寄附講座（DOWA ホールディングス）│ Endowed Division

環境物質制御学分野 Control of Environmental Materials
地圏環境学分野 Geosphere Environment
環境機能材料学分野 Study of Functional Materials

環境調和型新素材製造と新たな資源循環システムを目指して
Towards Establishing Environmentally Benign Material Synthesis and New Material Circulation Systems

准教授

リサーチフェロー

助教

研究員

須藤 孝一

高橋 唯

教授 バラチャンドラン ジャヤデワン

粕谷 亮

ジョーン レ−マン クヤ ファーマン

Professor

Associate Professor

Research Fellow

Professor

Assistant Professor

Researcher

Toshikazu Shiratori

Koichi Suto

Yui Takahashi

Ryo Kasuya

Jhon Lehman Cuya Huaman

教授

白鳥 寿一

This DOWA Holdings Co., Ltd. Sponsored laboratory was inaugurated in FY 2004 and comes under the endowed division of Graduate School of Environmental Studies. The main aim of this laboratory is to solve the environmental problems taking the viewpoints of both manufacturer and society into consideration. The researches
in this division are categorized mainly into（a）assessing the flow of valuable material resources released in thesociety and control, recycle and dispose of them efficiently and safely,（b）developing soft synthesis processes
for the preparation of metal oxide, metal, and alloy nanoparticles, dispersion systems and nanostructures thereof
for the development of functional materials that could nurture environmental friendly engineering and biotechnological applications.
The research activities of the geosphere environmentalogy division were separation, decomposition and migration control of pollutants such as heavy metals etc. And also, technologies related to the development of materials to concentrate and retain rare metals is being researched. On the other hand, the focus in the environmental
material control division was on the development of technologies to prepare aqueous and non-aqueous conducting metal nanoparticle dispersions for future electronic applications, and magnetic evaluation of nanoparticles
and therapeutic strategy for magnetic hyperthermia, besides basic research on the development of non-aqueous
nanoparticle synthesis technology.

BALACHANDRAN Jeyadevan

Schematic representation of magnetic fluid hyperthermia

レアメタル回収を考慮した E-Waste のリサイクルフロー

地圏環境学分野
本分野では，地圏における汚染物質の分離分解，電子廃棄物等からの希少金属資源リサイクル技術などの研究を推進している．白鳥教授，須藤准教授および高橋リサーチ

環境物質制御学分野

フェローをスタッフとし，以下のテーマを中心に研究を進めている．

環境負荷の低い機能性ナノ粒子の合成法開発

鉄粉を利用した残留性有機汚染物質の分解・浄化

本分野では，環境負荷の低減を目指した材料を合成する

世界的に大きな問題となっている残留性有機汚染物質ための技術開発を行っている．2008年に引き続き，学内のこれに加えて，磁性ナノ粒子を貪食細胞やガン細胞に導（POPs）成分である農薬・殺虫剤について，その金属鉄共同利用施設である学際科学国際高等研究センターの助成入する試みも行っている．本提案は日本とヨーロッパ間の粉を利用した分解浄化に関する技術開発をDOWAエコを受け「金属ナノ粒子の粒径制御を目指したポリオールプロセ

学生交流・学術交流をより一層発展させることを目的としたシステム株 式会社との共同研究にて進めている．本研スの反応機構解析」を目的とした研究を遂行している．本

「工業化諸国との教育協力プログラム」に採択された．この研究は，合成に用いるポリオール溶媒に焦点を当てて反ため2009年9月から5 ヶ月間，ドイツ ボーフム大学に博士応プロセスを明らかにし，様々な材料の設計を行うための前期課程1年の菊地徹平君が留学生として訪れ，研究を指針を得ることを目的としている．

遂行している．

究では，環境修復生態学分野（井上研究室 ）とも連携を取っている．

Elements mapping of PCB from mobile phone using micro-XRF instrument

金属資源循環の促進のための技術・システムの構築

レアメタルの人工鉱床を目指した社会的検討

磁気温熱療法を目指した磁性ナノ粒子の研究開発

電子廃棄物等からの希少金属資源リサイクルのため，廃小型家電を始めとする多くの高 機能製品に使用され棄物中に含まれる金属資源のインベントリ解析，リサイクている希少金属のリサイクルに関して，NPO法人R to S

ガン細胞の周辺に磁性ナノ粒子を集積させ，磁場照射によっル促進を目指した粉砕・分離評価システムの構築を行って（Reserve to Stock ）研究会とともに，電気機器メーカー，て生じる熱で約43℃に加熱すると，ガン細胞の壊死が促いる．本研究では，平成21年度 経済産業省・省エネルギー自治体，非鉄金属製錬業界をとりつなぐような社会的実験進される．磁性ナノ粒子の発熱特性は，用いる粒子のサイズ使用合理化希少金属等高効率回収システム開発事業のを行っている．ここで始めた取り組みは，現在，国のモデや周辺組織の粘度などに左右されることから，その最適化一環として行われている．

ル事業となり進められている．

が求められている．本研究は2009年度に日本学術振興会
科学研究費補助金・若手研究（A）に採択され，現在研究を遂行している．



Photograph of macrophage cells with and withoutmagnetite nanoparticles

Coexistence Activity Report 2009

受賞等
兒玉大輔
（博士後期課程3年）
日本磁気学会・学生講演賞（桜井講演賞）（2009）
須藤誠（博士前期課程2年）

環境科学研究科研究科長賞（2009）

菊地徹平（学部4年）
工学部長賞、およびエネルギー環境奨学賞（2009）

アクティビティレポート 2009

寄附講座（DOWA ホールディングス）│ Endowed Division

助教
教授

堀野 秀幸

永田 長寿

Assistant Professor

Professor

Choju Nagata

Hideyuki Horino

環境機能材料学分野

機能性酸化物の低温合成と高機能化

工場見学会

一方，2009年8月には仙台市ガス局（仙台市宮城野区 ）本分野では，省資源やエネルギー問題など環境科学的視

近年，ワイドギャップ酸化物と呼ばれる複合酸化物が注

本講座では，工場見学会を毎年開催している．2009年1月

で都市ガスの製造と供給の工程を見学したほか，同じ宮城点に立脚した電子材料や半導体材料などの高機能材料の開目されている．我々は，独特な結晶構造を持つ銅系複合は生ゴミ資源化事業所（白石市）に赴き，バイオ技術処理で野区内にある新港リサイクル株式会社にて廃プラスチック等発を目指している．具体的には，乾式法や湿式法による成酸化物に注目し，その合成の低温化と機能性の開発を行発生するガスを電気や熱として回収するプロセスを見学した．のリサイクルと再商品化の過程を見学した．

膜や合成などによって無機材料の微細構造の制御や複合なっている．乾式成膜法では反応性イオンプレーティング法を，化を行なっている．それらの構造・物性・機能・用途特性

湿式合成法では共沈法やゾル－ゲル法を用いて，構造制御などを複合的に解析することで，環境機能材料の創生およと機能性に合わせた合成法を検討している．

びプロセス開発を検討している．長年研究されてきた材料でも，既成概念を排除して，その原料・構造・製法を根本か湿式法による機能性貴金属薄膜の開発ら再構築すれば，画期的な高機能が達成することができる．

電子機器などには金属が「薄膜 」の形で幅広く利用され我々は，単に派手なものだけを目指すのではなく，人類にている．本課題では，電気的特性や耐久性，光学特性など役立つ真の材料開発を目指している．

が優れた金属薄膜を開発することで金属使用量を減らし，省資源へ貢献することを目指している．気相法と液相法の廃プラスチックからの炭素回収技術の開発

複合成膜プロセスの検討と，液相プロセスの再構築により，将来の炭素資源の確保は化学産業全体の課題である．我々

ナノレベルで制御可能な成膜法を検討している．

は，電子機器から回収される廃プラスチック材から炭素源と有価物の同時回収を行い，炭素材料合成へと結びつ

その他，電池電極材料に関する研究や環境触媒に関すけるプロセスを検討している．特に，多様な機能性を有る研究も行なっており，高機能性と環境負荷低減の両立するカーボンナノチューブ合成を視野に入れた炭素回収法を目指した材料研究を推進している．の開発を目指している．

環境負荷

生ゴミ資源化事業所（白石市）

生ゴミ資源化事業所（白石市）

新港リサイクル株式会社（仙台市宮城野区）

仙台市ガス局（仙台市宮城野区）

ダイオキシン、CO 2 、Cl 2 等

小型・軽量化
製品 高性能化廃棄物

環境負荷

素材再生プロセス（技術）
資源（鉱石）

減少

減少

エネルギー

素材

材料

高機能化

減少

エネルギー

減少

環境負荷
資源の循環と本研究の位置づけ



Coexistence Activity Report 2009

沈澱法を用いて作製したワイドギャップ酸化物の電子顕微鏡像

アクティビティレポート 2009