノ合金の三元触媒反応への応用と FT-IR「Rh/CeO2-ZrO2 触媒の熱劣化特性に及ぼす耐久雰囲による PdRu 表面状態のその場観察」

気の影響」

中村悠一郎・竹内美月・牛島亜紀・曽我由理江・羽田木俣文和・津田豊史・岩知道均一・中原祐之輔・後藤

政明

秀樹・三木

「元素間融合を基軸とする物質開発と応用展開」シン

健・細川三郎・朝倉博行・羽田政明

第 124 回触媒討論会、2019 年 9 月 18-20 日、長崎

ポジウム、2019 年 10 月 4 日、東京

「ハニカムにコートした CeO2-ZrO2 触媒上での CO 酸
化反応におけるガス流れ方向の触媒反応解析」
山本朋佳・羽田政明
第 124 回触媒討論会、2019 年 9 月 18-20 日、長崎
「酸化ジルコニウム複合酸化物に担持した白金触媒の三元触媒活性に及ぼす担体の酸塩基特性の影響」
山田達弥・羽田政明
第 124 回触媒討論会、2019 年 9 月 18-20 日、長崎
― 36 ―“ Synthesis and catalytic activity of porous silica

supported palladium catalyst for methane
oxidation”
Y. Ito, M. Haneda
PACRIM13, 27 October - 1 November, 2019,
Okinawa, Japan

研究業績：先進機能材料研究部門・環境材料研究グループ／先進機能材料研究部門・エネルギー材料研究グループ“ Alkaline earth containing yttrium oxide based“Effect of acid-base properties of support oxide on

catalysts for high-temperature NO decomposition
reaction”
K. Takenaka, Y. Hayashi, M. Haneda
The 9th East Asia Joint Symposium on Environmental
Catalysis and Eco-materials, 5-8 November, 2019,
Yancheng, China（Invited）

three-way catalytic activity of Pt catalyst”
T. Yamada, M. Haneda
The 3rd FRIMS International Symposium on Frontier
Materials, 25-26 November, 2019, Nagoya, Japan“ Synthesis and catalytic activity of porous silica

supported palladium catalyst for methane
oxidation”
Y. Ito, M. Haneda
The 3rd FRIMS International Symposium on Frontier
Materials, 25-26 November, 2019, Nagoya, Japan“Dynamic evaluation of OSC properties of CeO2-

based materials by using isotopic oxygen”
Y. Nakamura, M. Haneda
The 9th East Asia Joint Symposium on Environmental
Catalysis and Eco-materials, 5-8 November, 2019,
Yancheng, China（Invited）“Dynamic evaluation of OSC properties of CeO2-

based materials by using isotopic oxygen”
Y. Nakamura, M. Haneda
The 3rd FRIMS International Symposium on Frontier
Materials, 25-26 November, 2019, Nagoya, Japan“ Alkaline earth containing yttrium oxide based

catalysts for high-temperature NO decomposition
reaction”
K. Takenaka, Y. Hayashi, M. Haneda
The 3rd FRIMS International Symposium on Frontier
Materials, 25-26 November, 2019, Nagoya, Japan「イットリア安定化ジルコニアに担持した白金触媒上での三元触媒反応と酸素種の挙動」
伊藤和真・三木健・中村悠一郎・羽田政明

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 2020 年 年 会、2020 年 3 月

18-20 日、東京〈受賞〉

「 The 3 rd FRIMS International Symposium on

Frontier Materials Best Poster Award」
竹中啓太

catalysts for high-temperature NO decomposition
reaction”
25-26 November, 2019, Nagoya, Japan“ Alkaline earth containing yttrium oxide based

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〉“Enhanced electrical conductivity of alumina/nano-carbon ceramic composite via iodine impregnationof gel-casted alumina body and reductive sintering”
Yunzi Xin, Y. Takeuchi, M. Hattori, and T. Shirai,― 37 ―

Journal of the European Ceramic Society 39（2019）4440-4444.
本論文ではヨウ素含浸したゲ ルキャスティング 成形体を用いて、不活性雰囲気における還元焼成により、

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

半導体ナノカーボン・セラミックス複合材料の電気特

doped TiO2 と比較することにより、マイクロ波誘起性向上技術を開発し、ヨウ素濃度による半導体特性の反応場における特異構造の形成メカニズムについて詳変化について議論した。

しく議論した。

“ TiO 2 with Super Narrow Bandgap Achieved in“Synthesis of core/shell Ti/TiOx photocatalyst via

One-Step Single-Mode Magnetic Microwave
Induced Plasma Treatment”
K. Kato, Yunzi Xin, and T. Shirai,
Scripta Materialia 177（2020）157-161.
本論文ではシングルモードマイクロ波誘起プラズマを

single-mode magnetic microwave assisted directoxidation of TiH2”
K. Kato, Yunzi Xin, Jeongsoo Hong, K. Katsumata
and T. Shirai,
Advanced Powder Technology（in press）

用いて、酸化チタン粒子最表面の改質を行うことによ

本論文では、シングルモードマイクロ波磁場により誘り、可視光応答性及び光触媒特性を大幅に向上させる

起される TiH2 の酸化反応を利用して、Ti/TiOx コアことに成功した。さらに、マイクロ波プラズマが引きシェル粒子のワンステップ合成に成功した。得られる起こす反応のメカニズムについて詳しく議論した。

粒子は特異的な微構造、表面化学構造及び光学特性を示すとともに、可視光応答型光触媒として優れた活性“Rigorous Design of Outermost Surface of TiO2 viaを有することが明らかになった。

One-Step Single-Mode Magnetic Microwave Fieldt o w a r d s H i g h l y E f f i c i e n t Vi s i b l e L i g h t
Photocatalyst”
K. Kato, Yunzi Xin, and T. Shirai,
Journal of Materials Science 55（2020）1692-1701.
本論文では Ar/O2/N2 混合ガス系におけるシングル
モ ー ド マ イ ク ロ 波 誘 起 反 応 を 利 用 し た Ti3+-Nint co
doped TiO2 の短時間・ワンステップ合成法について報告した。さらに、異なる化学反応工程で作製した N“ Fabrication of solidified bodies by utilizing

mechanochemically modified fly ash powder”
K. Kato, Yunzi Xin, T. Hitomi, and T. Shirai,
Journal of Ceramics Society of Japan（in press）
本論文では、メカノケミカル処理により活性化したフライアッシュ粒子の化学構造を調査するとともに、活性化処理が無焼成固化体の微構造、化学構造および機械的強度に及ぼす影響について詳しく議論した。

〈著書〉

PCP/MOF および各種多孔質材料の作り方、使い方、

の応用

評価解析

第 13 節

白井

孝・辛

第4章

水酸アパタイトを用いた VOC 分解触媒フィ

ルターの開発韵子・西川治光

多孔質材料の新しい合成法，細孔制御，そ白井孝, ㈱技術情報協会 439-448〈 総 説 ・解 説 ・報 文 ・そ の 他 〉“Synthesis of Photoluminescence Si Nanoparticles:「マイクロ波特異反応場を用いた非量論型酸化物合成とSize Controlling and Surface Functionalization”
Yunzi Xin and T. Shirai
先進セラミックスセンター年報（2018）（名古屋工業大学先進セラミックス研究センター）, 7, 19-30, 2019年4月

― 38 ―

その応用」
加藤邦彦・白井孝

セラミックス 55（2020）19-22, 2020 年 1 月

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〈口頭発表〉

Nguyen Huu Hien, T. Shirai
The 21st International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design, 12-15 January, 2019, Yantai,
China“Structurally Controlled Porous Ceramics via Gel-C a s t i n g w i t h Tr a c e A d d i t i o n o f C e l l u l o s eNanofiber”
Yunzi Xin, Y. Muroi, Nguyen Huu Hien, T. Shirai
The 7th Shaping Conference, 11-13 September, 2019,
University of Aveiro, Portugal「マイクロ波誘起反応を用いた金属酸化物の表面化学構
造設計と高活性光触媒への応用」“Structurally Controlled Porous Ceramic Filters via

加藤邦彦・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井

Gel-Casting Process for Environmental
Purification”
Yunzi Xin, D. Asai, S. Nakagawa, T. Shirai
Pacrim 13, 27-31 October, 2019, Okinawa, Japan

粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会、2019 年 10 月
22-24 日、名古屋大学

孝「高分子構造の違いによるゲルキャスティング成形体の炭化挙動と電気特性への影響」“Sintering Behavior of Polyscrystalline Al2O3 with

舟橋由晃・Nguyen Huu Hien・辛Ti and Y Dopants”
Nguyen Huu Hien, T. Shirai, Yunzi Xin, M. Nanko
Pacrim 13, 27-31 October, 2019, Okinawa, Japan

粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会、2019 年 10 月

韵子・白井

孝

22-24 日、名古屋大学「化学組成の異なる水酸化アパタイトを用いた VOC 酸“One-step Synthesis of Well Controlled Structural

化分解特性」

TiO 2 Photocatalyst with Wide-Ranging Light
Response in Specific Reaction Filed Induced bySingle-Mode Magnetic Microwave”
K. Kato, Yunzi Xin, T. Shirai
Pacrim 13, 27-31 October, 2019, Okinawa, Japan

安藤友里・辛韵子・Nguyen Huu Hien・中川草平・

西川治光・白井孝

粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会、2019 年 10 月

22-24 日、名古屋大学「メカノケミカル還元法による WO3 の光触媒特性の向上」“Oxidative Catalytic Activities of Hydroxyapatite

須藤隆文・辛Materials Synthesized via Different Approaches”
S. Nakagawa, Yunzi Xin, Y. Inomata, R. Oyama, T.
Namikawa, M. Yamada, T. Shirai
Pacrim 13, 27-31 October, 2019, Okinawa, Japan

粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会、2019 年 10 月
22-24 日、名古屋大学“ Visible Photoluminescent Si Nanocrystals

S y n t h e s i z e d b y R o o m Te m p e r a t u r e
Mechanochemical Disproportionation of SiO”
Yuping Xu, Yunzi Xin, Jeongbin Lee, T. Shirai
Pacrim 13, 27-31 October, 2019, Okinawa, Japan

韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝“Fabrication and Application of Porous Ceramics

with Well-Controlled Pore Structures via GelC a s t i n g w i t h Tr a c e A d d i t i o n o f C e l l u l o s eNanofiber”
Yunzi Xin, Y. Muroi, Ming Wen, T. Shirai
Academic Forum on Ceramics Research in Tokai by
the Ceramic Society of Japan, 30 November, 2019,
Meijo University, Japan“Improved Electrical Property of Alumina/Carbon

Composite via Iodine Impregnation”
Y. Takeuchi, Yunzi Xin, Nguyen Huu Hien, T. Shirai
Pacrim 13, 27-31 October, 2019, Okinawa, Japan“ Transparent Polycrystalline Al 2O 3 Produced by“ Catalytic Oxidative Decomposition of VOCs on

HAp with Different Chemical Structures”
Y. Ando, Yunzi Xin, S. Nakagawa, H. Nisikawa,― 39 ―

Two-step Pulsed Electric Current Sintering with Ti
and Y Dopants”
Nguyen Huu Hien, T. Shirai, Yunzi Xin, M. Nanko
Academic Forum on Ceramics Research in Tokai by
the Ceramic Society of Japan, 30 November, 2019,
Meijo University, Japan

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「マイクロ波誘起反応による多層膜光触媒粒子のワンス「ヨウ素処理を用いたセラミックス / 名のカーボン複合

テップ合成」
加藤邦彦・辛体の電気特性制御」
韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

竹内優弥・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

セラミックス協会東海支部 学術研究発表会、2019 年

第 58 回セラミックス基礎科学討論会、2020 年 1 月

11 月 30 日、名城大学

9-10 日、名古屋“ Visible Photoluminescent Si Nanocrystals“Synthesis of Ultra-thin Multilayered TiO2 particle

S y n t h e s i z e d b y R o o m Te m p e r a t u r e
Mechanochemical Dispropotion of SiO”
Yuping Xu, Yunzi Xin, Jeongbin Lee, T. Shirai
Academic Forum on Ceramics Research in Tokai by
the Ceramic Society of Japan, 30 November, 2019,
Meijo University, Japan

via One-step MW Assisted Reaction towards
Highly Efficient Visible Light Photocatalyst”
K. Kato, Yunzi Xin, Nguyen Huu Hien, T. Shirai
The 58th Symposium on Basic Science of Ceramics,
9-10 January, 2020, Nagoya, Japan「分子構造の違いが及ぼすゲルキャスティング成形体の“C-axis Orientation of Hydroxyapatite Using Gel-

炭化挙動と焼結体の電気特性」

casting Method by Imposing High Magnetic Field”
Gulsum Meryem Dursun, Yunzi Xin, S. Tanaka, A.
Ito, T. Shirai
Academic Forum on Ceramics Research in Tokai by
the Ceramic Society of Japan, 30 November, 2019,
Meijo University, Japan

舟橋由晃・Nguyen Huu Hien・辛「化学組成の異なる水酸化アパタイトの表面特性とVOC 酸化分解特性への影響」
安藤友里・辛 韵子・Nguyen Huu Hien・中川草平・
西川治光・白井孝

第 58 回セラミックス基礎科学討論会、2020 年 1 月

体の炭素化過程と電気特性への影響」
韵子・白井

孝

9-10 日、名古屋「モノマー構造の違いが及ぼすゲルキャスティング成形
舟橋由晃・Nguyen Huu Hien・辛韵子・白井

第 58 回セラミックス基礎科学討論会、2020 年 1 月

9-10 日、名古屋

孝

セラミックス協会東海支部 学術研究発表会、2019 年

11 月 30 日、名城大学「HAp の形態制御とヘテロ凝集を利用した HAp/TiO2複合粒子の合成」「化学組成の異なる水酸化アパタイトの VOC 酸化分解

小林史明・辛韵子・Nguyen Huu Hien・中川草平・

西川治光・白井9-10 日、名古屋

孝

セラミックス協会東海支部 学術研究発表会、2019 年「フォトレジストを用いたマイクロパターニングの作製

11 月 30 日、名城大学とそのセラミックス転写特性」
紫藤壮大・Nguyen Huu Hien・辛「水熱合成法による HAp の合成とその形態に及ぼす

CTAB の影響」
小林史明・辛孝第 58 回セラミックス基礎科学討論会、2020 年 1 月

特性および表面構造」
安藤友里・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井韵子・Nguyen Huu Hien・白井

韵子・白井

孝

第 58 回セラミックス基礎科学討論会、2020 年 1 月

9-10 日、名古屋
孝

セラミックス協会東海支部 学術研究発表会、2019 年“Eco-friendly Forming Technique for Ceramics by

11 月 30 日、名城大学

Surface Activation through the Mechano-Chemical
Treatment”
T. Shirai, Yunzi Xin
The 21st International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design（ISEPD2020）, 12-15 January,
2020, Yantai, China（Keynote）「ヨウ素含浸によるアルミナ / ナノカーボン複合体の導電性向上」
竹内優弥・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

セラミックス協会東海支部 学術研究発表会、2019 年

11 月 30 日、名城大学― 40 ―

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“Direct Carbonization of Gel-Casted Ceramic Body

towards Highly Uniformed Nano-Carbon/Ceramic
Composite with Superior Semiconducting
Properties”
Yunzi Xin, T. Kumazawa, T. Shirai
The 21st International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design（ISEPD2020）, 12-15 January,
2020, Yantai, China

Nguyen Huu Hien, T. Shirai
The 21st International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design（ISEPD2020）, 12-15 January,
2020, Yantai, China「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とその応用」
白井孝

第 2 回マテリアル・ファブリケーション・デザイン“ Catalytic Oxidative Decomposition of VOCs on

セミナー、2020 年 3 月 3-4 日、東北大学（招待講演）

HAp with Different Chemical Structures”
Y. Ando, Yunzi Xin, S. Nakagawa, H. Nisikawa,〈ポスター発表〉“Development of the eco-friendly ceramic forming「マイクロ波誘起反応場による機能性金属酸化物粒子のprocess through the microwave irradiation andmechano-chemical treatment”
T. Shirai, Yunzi Xin
The 7th Shaping Conference, 11-13 September, 2019,
University of Aveiro, Portugal

合成とその応用」
加藤邦彦・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

第 58 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、2019 年 6 月 20-21 日、西尾市「マイクロ波特異場を利用した酸化物の合成」
永田拓・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井“ Crystal Orientation of Hydroxyapatite by Gel-

孝

Casting Method in High Magnetic Field”
Gulsum Meryem Dursun, Yunzi Xin, S. Tanaka, A.
Ito, T. Shirai
The 7th Shaping Conference, 11-13 September, 2019,
University of Aveiro, Portugal

第 58 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、2019 年 6 月 20-21 日、西尾市「ヨウ素処理による炭素複合セラミックスの半導体特性制御」
竹内優弥・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

第 58 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ“Surface Characterization of HAp under Thermal

ミスト懇話会、2019 年 6 月 20-21 日、西尾市

Treatment and Its Effect on Catalytic Performanceof VOC Oxidative Decomposition”
Y. Ando, Yunzi Xin, S. Nakagawa, H. Nisikawa,Nguyen Huu Hien, T. Shirai
The 21st International Symposium on Eco-Materials
Processing and Design（ISEPD2020）, 12-15 January,2020 Yantai, China「メカノケミカル還元法による酸化物への表面欠陥導入とその応用」
須藤隆文・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

第 58 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、2019 年 6 月 20-21 日、西尾市“Alumina/Nano-Carbon Composite with Superior「マイクロ波反応場を用いたナノカーボン / 酸化チタン

Semi-Conductive Performance Fabricated by GelCasting and Reductive Sintering”
The 30th International Conference on Diamond andCarbon Materials, 8-12 September, 2019, Seville,
Spain― 41 ―

複合粒子の高速合成」
加藤邦彦・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

第 2 回マテリアル・ファブリケーション・デザイン
セミナー、2020 年 3 月 3-4 日、東北大学

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「月面模倣砂のマイクロ波加熱挙動とその特性」
松井亮介・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井「生体高分子を前駆体とした高発光性カーボン量子孝

ドットのマイクロ波合成」

第 2 回マテリアル・ファブリケーション・デザイン

大舘

セミナー、2020 年 3 月 3-4 日、東北大学

第 2 回マテリアル・ファブリケーション・デザイン

快・辛

韵子・白井

孝

セミナー、2020 年 3 月 3-4 日、東北大学〈受賞〉「第 58 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ「セラミックス協会東海支部 学術研究発表会 最優秀講

ミスト懇話会 優秀発表賞」
須藤隆文・辛

演賞」

韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝

辛2019 年 6 月 20-21 日、西尾市

韵子・室井友美・文明・白井孝

2019 年 11 月 30 日、名城大学「第 58 回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラ「セラミックス協会東海支部 学術研究発表会 優秀講演賞」
韵子・Nguyen Huu Hien・白井

ミスト懇話会 ベストディスカッション賞」

加藤邦彦・辛

加藤邦彦・辛 韵子・Nguyen Huu Hien・白井 孝
2019 年 6 月 20-21 日、西尾市

2019 年 11 月 30 日、名城大学

孝「 第 58 回 セ ラ ミ ッ ク ス 基 礎 科 学 討 論 会 Good

Presentation Award」
加藤邦彦・辛 韵子・Nguyen Huu Hien・白井 孝
2020 年 1 月 10 日、名古屋「第 58 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 ベストディスカッション賞」
竹内優弥・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井孝2019 年 6 月 20-21 日、西尾市「名古屋工業大学基金 学生研究奨励 学長表彰（学術活「粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会 優秀講演発表賞」
加藤邦彦・辛

動部門）」

韵子・Nguyen Huu Hien・白井 孝

加藤邦彦

2019 年 10 月 22-24 日、名古屋大学

2020 年 2 月 27 日、名古屋工業大学「粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会 優秀講演発表賞」
須藤隆文・辛韵子・Nguyen Huu Hien・白井「第 2 回マテリアル・ファブリケーション・デザイン孝セミナー プロセッシングデザイン奨励賞」

2019 年 10 月 22-24日, 名古屋大学

加藤邦彦・辛 韵子・Nguyen Huu Hien・白井 孝
2020 年 3 月 4 日、東北大学

先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ〈論文〉「白色顔料開発を目指したチタニア被覆シリカ複合中空粒子の合成」
藤

正 督・ 飯 田 隆 寛・ 高 井 千 加・ 冨 岡 達 也・Hadi― 42 ―

Razavi Khosroshahi
56（9）505-511, 2019
本研究では、酸化チタンが持つ隠ぺい力と、中空粒子

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ

が持つ遅沈降性、散乱性を組み合わせた複合粒子の合という値をそれぞれ維持できた。 優れた電気化学的成を提案する。炭酸カルシウムをテンプレートに用い性能は、サンプルの独自の炭素被覆 2-D コア / シェルて合成した中空シリカ粒子表面におけるチタニア被覆構造に起因すると考えられる。 独自構造の調製方法

条件を検討した。また本実験で用いた TBOT- 酢酸錯

は、Na イオン貯蔵用の他の高性能金属硫化物電極材

体は水の存在や加熱により加水分解反応を開始する料を合成するために拡張されることも期待されてい［H₂O］/Ti 比及び反応温度がチタニア層形成に与え為、る。

る影響について調べ、最適条件で合成したチタニア / シ“Diperovskite（NH4）
3FeF6/ fraphene nanocomposites

リカ複合中空粒子の白色度を評価した。
“The study of the effect of external additives on thesynthesis of fumed TiO 2 with a high content ofrutile structure by the novel natural dropping
thermal treatment”
Y. Yamashita, K. Ishiguro, D. Nakai, M. Fuji
Advanced Powder Technology, 30, 1051-1057, 2019

for superior Na-ion storage”
Zhanghui Hao, M. Fuji, Jisheng Zhou
Sustainable energy fuels, 2828-2836, 2019
遷移金属フッ化物（TMF）は、豊富さ、低コスト、高比容量などの利点からナトリウムイオン電池（SIB）の電極材料として多くの注目を集めているが、低い電子伝導性と高い Na イオン拡散抵抗が SIB への応用の自然落下式熱処理法によりフュームド法で製造された妨げとなっている。本研究では、ジペロブスカイト型

酸化チタンのルチル化結晶割合を高める検討を行っ

（NH4）
（NH4）
3FeF6 / グラフェンナノシート（
3FeF6/GNS）

た。熱処理前の酸化チタンに表面処理フュームドシリ

複合材料を、アセチルアセトン酸鉄（Fe（acac）
3）およ

カを少量混合してその凝集構造をコントロールする事

びフッ化アンモニウム（NH4F）を GNS と共に添加により、その優れた分散性を維持したまま 100% ル

する共熱分解法を用いて合成した。安定したジペロブ

チル化結晶割合を有したフュームド酸化チタンを製造

スカイト構造は、オープンな 3 次元フレームワーク

する事が可能になった。少量のステアリン酸カルシウを持ち、Na イオンの高速保存に適する。したがって

ムを混合した時は著しい粒成長と焼結が見られた。こ（NH4）
3FeF6/GNS 複 合 材 料 は、0.1 、2.0、5.0、10.0

れは、ステアリン酸カルシウムの熱処理中の燃焼によA g -1 で最大 487.8 、257.8、219.4、180.6 mA h g -1という高い比容量を示し、20.0 A g -1（約 58℃）でも149.5 mA h g -1 の比容量を発揮し、3000 サイクルの長 寿 命 を 示 し た。 こ れ ら の こ と か ら、
（NH4）
3FeF6/GNS 複合材料は SIB のアノード材料としての可能性

る加熱効果によるものと予想される。
“Ultrathin carbon-coated Fe7S8 core/shell nanosheets

towards superb Na storage in both ether and ester
electrolyte systems”
Zhao Xiong, M. Fuji, Jisheng Zhou
Sustainable energy fuels, 2845-2858, 2019
2-D コア / シェル構造の炭素被覆 Fe7S8 複合ナノシーを有すると考えられる。
“Non firing ceramics effect of adsorbed water on

用した場合、複合ナノシートは、エーテル系および

surface activation of silica powder via ball milling
treatment”
Y. Nakashima, Hadi Razavi Khosroshahi, C. Takai, M.
Fuji
Advanced Powder Technology, 30（6）, 1160-1164, 2019

エステル系電解質の両方で優れたナトリウムイオン「無焼成」セラミックスは焼成工程を行わずに作製さ貯 蔵 性 能 を 示 し た。100 mAg-1 で、 本 複 合 材 料 は540.7 mA hg という高い可逆容量を示し、これはエー
テル電解質で 90％を超える ICE の値をとり、更にエ
ステル電解質では、398.6mAhg-1 の可逆容量をとり、ICE は 96.8% となった。5Ag-1 でも、本材料はエー
テ ル 電 解 質 で 346.2mAhg-1、 エ ス テ ル 電 解 質 で272mAhg-1 という値をとった。 驚くべきことに、複れる固化体として注目されており、作製に際し前処理

合材料はエーテル電解質の高電流密度において、非常増加した。 また、ビッカース硬度試験により評価しに長いサイクル安定性を示した。複合ナノシートの可た各処理条件で作製したシリカ固化体の機械的特性も逆容量は、2000 サイクル後 5Ag-1 で 310.2 mAhg-1、

吸着水量に比例して向上した。

トは、配向性付着成長メカニズムに基づく簡易熱分解法によって合成した。 複合ナノシートの厚さは 5nmと非常に薄くなった。SIBs のアノード材料として使4600 サ イ ク ル 後 10Ag-1 で 243mAhg-1、8000 サ イ
クルという超サイクル後の 20Ag-1 で 170.0mAhg-1― 43 ―

として粒子表面を活性化することが重要である。本研
究では、アモルファスシリカ粉体をポットミルにより機械的に処理した粉体と未処理の粉体の表面活性を、粉体表面の水分吸着量に基づき測定することで、シリカ粉体の表面に吸着水が及ぼす影響を調査した。結果
として、シリカ粉体の表面活性は吸着水量に比例して

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“ NMR as a tool to characterize the aggregation“ Impact of TiO 2 -II phase stabilized in anatasestructure of silica nanoparticles in a liquid”
C. Takai-Yamashita, E. Sato, M. Fuji
KONA Powder and Particle Journal, 37, 233-243, 2019
NMR ベースの溶媒緩和技術とは、液体中に分散してである。本研究では、シリカ表面から 1.138 層以上に

matrix by high-pressure torsion on electrocatalytichydrogen production”
Kavhe Edalati, Qing Wang, H. Eguchi, Hadi Razavi
Khosoroshahi, H. Emami, M. Yamauchi, M. Fuji, Z.
HoritaMaterials Research Letters, 7（8）334-339, 2019

吸着した水が NMR で検出でき、最大限界は 2.160 お再生可能なエネルギー源を使用した電極触媒は、水かいる粒子の表面を特徴付けるための非侵襲的なツール

よび 3.336 層の範囲であることがわかった。決定されら水素を生成するというクリーンな技術を有する。酸た SNMR は、ガス吸着から SBET と比較して過小評

化チタンは、水素生成だけでなく、CO2 変換の電極

価されていたが、分散液中のモデル凝集体の低い比率

触媒としても用いられている。この研究では、TiO2（5 質量％）で検出できる。

のカソード電極触媒活性を高めるために、TiO2 表面“ Development of the fumed TiO 2 having high圧 TiO2-II 相を含めることを試みた。分光学的物性のcontent of rutile structure and dispersibility using
the dry-type of surface modification and thethermal treatment”
Y. Yamashita, M. Fuji
Advanced Powder Technology, 30（12）, 3040-3049,
2019

評価により、エネルギーバンドギャップが減少し、価の相組成を高圧ねじり（HPT）ひずみを使用して高電子帯のエネルギーが増加して TiO2-II の割合が増加することが明らかになった。水素生成のための高い電極触媒活性は、TiO2-II ナノ粒子を含むアナターゼ型
リッチナノコンポジットで達成された。

高分散性を維持したまま高いルチル化結晶割合を有し“ L o w - t e m p e r a t u re a n a t a s e - t o - r u t i l e p h a s e

たフュームド法で製造された酸化チタンを合成するの空隙を有したスポンジ状の凝集構造と酸化チタン表transformation and unusual grain coarsening intitanium oxide nanopowders by high-pressure
torsion straining”
Kavhe Edalati, Qing Wang, Hadi Razavi Khosoroshahi,
H. Emami, M. Fuji, Z. Horita
Scripta Materialia, 162, 341-344, 2019
本研究では、高圧ねじり（HPT）法を用いて、チタ

面のシリカ層の静電反発によるものと思われる。

ニアセラミックナノパウダーにおける圧力、温度、塑

為、熱処理前の酸化チタンを金属アルコキシドで乾式法 に よ り 表 面 修 飾 す る 方 法 を 検 討 し た。 乾 式法 でTEOS による表面修飾により、高い分散性を維持した
まま 100% ルチル化結晶を有したフュームド酸化チタンを製造する事が出来た。この高い分散性は、多量性ひずみに対する構造の変化を調べた。その結果、“ Photocatalytic activity of aluminum oxide byoxygen vacancy generation using high -pressure
torsion straining”
Kavhe Edalati, I. Fujita, S. Takechi, Y. Nakashima, k.
Kumano, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Arita, M.
Watanabe, Xavier Sauvage, Taner Akbay, T. Ishihara,
M. Fuji, Z. Horita
Scripta Materialia, 173, 120-124, 2019

HPT 処理をすることでアナターゼ型からルチル型への相変態が 473-573 K の低温で観察された。これは、粒子の粗大化による総ギブス自由エネルギーの減少が理由である。さらに、動的再結晶と異常な結晶粒成長を伴うルチル相の形成は、低い同種温度での厳しい塑
性変形が必ずしも準安定ナノセラミックの結晶粒微細化をもたらさないことを示す。

アルミナは、地殻中に豊富に存在する絶縁体酸化物で“ B i 4 Ta O 8 C l / G r a p h e n e N a n o c o m p o s i t e f o r

あるが、9eV とおおきなバンドギャップにより光触空孔が生成された場合、Al2O3 のバンドギャップは
3eV へと減少することができる。ここで、大きな酸素 空 孔 濃 度 の Al2O3 と、2.5eV ま で の 光 学 バ ン ド
ギャップは、HPT 法を経て大きな塑性変形により生Photocatalytic Water Splitting”
Hadi Razavi Khosroshahi, Sara Mohammadzadeh, M.
Fuji
Advanced Powder Technology, 31 （ 1 ）, 381-386,
2020
Bi₄NbO₈Cl な ど の Sillen-Aurivillius 構 造 は、2.5 eV成される。材料はチタニアと比較して合理的な値を示

未満の狭いバンドギャップと、水素生成反応に適したす（光触媒に関して）。この発見は、絶縁体の酸化物

負の伝導帯電位、0.0 V vs NHE という特徴から、効からでも、自然にやさしい新しい光触媒を製造するた率的な可視光活性光触媒として期待されている。本研

めのシンプルだが、効果的なアプローチを紹介する。

究では Bi₄TaO₈Cl とグラフェンのナノコンポジット

媒活性を示さない。第一原理に基づいて、大きな酸素― 44 ―

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ることでこの問題の克服を試みた。グラフェン

バンド間フォトルミネセンスの減少、光触媒水素生成の共役 sp2 結合炭素ネットワークからの優れた電子伝において改善がみられる。大きな歪み後の TiO2-ZnO

導性と豊富な非局在化電子により、Bi₄TaO₈Cl 伝導バ

複合材料の光触媒活性の向上にも関わらず、結晶化度

ンドからの電子の移動が促進され、光触媒効率が向上の大幅な低下のために、大きな歪み処理することによした。また、この Bi₄TaO₈Cl / グラフェンナノコンポ

り光触媒活性は低下する。

ジットは、水熱法を用いることで簡単に調製され、光触媒活性は UV と可視光の両方で強化された。

“ Eﬀects of cations on the size and silica shell“ Phase transformations, vacancy formation andvariations of optical and photocatalytic properties
in TiO2-ZnO composites by high pressure torsion”
Jacqueline Hidalgo-Jimenez, Qing Wang, Kaveh
Edalati, Jorge M. Cubero-Sesína, Hadi Razavi
Khosroshahi, Y. Ikoma, Dionisio Gutiérrez-Fallas,
Fernando A. Dittel-Meza, Juan Carlos RodríguezRufino, M. Fuji, Z. Horita
International Journal of Plasticity, 124, 170-185, 2020
優れた光学特性を持つ半導体である TiO2 および ZnO

microstructure of hollow silica nanoparticles
prepared using PAA/cation/NH4OH template”
Y. Nakashima, C. Takai, Hadi Razavi Khosroshahi, M.
Fuji
Colloids and Surfaces A, 593, 124582, 2020
このペーパーでは、エタノール中のポリアクリル酸 /カチオン / アンモニウムテンプレートを使用して、中空シリカナノ粒子（HSNP）のサイズとシリカシェル
微細構造に及ぼすカチオンの影響について説明します。 ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシ
ウムなどの 4 種類のカチオンを用いて、カチオンのは、太陽光および光触媒の応用の有望な候補と考えら影響を調べた。 より小さな水和半径カチオンは、よれているが、高圧相と酸素空孔の生成によって生じる

り低い立体障害のために PAA と容易に相互作用する

組成ひずみにより TiO2 と ZnO の光触媒性能の向上ことができるので、より小さな水和半径カチオンは、を試みた。本研究では、光学特性をさらに向上させる

より小さな HSNP を準備することができる。 さらに、

ため、アナターゼ型 TiO2 粉末とウルツ鉱 ZnO 粉末

孔や TiO2-II 相および岩塩型 ZnO 相が増加することがわ

2 価カチオンは PAA の架橋剤として使用できるため、
2 価カチオンはより高密度のシリカシェルでより小さな HSNP を調製できます。 これらの結果は、水和半径が小さい多価カチオンが、小さな HSNP と高密度かった。さらに、塑性ひずみ効果により、ルチル -TiO2のシリカシェルを調製できることを示しています。

相が室温で形成され、これはアナターゼ型からルチル

したがって、水和半径の小さい 2 価イオンであるカ型への転移温度よりも少なくとも 600 K 低くなる。

ルシウムイオンを使用して、高密度のシリカシェルを

これらの構造的特徴は、相間境界の大部分の形成とと持つ 10 nm HSNP を作成できます。

を混合するために HPT 法により ZnO / TiO2 相境界の大部分を導入した。塑性ひずみの増加に伴い、酸素空

もに、電子スピン共鳴、光学バンドギャップの減少、〈著書〉

Powder Technology Handbook“Surface Properties and Analysis” Taylor & Francis,
Chapter1.6, 41-51

Powder Technology Handbook“ K n e a d i n g a n d P l a s t i c F o r m i n g ” Ta y l o r &Francis,Chapter5.11, 429-432

高井千加・藤

藤

正督

正督・高橋

実

粉体は微細になればなるほど比表面積が増大する。ま

粉体成形はセラミックス産業をはじめ、製薬や食品等

た、表面は内部と異なり不飽和な状態である。その為、まで幅広く利用されている。本チャプターではこれら

粉体諸物性は微粒子になればなるほど表面の性質が支の共通的な部分に焦点をあて解説した。加圧成形、押配的なる。本チャプターでは粉体表面の構造、粉体表

出成形、射出成形、テープ成形の各論と原料視点およ

面で起きる現象、これらのキャラクタリゼーションにび機械的な視点から見た関連技術の基礎から技術応用

ついてまとめた。

までをまとめた。

― 45 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ

第 57 回粉体入門セミナー「粉をつくりそして利用す

ルミナ管などがある。

るために」射出成形は、射出成形機内で粉体と樹脂のコンパウン

日本粉体工業技術協会、「粉体成形・粉体を形にする」

ドを加熱溶融して流動性を付与した後、溶融コンパウ

153-177

ンドを金型に射出充填し、冷却して成形体を作製する

藤方法である。タービンブレード、ギア、高寸法精度が正督

粉体成形を利用したセラミックス製造では、最終製品求められる場合に有効な成形法である。

の材料特性に影響する微構造が重要となるがこの微構

鋳込み成形では、液中で粒子間に作用する力が重要で造は成形体内の粉体充填構造により決定され、プロセある。引力としては、ファンデルワールス力、斥力とスの前半で材料の運命は決まっている。焼結後に残っしては、電気二重層の重なりによる静電相互作用が挙た気孔の中で最大で扁平な気孔が材料の破壊減となげられ、この二つのポテンシャルの曲線の形によってる。また、まったく同じ材料であっても強度をそのま凝集するかが決まる。また、斥力の制御として静電反ま測定するときと、
小さく分割して測定するときでは、発、高分子による立体障害が挙げられる。

平均強度は後者のほうが高い。これは材料の体積効果

テープ成形では、一般的に有機溶剤を用いたスラリーとして知られている。

が用いられ、概ね 0.02 ㎜ ~1 ㎜のシートが得られる。

粉体成形に関して、固 / 気 / 液分散系の充填状態では多層基板、多層コンデンサー、圧電素子などの製造にドライ域からスラリー域の中のいずれかの充填状態を用いられる。この成形方法では、粒子のアスペクト比

とるが、飽和度 S という指標はマクロな充填状態をが大きい場合には粒子配向が生じる。また、テープ成定量的に表現するに当たって重要となる。

形は乾燥により固化を行うため、有機溶剤を用いるが加圧成形に関しては、乾式一軸加圧成形は量産性と寸環境に配慮して水系でも試みられている。

法精度に優れている成形方法であり、電子材料・耐火

新しい成形方法として、ゲルキャスティング成形法がレンガ・タイル・機械部品・切削工具などに応用されある。セラミックス粉体と結合剤モノマーと分散材、ている。

水を混合したスラリーを鋳込みゲル化させ、離型する。

押出成形は、一定断面形状物の作成に向いている。応その後、乾燥、脱脂、焼結を得て固化体を作成する。

用例は、耐火物（中空）、ハニカム触媒担体、透明ア〈 総 説 ・解 説 ・報 文 〉「オリンピックゲームでも使われた公式バレーボールに“Development of metal oxide high-pressure phases

Journal of the Society of Inorganic Materials, Japan、
26（11）320-326、2019

for photocatalytic properties by severe plastic
deformation”
Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
Materials Transactions, 60（7）1203-1208, 2019

中空粒子とはシェル内部に空間を有し、中実粒子と比金属酸化物の光触媒活性のほとんどは、バンドギャッ

較して多くの特徴を持ち、それを生かした多くの用途プが大きいため太陽スペクトルの紫外線（UV）範囲貢献するナノシリカ中空粒子」
藤正督・高井千加・渡辺秀夫が検討されている。我々の研究グループでの研究の一に制限されている。紫外線は太陽スペクトルのわずかつの結実として、我々のナノシリカ中空粒子が使用さ5％しか占めてないため、可視光を吸収する能力を持れたバレーボールが北京オリンピック（2008 年）かつ金属酸化物半導体の設計は広く行われている。金属ら国際バレーボール連盟の公式球として採用された。

酸化物の大きなバンドギャップは、金属イオンまたはその後のオリンピックでも使用され、来る東京オリン

非金属イオンのドーピングなどのさまざまな方法で低ピック前までの 12 年間同じバレーボールが FIVB 主

減できますが、電子と正孔の高速再結合により、これ催の全ての公式試合で使い続けられている。
本稿では、らの方法では必ずしも優れた光触媒活性を達成できな

ナノシリカ 中空粒子の合成とその特性を概観し、オい。近年、我々は、可視光を吸収できる、理論的に狭リンピック公式バレーボールに採用に至った産学官連

いバンドギャップを有する金属酸化物の高圧相に注目

携による研究開発の経緯について紹介する。

していた。本報告では、チタニア（TiO2）、ジルコニ
ア（ZnO）、イットリア（Y2O3）などのよく知られた金属酸化物の高圧相が、厳しい塑性変形法を適用する― 46 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ

ことで安定化され、それらの光触媒特性を評価した。

中空粒子とはシェル内部に空間を有し、中実粒子と比較して多くの特徴を持ち、それを生かした多くの用途「2018 年度日本セラミックスマシナリー協会第一回セが検討されている。我々の研究グループでの研究の一

ミナー「摩砕処理による粒子表面活性化を用いた無焼

つの結実として、我々のナノシリカ中空粒子が使用さ成固化技術への挑戦」」

れたバレーボールが北京オリンピック（ 2008 年）か

藤ら 国 際 バ レ ー ボ ー ル 連 盟（ FIVB：Fédération

正督

JCMA, 56, 12-18, 2019

Internationale de Volleyball Association）の公式球と省エネ、環境低負荷といった観点から、無焼成固化へして採用された。
その後もロンドン、リオのオリンピッの挑戦をしている。従来ある焼成工程をなくすには以クでも使用され、来る東京オリンピック前までの 12下のような条件が求められる。まずは粒度分布を整え年間同じバレーボールが FIVB 主催の全ての公式試合

ることである。焼成しないために原料粒子は変形しなで使い続けられている。本稿では、ナノ シリカ 中空

いため、これにより緻密化をするためである。また、粒子の合成とその特性を概観し、オリンピック公式バ

緻密化するためにも粉体が凝集なくパッキングされるレーボールに採用に至った産学官連携による研究開発

よう良い粒子分散も求められる。そして材料強度に大の経緯について紹介する。

きな影響を及ぼす粒子間接着の開発が求められる。ここでメカノケミカル処理により、粉砕ではなく摩砕を「粉体測定機器ガイダンス

第3章

粒子集合体の比することによって表面エネルギーが高い状態の粉体を表面積測定の実際」得る。これに液体を加えることに固体架橋が起こり、

藤再析出することにより固化が起こり、無焼成セラミッ

化学装置、12、44-52、2019

クスの強度へつながる。これを原料表面レベル、粒子

粉体は微粒子になるほど比表面積が増加し、粉体物性

間レベル、バルク体レベルで評価を行い、より良い条も表面支配的になるため、粉体諸物性の基準として比件の模索を行う。焼かないことで、光ファイバー等の表面積が用いられることが多い。本稿では比表面積か樹脂、有機蛍光染料、カーボンナノチューブ等との複ら粒子および粒子集合体について評価を行う場合の測合化を可能となった。

定法やその際に考慮すべき事柄について記した。
“Hollow silica nanoparticles: A tiny pore with big「高性能断熱を実現するナノ中空粒子含有フィルム」
藤

正督

正督

Molecular Electronics and Bioelectronics、31（1）,23-26, 2020
ヒートアイランド現象や地球温暖化による影響で、近dreams”
C. Takai-Yamashita, M. Fuji
Advanced Powder Technology, 31 （ 2 ）, 804-807,
2020

年猛暑が記録されている。このような背景から、高断中空ナノ粒子は、空間内部が空気分子の平均自由行程

熱住宅の設計に注目が集まっている。特に、熱の出入（約 68 nm）の 2 倍以下になると、断熱、低誘電率、りが多い窓に高機能な断熱性が求められている。著者

異常光散乱などの独自の機能を発揮します。内部の空らは、ナノサイズの小さな空気層を持つナノ中空粒子

気の対流が少ないため、ナノサイズの細孔が断熱性能を樹脂フィルムに導入することで、高い断熱性と透明を向上させることは容易に想像できる。ただし、中空性を同時に発現する高機能複合フィルムを開発した。

の内部だけでなく、シェルの微細構造（サイズ、厚さ、フィルムのフィード試験により、エアコン消費電力量

密度）も機能に強く影響する。たとえば、
見かけのシェ

を 25% 削減できることが実証された。

ル密度が低いと、おそらくシロキサン結合断絶でフォノン散乱の障壁となり、断熱性が高くなる。これらの「東京オリンピックでも使われ続ける公式バレーボール

重畳現象として、中空粒子 / ポリマー複合材料の熱伝を支えるナノシリカ中空粒子」

導率は、空気より優れた 0.019 W / m・K を示した。

藤

中空ナノ粒子の構造設計は、この効果を生み出すため

正督・渡辺秀夫・高井千加

エレクトロニクス・コミュニケーション、35、19-に非常に重要である。本論文では、中空ナノ粒子の構

25、2019造と幅広い用途の設計方法と将来展望を示した。

― 47 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ〈その他〉「焼かずに作るセラミックスのシンクロトロンによる解「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〜放射光で確固たる特許を取得、世界で析と産業応用」

使われる材料を愛知から発信〜」

藤藤

知の拠点あいち重点研究プロジェクト 最終成果発表

正督

正督

集、68-70、2019

知の拠点あいち重点研究プロジェクト 研究開発成果
集、4-7、2019「新たな価値を創出するモノづくり革命となる基盤技術「焼かずに作るセラミックスのシンクロトロンによる解の研究開発」

析と産業応用」

藤

藤

知の拠点あいち重点研究プロジェクトⅢパンフレッ

正督

正督

ト、11-12、2019

知の拠点あいち重点研究プロジェクト 研究開発成果
カタログ、12、2019「革新的モノづくり技術開発プロジェクト」「焼かずに作るセラミックスのシンクロトロンによる解藤正督

析と産業応用〜放射光で確固たる特許を取得、世界で知の拠点あいち重点研究プロジェクトⅢキックオフセ

使われる材料を愛知から発信〜」

ミナー、59-64、2019

藤正督

知の拠点あいち重点研究プロジェクト 研究開発成果
集「研究室紹介「名古屋工業大学 先進セラミックス研究

総合版、92-95、2019

センター 藤研究室」」
藤正督

粉体技術、12（3）、62-63、2020〈口頭発表〉「無焼成固化法を用いた PTFE/SiO₂ 複合体の作製」
野尻凌平・Hadi Razavi Khosroshahi・藤“ Preparation of PTFE/SiO ₂ composite by non-

正督

粉体工学会 春季研究発表会、2019 年 5 月 11 日、東京
「ポリアクリル酸テンプレート法を用いた中空シリカナ
ノ粒子の合成」

sintering solidification process”
R. Nojiri, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
The Chinese Ceramics Society, 11th International
Conference on High Performance Ceramics
25-29 May, 2019, Kumming, China

田 中 菜 緒・ 藤 本 恭 一・ 高 井 千 加・Hadi Razavi

Khosoroshahi・藤 正督“ Synthesis and characterization of hollow silica

粉体工学会 春季研究発表会、2019 年 5 月 11 日、東京

nanoparticles”
Quanyue Wen, Hadi Razavi Khosroshahi, M.Fuji
The Chinese Ceramics Society, 11th International
Conference on High Performance Ceramics
25-29 May, 2019, Kumming, China“ Fabrication of porous ceramics by non-firingsolidification with mechano-chemical surface
activation”
M. Fuji
The Chinese Ceramics Society, 11th International
Conference on High Performance Ceramics
25-29 May, 2019, Kumming, China（invited）― 48 ―

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ「無焼成固化を用いた PTFE/SiO₂ 複合体の作製と力学「ボールミルを用いた表面活性化シリカの固化挙動」

特性の評価」
野尻凌平・Hadi Razavi Khosroshahi・藤藤正督

粉体工学会 第 54 回技術討論会、2019 年 9 月 3-4 日、

正督

粉体粉末冶金協会 2019 年度春季大会、2019 年 6 月

名古屋（特別講演）

4-6 日、東京「無焼成固化プロセスによる PTFE/SiO₂ 複合体の作製「無焼成固化プロセスが可能にするシリカ / 低融点合金と機械特性の評価」
野尻凌平・Hadi Razavi Khosroshahi・藤複合材料の作製」
増田圭汰・Hadi Razavi Khosroshahi・藤正督

粉体工学会 第 54 回技術討論会 2019 年 9 月 3-4 日、

正督

粉体粉末冶金協会 2019 年度春季大会、2019 年 6 月

名古屋

4-6 日、東京「無焼成固化プロセスによるセラミックス / 低融点合金「粉体界面が織りなす高機能材料」
藤

複合材料の作製」
増田圭汰・Hadi Razavi Khosoroshahi・藤 正督

正督

粉体工学会「不均質構造の利用と制御に関するワーク

粉体工学会 第 54 回技術討論会、2019 年 9 月 3-4 日、ショップ」2019 年度第 1 回研究会、2019 年 6 月 5-6 日、名古屋

山梨（依頼講演）「無焼成固化を用いた PTFE/SiO₂ 複合体の作製と力学「粉体成形・粉体を形にする」
藤

特性の評価」
野尻凌平・Hadi Razavi Khosroshahi・藤

正督

正督

第 57 回粉体入門セミナーⅡ、2019 年 6 月 24-25 日、

粉体工学会 2019 年度中部談話会若手研究者討論会、

東京（依頼講演）2019 年 9 月 10 日、岡崎

“ Synthesis and structural control of TiO 2 hollow「無焼成固化プロセスによるシリカ / 低融点合金複合材

particles towards photocatalytic of organics”
X i n x i n J i a n g , We n h a o S h a o , H a d i R a z a v i
Khosroshahi, M. Fuji
IMSE-10, 3-6 July, 2019, Nanning, China

粉体工学会 2019 年度中部談話会若手研究者討論会、
2019 年 9 月 10 日、岡崎“Chemical solidification of silica powder surface-「ポリアクリル酸テンプレート法を用いた中空シリカナ

料の作製」
増田圭汰・Hadi Razavi Khosroshahi・藤正督

activate by mechanochemical treatment”
M. Fuji, R. Nojiri, Hadi Razavi Khosoroshahi
The American Ceramics Society, Global Forum on
Advanced Material and Technology for Sustainable
Development, 21-27 July, 2019, Toronto, Canada

Khosoroshahi・藤 正督
粉体工学会 2019 年度中部談話会若手研究者討論会、
2019 年 9 月 10 日、岡崎“Preparation of solid composite by non-sintering“Fabricated Brake Pads using Non-firing Ceramics”

solidification process”
R. Nojiri, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
The American Ceramics Society, Global Forum on
Advanced Material and Technology for Sustainable
Development, 21-27 July, 2019, Toronto, Canada

M. Furuta, Y. Nishizawa, M. Yagihashi, M. Fuji
Brake Colloquium & Exhibition - 37th Annual, 22-25
September, 2019, FL, USA

ノ粒子の合成」
田 中 菜 緒・ 藤 本 恭 一・ 高 井 千 加・Hadi Razavi「無機テンプレート法による中空粒子の作製」
野 尻 凌 平・ 樽 谷 圭 栄・ 藤 本 恭 一・ 高 井 千 加・Hadi“Hybridization of solid carbohydrates orhydrocarbon with metal oxides under mechanicalstressing toward sustainable materials”
M. Senna, C. Takai, M. Fuji
Twenty-first Annual Conference YUCOMAT 2019,
2-6 September, 2019, Montenegro― 49 ―

Razavi Khosroshahi・藤 正督
粉体工学会 2019 年度秋季研究発表会、2019 年 10 月
15-16 日、大阪

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 surface-activated「ポリアクリル酸テンプレート法を用いた中空シリカナ

inorganic powder by mechanochemical treatment”
M. FujiInternational Symposium on Powder Processing
Technology for Advanced Ceramics, 20-21 November,
2019, Shanghai, China（Invited）

ノ粒子の合成とその特性評価」
田 中 菜 緒・ 藤 本 恭 一・ 高 井 千 加・Hadi Razavi

Khosoroshahi・藤 正督
粉体工学会 2019 年度秋季研究発表会、2019 年 10 月
15-16 日、大阪

「無焼成セラミックス / 低融点合金複合体の合成とその「無焼成固化法による多孔体の作製」
野尻凌平・川端秀明・Hadi Razavi Khosoroshahi ・藤蓄熱材としての応用」

正督

藤粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会、2019 年 10 月

第 57 回粉体に関する討論会、2019 年 11 月 25-27 日、

22-24 日、名古屋

広島「無焼成固化プロセスによるシリカ / 低融点合金の複合化」
増田圭汰・Hadi Razavi Khosroshahi・藤正督・増田圭汰・Hadi Razavi Khosoroshahi「無焼成セラミックスとソフトマテリアルの複合化」
野 尻 凌 平・ 川 端 秀 明・ 後 藤 理 乃・Hadi Razavi

正督

粉体粉末冶金協会 2019 年度秋季大会、2019 年 10 月

Khosroshahi・藤 正督

22-24 日、名古屋

日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 東 海 支 部 学 術 研 究 発 表 会、

2019 年 11 月 30 日、名古屋“ Bi 3 TaO 7 nanosheets as visible-light-active

photocatalysts for water splitting”
Hadi Razavi Khosroshahi, Sara Mohammadzadeh,
Mirabbos Hojamberdiev, S. Kitano, M. Yamauchi, M.
Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan「シリカを用いた無焼成セラミックス 3D プリンタ固化“ NMR as a tool to characterize the aggregation「無焼成セラミックスの基礎と最近の展開」

体の作製」
麻生将司・Hadi Razavi Khosoroshahi・藤正督・佐伯一馬・沢田研一
日 本 セ ラ ミ ッ ク ス 協 会 東 海 支 部 学 術 研 究 発 表 会、

2019 年 11 月 30 日、名古屋

structure of silica nanoparticles in a liquid”
C. Takai-Yamashita, E. Sato, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,
Japan

藤

正督

日本セラミックス協会 エンジニアリングセラミック
スセミナー「エンジニアリングセラミックスに関わる
プロセス技術の革新」、2019 年 12 月 4 日、東京（依頼講演）“Effects of water-soluble epoxy resin on gelcasting

method”
M. Kijima, M. Fuji, N. Miyakawa
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan「中空ナノシリカ粒子の合成とその応用」
藤正督“Preparation of copper-modified hollow TiO2 andanalysis of its photocatalytic H 2 evolution
performance”
Xinxin Jiang, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December , 2019, Tajimi

色材講演会、2019 年 11 月 6 日、大阪（依頼講演）“Synthesis and characterization of low permittivity「焼かずにつくるセラミックスとその可能性」
藤正督

JFCA 主催セミナー「名工大-FC 塾」、2019 年 11 月
14-15 日、名古屋（依頼講演）― 50 ―

hollow silica nanoparticles”
Quanyue Wen, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December , 2019, Tajimi

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“ Preparation of organic/inorganic composite by“Synthesis and characterization of low permittivity

non-sintering solidification process”
R. Nojiri, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December , 2019, Tajimi

hollow silica nanoparticles”
Quanyue Wen, Hadi Razavi Khosroshahi, M.Fuji
The 58th Symposium on Basic Science of Ceramics,
9-10 January, 2020, Nagoya, Japan「炭酸カルシウムの合成とそれを用いた中空シリカ粒子「酸化チタン中空ナノ粒子の合成と光学特性の評価」の合成」

Hadi Razavi Khosoroshahi・Wenhao Shao・藤 正督
日本セラミックス協会 第 58 回セラミックス基礎科学
討論会国際セッション、2020 年 1 月 9-10 日、名古屋

雅 裕・ 高 井 千 加・ 藤 本 恭 一・Hadi Razavi
Khosoroshahi・石原真裕・藤 正督
日本セラミックス協会 第 58 回セラミックス基礎科学
討論会、2019 年 1 月 9-10 日、名古屋
堀“ Preparation of organic/inorganic composite via

simple and low environmental process”
R. Nojiri, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
The 58th Symposium on Basic Science of Ceramics,
9-10 January, 2020, Nagoya, Japan“Preparation of copper-modified hollow TiO2 andanalysis of its photocatalytic H 2 evolution
performance”
Xinxin Jiang, Hadi Razavi Khosroshahi, M. Fuji
The 58th Symposium on Basic Science of Ceramics,
9-10 January, 2020, Nagoya, Japan「無焼性セラミックス 3D プリント固化体の作製」
麻生将司・Hadi Razavi Khosroshahi・藤正督・佐「高性能断熱を実現するナノ中空粒子含有フィルム」

伯一馬・沢田研一
日本セラミックス協会 第 58 回セラミックス基礎科学

藤討論会、2020 年 1 月 9-10 日、名古屋

応用物理学会分科会研究会 サステナブルエネルギー

正督

デバイス・マテリアル〜有機分子・ナノバイオ機能を用いた次世代バッテリー・未利用エネルギー活用〜、

2020 年 1 月 30 日、東京（依頼講演）〈ポスター発表〉“ Reduction of SiO 2 via mechanochemically co-“ Synthesis and characterization of low dielectric

milling with polyolefins”
Hui Long, M. Senna, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, T. Shirai, M. Fuji
International Symposium on Integrated Molecular/
Materials Science and Engineering（IMSE-10）, 3-6
July, 2019, Nanning, China.

constant hollow silica anoparticles”
Quanyue Wen, Hadi Razavi Khosroshahi, M.Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan“ H y d r o t h e r m a l s y n t h e s i s o f B i V O 4/ B i O X

photocatalyst and its photocatalytic properties”
Sara Mohammadzadeh, Hadi Razavi Khosroshahi, S.
Kitano, M. Yamauchi, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan― 51 ―“Strength evaluation of solid bridge in silica - silica

particles”
M. Aso, T. Katou, I. Nakayama, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, M.Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,
Japan

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“One-pot synthesis of hollow silica nanoparticles“Non-firing ceramics : Effect of adsorbed water onusing the prepared calcium carbonate by CO 2
bubbling”
M. Hori, C. Takai, K. Fujimoto, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Ishihara, M. Aso, M.Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japansurface activation of silica powder via milling
treatment”
R. Nojiri, Y. Nakashima, Hadi Razavi Khosoroshahi,
C. Takai, N. Tanaka, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan“Influence of CaCO₃ pore-forming agent on porosity“ Effect of silane modification on CNTs/silica

and thermal conductivity of cellulose acetate
materials prepared by non-solvent induced phaseseparation”
M. Maehara, Walaiporn Suthabanditpong, C. Takai,
Hadi Razavi Khosroshahi, I. Nakayama, Y. Okada,Montaser Sabbah EL Din EL Salmawy, M. Ishihara,
K. Masuda, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan

composites fabricated by a non-firing process toenhance interfacial property and dispersibility”
R. Yakubo, Bo Peng, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, I. Nakayama, M. Ishihara, M. Hori, M.
Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan“ Synthesis and structural control of TiO 2 hollow

particles towards photocatalytic of organics”
X i n x i n J i a n g , We n h a o S h a o , H a d i R a z a v i
Khosroshahi, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan“Non-firing ceramics: Surface activity improvementof silica powder to realize high density solidified
boby”
K. Masuda, Y. Nakashima, C. Takai, I. Nakayama,
Hadi Razavi Khosroshahi, M. Ishihara, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan“ S i O 2/ T i O 2 d o u b l e - s h e l l h o l l o w p a r t i c l e s :F a b r i c a t i o n a n d U V- Vi s s p e c t r u mcharacterization”
N. Tanaka, Wanghui Chen, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Ishihara, I. Nakayama, R. Yakubo,
M. Fuji , T. Shirai
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan― 52 ―“ Reduction of SiO 2 via mechanochemically co-

milling with polyolefins”
Hui Long, M. Senna, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, T. Shirai, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan“Influence of the PAA concentration on PAA/NH3

emulsion template method for synthesizing hollow
silica nanoparticles”
T. Kato, Y. Nakashima, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Ishihara, R. Nojiri, M. Fuji
PACRIM13, 27 October-1 November, 2019, Okinawa,Japan“Non-firing sintering process: Effect of

mechanochemical treatment on mechanicalproperties of silica solidified body”
K. Masuda, Y. Nakashima, C. Takai, I. Nakayama,
Hadi Razavi Khosroshahi, M. Ishihara, M. Maehara,
M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi

研究業績：先進材料設計研究部門・材料創製研究グループ“One-pot synthesis of hollow silica nanoparticles

using the prepared calcium carbonate by CO 2
bubbling”
M. Hori, C. Takai, K. Fujimoto, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Ishihara, M. Aso, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi

Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi“Effect of CaCO3 pore-forming agent on porosity

and thermal conductivity of cellulose acetate
materials prepared by non-solvent induced phaseseparation”
M. Maehara, Walaiporn Suthabanditpong, C. Takai,
Hadi Razavi Khosroshahi, Y. Okada, Montaser Sabbah
EL Din EL Salmawy, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi“Effect and evaluation of PAA proportion on PAA /NH₃ emulsion template method for synthesis ofhollow silica nanoparticles”
T. Kato, Y. Nakashima, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Ishihara, R. Nojiri, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi“ Effect of silane modification on CNTs/silica

composites fabricated by a non-firing process toenhance interfacial property and dispersibility”
R. Yakubo, Bo Peng, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, I. Nakayama, M. Ishihara, M. Hori, M.
Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi“ Solid-state reduction of silica nanoparticles via

oxygen abstraction from SiO4 units by polyolefins
under mechanical stressing”
Hui Long, M. Senna, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, T. Shirai, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi“ H y d r o t h e r m a l s y n t h e s i s o f B i V O 4/ B i O I“Synthesis and UV-Vis spectral characterization of

SiO2 / TiO2 double shell hollow particles”
N. Tanaka, Wanghui Chen, C. Takai, Hadi Razavi
Khosroshahi, M. Ishihara, I. Nakayama, R. Yakubo,
M. Fuji, T. Shirai

photocatalyst and its photocatalytic properties”
Sara Mohammadzadeh, Hadi Razavi Khosroshahi, S.
Kitano, M. Yamauchi, M. Fuji
Joint Student Seminar for Nagoya Institute ofTechnology and Beijing University of Chemical
Technology, 12 December, 2019, Tajimi〈受賞〉「第 58 回セラミックス基礎科学討論会 国際セッション“ Preparation of organic/inorganic composite via

simple and low environmental process”
2020 年 1 月 9-10 日、名古屋

Good Presentation Award」
野尻凌平― 53 ―

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

先進材料設計研究部門・材料機能研究グループ〈発表〉“High Frequency Permeability and Permittivity of「有機金属分解法を用いた磁性ガーネットフォトニック

Fe3O4 Hollow Particles”
S. Wakamiya, N. Adachi, T. Ota
PACRIM13, 28 October, 2019, Okinawa, Japan

結晶に関する研究」
若宮志晴・安達信泰
日本セラミックス協会 第 58 回 東海若手セラミスト
懇話会 夏期セミナー、2019 年 6 月 20 日、西尾市「有機金属分解法により作製した ZnFe2O4 薄膜の磁気「有機金属分解法により合成した ZnFe2O4 のフェリ磁および磁気光学特性 」

気特性」

中田勇輔・太田敏孝・安達信泰

中田勇輔・安達信泰

第 58 回セラミックス基礎科学討論会、2020 年 1 月 9

日本セラミックス協会 第 58 回 東海若手セラミスト

日、名古屋

懇話会 夏期セミナー、2019 年 6 月 20 日、西尾市「有機金属分解法による亜鉛フェライトの合成と磁気特性」「高周波磁界イメージング素子用磁性ガーネット薄膜の安達信泰

磁気共鳴に関する研究」

第 3 回磁性材料展磁性薄膜研究会、2020 年 1 月 31 日、

新海圭亮・安達信泰

名古屋

日本セラミックス協会 第 58 回 東海若手セラミスト
懇話会 夏期セミナー、2019 年 6 月 20 日、西尾市「有機金属分解法により作製した亜鉛コバルトフェライ
ト薄膜の磁気特性」「有機金属分解法による亜鉛フェライトの合成と磁気特性」

安達信泰・中田勇輔・太田敏孝

中田勇輔・太田敏孝・安達信泰

日本セラミックス協会 2020 年年会、2020 年 3 月 20 日、

日本磁気学会第 43 回学術講演会、2019 年 9 月 25 日、

東京

京都

先進材料設計研究部門・材料設計研究グループ〈論文〉「粉末回折ピーク形状の Pearson VII 関数によるモデ分析した。Pearson VII 関数のフーリエ変換はガンマル化」

分布の確率密度関数の自己相関関数に一致することか

井田ら、フーリエ変換のキュムラントは単純な数式で表さ

隆

名古屋工業大学先進セラミックス研究センター年報.

れる。ガウス型関数とローレンツ型関数の畳み込みは

7, 80–87（Jul. 2019）.
粉末回折ピーク形状をモデル化するために用いられる

Pearson VII 関 数 で 比 較 的 良 く モ デ ル 化 さ れ る が、
super Lorentzian 形状の再現性には問題のあることが場合のある Pearson VII 関数の数学的な構造についてわかる。

― 54 ―

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〈発表〉「ICDD の活動 2019」
井田（ PACRIM13 ）, 27 October - 1 November, 2019,

Okinawa, Japan（invited）

隆

東海若手セラミスト懇話会夏期セミナー、2019 年 6月 20 日、西尾市（招待講演）“ Treatment of Powder X-ray Diffraction Data

“ Powder Diffraction Method with Laboratory &Synchrotron Sources of X-ray”
T. IdaPacific Rim Conference of Ceramic Societies

Collected with a Bragg-Brentano Diffractometerwith a Cu K X-ray Source and a Ni-foil Filter”
T. IdaAsian Crystallographic Association（AsCA 2019）, 17 20 December, 2019, NUS, Singapore

地域連携グループ〈論文〉“Thermally-induced activation of titanium dioxide

カニズムを、加熱下の XRD、XPS などで検討した。

and its application to the oxidation of gaseous
toluene”
H. Nishikawa, T. Ihara, N. Kasuya, Y. Kobayashi, S.
Takahashi
Applied Surface Science, 479, 1105-1109（2019）

その結果、300-500℃の状態では酸化チタン（アナター
ゼ）中の Ti は一部 3 価の状態になり、O/Ti 原子比の減少から酸素欠陥生成も推察された。加熱下における活性酸素ラジカルは格子欠陥に生じた捕捉電子が雰囲
気酸素に移動することで生成するものと考えられた。

酸化チタンの熱誘起活性化による活性ラジカル生成メ〈 総 説 ・解 説 ・報 文 ・そ の 他 〉「CIF を出発点とする第一原理計算支援用ユーティリ
泉

算プログラム用の入力データ、

4）固溶・部分占有サイトを含む不定比化合物をモデル化した誘導構造の CIF、
5）RIETAN-FP による多相試料のリートベルト解析ティー」
富士夫・宮崎晃平

セラミックス, 54, 473–476（2019）.

CIF（Crystallographic Information File）を 種 々 の テ

用の入力データを記録したファイル、

キストファイル、すなわちに変換するためのシェルスクリプト cifconv.command を

1）サイト・ポテンシャルとマーデルング・エネルギー開発した。Microsoft Windows + BusyBox と macOSの計算結果、

上で実行できる。機能 3）と 4）をリチウムイオン二2）原子間距離、結合角、結合原子価の総和（bondvalence sum）の計算結果、
3）VASP や Quantum ESPRESSO などの第一原理計

次 電 池 の 正 極 材 料 LiCoO2 と LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 の― 55 ―

DFT 計算に応用した結果を報告する。

研究業績：地域連携グループ〈発表〉「TOTO の歩みとイノベーション「粉末回折データの解析技術 ̶ リートベルト法」、

焼かないセラミッ

クス技術（AD 法）の研究と実用化」「粉末回折データの解析技術 ̶ パターン分解、未知構
造解析、MEM」

清原正勝

泉

長岡技術科学大学 令和元年度特別講演会、2019 年

富士夫

第 11 回「RIETAN-FP・VENUS システムと外部プロ

10 月 18 日、長岡技術科学大学（依頼公演）

グラムによる粉末構造解析」講習会（北海道大学）、

2019 年 8 月 8・9 日、札幌

“ Evaluation for microstructure and material

properties of Zirconia coatings by AD method”
R. Takizawa, H. Ashizawa, M.Kiyohara
The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies（PACRIM13）, 27-31 October, 2019, Okinawa, Japan（invited）「セラミックスの常温製膜技術とその商品化」
清原正勝
公益社団法人 日本技術士会 九州支部 北九州地区支部

2019 年度 第 392 回 CPD 講演、2019 年 8 月 24 日、
北九州市（依頼公演）“ Plasma Corrosion Behavior of Yttrium Oxide

Coating prepared by Aerosol Deposition Method”
H. Ashizawa, M. Kiyohara, K. Yoshida
The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies（PACRIM13）, 27-31, October,2019, Okinawa, Japan（invited）「多目的 CIF コンバーター cifconv」
泉富士夫

京 都 大 学 大 学 院・ 工 学 研 究 科 講 演 会（ 京 都 大 学 ）、2019 年 9 月 18 日、京都
「粉末回折データの解析技術 ̶ リートベルト法」、「粉末回折データの解析技術 ̶ パターン分解、未知構
造解析、MEM」
泉「粉末回折データの解析技術 ̶ リートベルト法」、「粉末回折データの解析技術 ̶ パターン分解、未知構
造解析、MEM」

富士夫

第 12 回「RIETAN-FP・VENUS システムと外部プ

泉

ログラムによる粉末構造解析」講習会（長崎大学）、第 13 回「RIETAN-FP・VENUS システムと外部プ

2019 年 9 月 24・25 日、長崎

ログラムによる粉末構造解析」講習会（山梨大学）、富士夫

2019 年 11 月 28・29 日、甲府

― 56 ―