ISSN 0917-9917
CODEN ADNWEM

Adsorption News
Vol．
35，
No．
3（October 2021）

目

通巻 No.

次○巻頭言……………………………………………………………
「新たなエネルギー時代に向かって」

小川

宏

○第

回日本吸着学会研究発表会のお知らせ ………………

○第回日本吸着学会研究発表会プログラム ………………

○ホットトピックス………………………………………………
昇温脱離法による炭素材料表面の精密分析石井孝文

青果物の鮮度保持に応用可能な多孔質材料の開発
森

武士、執行

達弘、野村

隆文

○会員探訪…………………………………………………………
・兵庫県立大学大学院
プロセス研究グループ

工学研究科化学工学専攻

環境化学（山本拓司研究室）○関連学会のお知らせ……………………………………………
○維持会員一覧……………………………………………………

日本吸着学会
The Japan Society on Adsorption

巻

頭 言

新たなエネルギー時代に向かって
東ソー株式会社

当社は、吸着材料として利活用されるゼオライトの小川

宏『カーボンリサイクル』がとり挙げられ、各種メディサプライヤーであり、本学会の維持会員を継続してきアの発信情報に毎回登場する注目度です。

年のました。この度、本会会長の森口先生はじめ多くの諸

IPCC 総会で採択された ．℃ シナリオに基づいて、年度の年までの技術進展を目指した革新技術の開発促

本会理事を仰せつかりました。これから先の時代に吸進が胎動し始めています。これらの開発対象は、CO着のサイエンスが更に注目されることを願い、本会活

排出低減目標を実現するスケールバランスや経済合理動に参画します。よろしくお願いいたします。

性の追究が課題視されていること、地域事情による利先生方のお声かけを契機に、年度と用価値の優先順位変化が想定され、目標設定や開発プ

さて、この巻頭言に筆を執っている時期は、年月です。全世界に蔓延したコロナウィルスの変異

ロジェクトの方向性に目が離せません。

で繰り返される感染拡大の波、そして安全・安心を前

吸着技術は、Adsorption News で報告、提言・提案提にした東京オリンピックが閉幕した頃です。東京オされているように、これらの革新技術を確立するため

リンピックでは、多くの感動に触れることができましの重要な構成因子として機能することは間違いなく、た。コロナ禍の環境で、それぞれのアスリートが最高

素材、装置、システムそれぞれの開発対象の技術進展のパフォーマンスを示すために、フィジカルとメンタに期待が寄せられます。省エネルギーを実現する分離ルの双方を限界まで高めている姿が印象的でした。住システム、Direct Air Capture をはじめとする様々なむ世界は異なりますが、サイエンスを探究する先端研

吸着技術は、ハードルの高い課題を克服する必要があ

究や企業開発に携わる我々にとっても、競争関係に身りますが、幸福な暮らしをつくりだす要素技術への変をおく立場として参考になる光景に映りました。

身に挑んでいくことでしょう。

これまでの経済活動において、エネルギー技術はコ

最近目にした書籍に、新たなエクスポネンシャル・

ア要素に位置付けられ、「技術の完成度」、「競争力」、

テクノロジーの創出とそれらのコンバージェンスに「安全性」のモノサシで採択判断されてきました。石

よって、不可能を可能にする破壊的技術変化が紹介さ

炭、石油、
および天然ガスを原燃料に用いるエネルギー

れていました。我々が取り組んでいく技術課題にも関

技術は、優れた仕事効率を実現し、すべての産業界に係する技術者のシナジーによって、次の時代に繋がれ大きな存在感を示してきました。しかしながら、それていく技術が加速的に進展することを願っています。

ら原燃料の消費に伴う温室効果ガス排出の環境負荷に

オリンピックアスリートの姿に刺激を受け、新たな視点が向けられ、「ライフサイクルアセスメント」をチャレンジに想いを改める機会でした。

採択基準に加えた見直しが図られ、エネルギー技術の大転換が喫緊の課題に挙げられています。

氏名

小川

宏

欧州地域のグリーンディール政策の先行に続き、北所属

東ソー株式会社

米の気候変動対策が加速しています。国内の挽回策と

略歴

年

月

してエネルギー基本計画や地球温暖化対策計画が今年

無機材料研究所

長崎大学大学院工学研究科
修士課程修了度に更新されます。これらの課題解決に、『省エネル年月

東ソー株式会社入社

ギー』、『再生可能エネルギー』、『グリーン資源化』
、

年

月

現職

―

―

所長

第

回日本吸着学会研究発表会のお知らせ

主催：日本吸着学会

共催：東北大学材料科学高等研究所、東北大学多元物質科学研究所、物質・デバイス領域共同研究拠点、人・
環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス

協

賛：（公社）化学工学会、（公社）環境科学会、（公社）高分子学会、（一社）資源・素材学会、（一社）触媒学会、炭素材料学会、日本イオン交換学会、（公社）日本化学会、日本キチン・キトサン学会、日本原子力学会、（公社）日本生物工学会、（一社）日本ゼオライト学会、日本熱測定学会、（公社）日本表面真空学会、（公社）日本分析化学会、日本膜学会、（公社）日本水環境学会、（公社）日本薬学会、日本溶媒抽出学会、（一社）廃棄物資源循環学会、分離技術会（五十音順）

会

期：

年

月

日㈭、

日㈮

開 催 方 式：今回は初のオンラインでの開催となります。
口 頭 発 表：講演

分、質疑

分、交代

分。Zoom を利用した発表になります。発表者はご自身にて、発表に必要な機材（PC、ヘッドセット、Web カメラなど）の準備をお願いいたします。
ポスター発表：ポスタープレビューを

月

日〜

月

日の間、参加者に公開します。詳細はウェブサイトをご

月日に、 時間参照下さい。
ポスター発表の本番は分間で行います。Zoom のブレイクアウトルームを使用します。ポスター発表資料の形式は PDF か MP4 とします。
懇

親

会：

年

月

日㈭

夕刻

Zoom ブレイクアウトルームを利用※ブレイクアウトルームの企画を募集します。例）MOF ルーム、若手研究者ルーム、大学院生ルーム、など。annualmeeting@j-ad.org までご提案下さい。
皆様の積極的なご提案を是非ともよろしくお願いいたします！
懇 親 会 費：無料
参 加 登 録：参加登録は月日に締め切りました。

実行委員会（問い合わせ・連絡先）：〒‐

宮城県仙台市青葉区片平 ‐ ‐ （東北大学片平キャンパス東

東北大学材料科学高等研究所
西原洋知

E-mail：annualmeeting@j-ad.org、TEL：

―

‐ ‐

―

号館

階）

第

回日本吸着学会研究発表会プログラム
全体スケジュール

日目 令和 年

月

日㈭

： 〜 ：

時間

講演種別等

座長

： 〜

Zoom ログイン開始

： 〜 ：

口頭発表

− 〜

−

瓜田

幸幾（長崎大学）

： 〜 ：

口頭発表

− 〜

−

堀河

俊英（徳島大学）

渡邉哲（京都大学）田中

秀樹（信州大学）

： 〜 ：
： 〜 ：

昼食

〜ランチョンセミナー
株式会社アントンパール
ポスター発表： 〜 ：奇数番号コアタイム： 〜 ：偶数番号コアタイム： 〜 ：ポスター賞の投票時間

： 〜 ：

口頭発表

： 〜 ：

休憩

： 〜 ：

招待講演
招待講演

： 〜 ：

休憩

： 〜 ：

日本吸着学会授賞式
ウェブ懇親会（ポスター賞受賞者発表）日目 令和 年

月

日㈮

− 〜

−

Ａ−
Ａ−

年度奨励賞受賞講演
年度奨励賞受賞講演

： 〜 ：

時間

講演種別等

： 〜

Zoom ログイン開始

： 〜 ：

口頭発表

： 〜 ：

休憩

： 〜 ：
： 〜 ：

− 〜

座長

−

招待講演
Ａ−
年度奨励賞受賞講演
招待講演
Ａ−
年度奨励賞受賞講演
昼食 〜ランチョンセミナー
マイクロトラック・ベル株式会社
年度学術賞受賞講演

二村竜祐（信州大学）

上田貴洋（大阪大学）

飯山

拓（信州大学）篤（大分大学）

： 〜 ：

招待講演

Ａ−

： 〜 ：

口頭発表

− 〜

−

近藤

： 〜 ：

口頭発表

− 〜

−

松田亮太郎（名古屋大学）――

日目 詳細スケジュール
日目 令和 年

月

日㈭

： 〜 ：

： 〜

：

口頭発表

−

CNT バンドル N 吸着サイト

座長：瓜田 幸幾（長崎大学）―極低圧領域での interstitial channel―（産総研）○小橋 和文、飯泉 陽子、室賀 駿、森本 崇宏、岡崎 俊也−

グラフェンオキサイド層間における水の動的・静的特異性（信州大理、大阪大、信州大 RISM）○二村 竜祐、飯山 拓、上田 貴洋、田中 秀樹、金子 克美−

微小空間中の二酸化炭素の特異な結晶・非晶質構造形成（信州大理）Ana Carolina Bacilla、二村 竜祐、○飯山 拓

： 〜

：

口頭発表

座長：堀河 俊英（徳島大学）−

層状複水酸化物における原子配列の陰イオン吸着容量への影響（信州大工）○簾 智仁、手嶋 勝弥−

ウルトラミクロ細孔体による低温での酸素同位体の吸着分離（信州大 RISM、Univ. Pittsburgh、Drexel Univ.）
K. Ujjain、A. Banquesetty、田中 秀樹、Y. Gogots、J.K. Johnson、○金子 克美−

イオン交換樹脂を用いたリチウムイオン電池（LIB）用電解液の精製技術（オルガノ）○合庭 健太、中村 彰

： 〜

：

：

ランチョンセミナー（株式会社アントンパール）

〜

昼食

： 〜

：

ポスター発表： 〜：

奇数番号コアタイム： 〜：

偶数番号コアタイム： 〜：

ポスター賞の投票時間

―

―

： 〜

：

口頭発表

座長：渡邉 哲（京都大学）−

両相型ナノチタニア複合構造開発と光還元反応への応用（産総研）方 寧傑、○王 正明、佐野 泰三、吉澤 徳子−

内部熱交換型温度スイング吸着プロセスによる CO の濃縮回収（金沢大院）○田中 雄規、大坂 侑吾、辻口 拓也、児玉 昭雄−

ゲート型 MOF 吸着剤を用いた二酸化炭素分離回収プロセスのモデル化およびパラメータ推定（名大院工、日本製鉄）○杉本 冴生、髙倉 有矢、上代 洋、藤木 淳平、矢嶌 智之、川尻 喜章

： 〜

：

休憩

： 〜

：

招待講演

A−

座長：田中 秀樹（信州大学）

年度 奨励賞受賞講演
規則性多孔質材料の親疎水性制御による高機能化（横浜国立大）○稲垣 怜史

A−

年度 奨励賞受賞講演
特異吸着機能を示す刺激応答性多孔体の創製（理研 CEMS）○佐藤 弘志

： 〜

：

休憩

： 〜

：

日本吸着学会授賞式
ウェブ懇親会――

日目 詳細スケジュール
日目 令和 年
： 〜 ：
−

月

日㈮

： 〜 ：

口頭発表

座長：二村 竜祐（信州大学）

柔軟な多孔性配位錯体粒子の凝集体構造制御と吸着特性評価（阪府大院工）○大崎 修司、寺西 章人、仲村 英也、綿野 哲−

ヒドロキサム酸を活用した柔軟な金属有機構造体の合成とガス吸着特性（立教大理）○菅又 功、飯濱 照幸、箕浦 真生−

粒子凝集型多孔質炭素モノリスの開発と構造制御（北大院工、北大院総）○岩村 振一郎、秋山 凌介、向井 紳

： 〜

：

休憩

： 〜

：

招待講演

座長：上田 貴洋（大阪大学）

年度 奨励賞受賞講演

A−

容量法を用いた吸着剤層内の熱・物質移動挙動の解明に関する研究（金沢大）○大坂 侑吾

年度 奨励賞受賞講演

A−

新規 CVD 法による多孔質ナノ複合材料の製造と電気化学デバイスへの応用（北大院工）○岩村 振一郎

： 〜

：

：

ランチョンセミナー（マイクロトラック・ベル株式会社）

〜

： 〜
A−

：

昼食

招待講演

座長：飯山 拓（信州大学）

年度 学術賞受賞講演
様々なアパタイト粒子の調製とそれらへのタンパク質吸着メカニズムの解明（大阪教育大）○神鳥 和彦

―

―

： 〜

：

口頭発表

座長：近藤 篤（大分大学）−

近赤外光により収縮する結晶性多孔体（東大院工、理研 CEMS、JST-PRESTO）◯杉野目 駿、佐藤 弘志、相田 卓三−

知恵の輪構造「カテナン」からなる結晶性多孔体（理研 CEMS、東大院工、JST-PRESTO）○佐藤 弘志、Wenjing Meng、相田 卓三−

分子動力学法を用いたシリンダ状ナノ細孔内での Lennard­Jones 液液相平衡の熱力学モデ
ル化（名大院工）○神田 英輝、Wahyudiono、後藤 元信

： 〜

：

口頭発表

座長：松田 亮太郎（名古屋大学）−

Flexible MOF が示すゲート吸着挙動の速度論的解析（京大院工）○坂中 勇太、平出 翔太郎、菅原 伊織、宮原 稔

−

ELM−

の

K での N に対する段階ゲート現象（日本製鉄、千葉大院理）◯上代 洋、加納 博文−

ゲート型吸着等温線の非経験式（京大院工）○平出 翔太郎、坂中 勇太、飯田 裕也、宮原 稔――

ポスター発表
Ｐ−

二酸化炭素分離をめざした多孔質管状支持体へのシリカライト膜の成膜（徳島大院創成、徳島大理工、徳島大院社会産業理工、岐阜大高等研、マイクロトラック・ベル）○赤木 空良、畠山 大輝、加藤 雅裕、近江 靖則、仲井 和之

Ｐ−Flexible MOF の成形体が示す緩慢なゲート吸着挙動と構造変形との因果関係（京大院工）◯有馬 誉、平出 翔太郎、宮原 稔

Ｐ−

室温付近における空気成分の UiO−の高圧吸着特性評価（大分大理工）◯増田 張良、近藤 篤
Ｐ−

ジベンゾチオフェン配位子を用いた新規 MOF の合成とガス吸着特性（立教大理）◯小林 翔、菅又 功、箕浦 真生

Ｐ−

官能基化されたトリプチセン配位子を用いた金属有機構造体の合成とガス吸着特性（立教大理）◯山田 翔子、菅又 功、箕浦 真生

Ｐ−

二元分子結晶より得られる単核 Co および Cu 含有規則性ポーラスカーボンの調製（東北大多元研、産総研、阪大太陽エネ化研セ、九州大先導研、東北大 AIMR）○千田 晃生、吉井 丈晴、日吉 範人、伊藤 徹二、神谷 和秀、井上 真隆、谷 文都、西原 洋知

Ｐ−

柔軟性多孔体の構造が応力誘起型の吸脱着に及ぼす影響の検討（東北大多元研、東北大 AIMR、日産自動車）○金丸 和也、西原 洋知、伊藤 仁、内村 允宣、市川 靖、曽根 和樹、伊倉 亜美

Ｐ−

ELM−

による窒素−酸素混合ガス分離の検討（千葉大院融合、日本製鉄、千葉大院理）○岩崎 翼、小山 良一、上代 洋、加納 博文
Ｐ−Fe/Ag/Ni 微粒子を担持したアドミセルによる水中ヘキサクロロベンゼンの脱塩素処理（名大院工、名大未来機構）◯田保 悠登、松宮 弘明

Ｐ−

ELM−

の N 吸収における超緩慢ゲート現象（千葉大院融合、日本製鉄、千葉大理、千葉大院理）○吉留 樹、上代 洋、佐藤 伸哉、加納 博文
Ｐ−

昇温脱離法による炭素材料中の窒素種の定量・定性分析（東北大多元研、東北大 AIMR）◯西川 銀河、吉井 丈晴、西原 洋知Ｐ−

嵩高い分子の ZIF−

への吸着速度に対する架橋配位子の置換基効果（阪大院理）○八木 椋平、上田 貴洋
Ｐ−

分子動力学法を援用したスリット状ナノ細孔内での Lennard­Jones 流体の臨界点変動の熱力学モデル化（名大院工）○渡邊 晨平、神田 英輝、Wahyu diono、後藤 元信

Ｐ−

ELM−

による C

炭化水素の吸着特性とゲート効果に及ぼす π 電子の効果（石巻専修大理工）渡邉 春輝、○菊池 尚子、山崎 達也
Ｐ−

光照射による室温領域で空気中の酸素を捕捉可能なナノポーラス金属錯体の開発（名大院工）○德永 貴也、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

血液中の残存抗がん剤を選択的除去可能なナノポーラス金属錯体の開発（名大院工）○原田 悠生、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

多孔性配位錯体への薬物分子の吸着能に関する検討（阪府大院工）○大島 一輝、今枝 優貴、大崎 修司、仲村 英也、綿野 哲

―

―

Ｐ−

過飽和水蒸気を利用した疎水性微粒子の濡れと水分散（産総研）○水野 耕平、飯田 健次郎

Ｐ−

Ni 触媒の合金化による CH 改質能の向上（長崎大院工、九州大院工）○山下 大征、瓜田 千春、岡部 柔吾、能登原 展穂、中越 修、松村 晶、瓜田 幸幾

Ｐ−

ピラードレイヤー型骨格を有する構造柔軟性ナノポーラス亜鉛（II）錯体を用いた酸素アルゴン分離（名大院工）○川村 彩、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

フッ化アルキル基を有する新規ナノポーラス金属錯体の合成とガス吸着特性評価（名大院工）○青山 冬威、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

スチリルピリジンを有するナノポーラス亜鉛錯体の光反応と吸着特性評価（名大院工）○中川 岬、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

結晶粒径の異なるカゴメ型 MOF のガス吸着特性と動的構造特性の評価（名大院工）○杉浦 光、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

シクロファン部位を有する有機配位子を用いたピラードレイヤー型ナノポーラス金属錯体の合成と吸着特性評価（名大院工）○服部 楓、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−Robust Microhoneycombs for Efficient Filtration（東北大多元研）○Minghao Liu、Zhengze Pan、Rui Tang、Mao Ohwada、Hirotomo NishiharaＰ−

分子動力学法によるスリット状ナノ細孔内における Lennard−Jones 超臨界流体−液体の毛管相分離の検討（名大院工）○田畑 英晃、神田 英輝、Wahyudiono、後藤 元信

Ｐ−

酸化グラフェン膜による無機・有機イオン分離挙動（千葉工大院、京大、産総研）○及川 睦貴、竹内 悠、王 正明、小浦 節子

Ｐ−

清涼飲料由来カーボンスフィア系複合型可視光触媒（千葉工大院、産総研）○出羽 英記、依田 和雅、王 正明、小浦 節子

Ｐ−

光刺激応答性物質および紫外光照射によるシリカ細孔内メニスカスの崩壊（信大院総理工、信大理）○松田 優花、二村 竜祐、飯山 拓

Ｐ−

構造柔軟性を有する MOF ナノ粒子集合体の作製と吸着特性評価（名大院工）○根喜田 康平、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

多孔性配位錯体 MIL−

における水吸着挙動の分子シミュレ−ション解析（京大院工、産総研）○片山 悠、平出 翔太郎、遠藤 明、宮原 稔
Ｐ−

配位不飽和銅（II）サイトを有するナノポーラス金属錯体の水素吸着特性及び核スピン転換反応の評価（名大院工）○七野 正典、日下 心平、松田 亮太郎

Ｐ−

吸着速度とＸ線散乱の精密測定による水吸着機構の検討（信大院総理工、信大理）○河又 悠真、二村 竜祐、飯山 拓

Ｐ−

吸湿小型活性炭層での有機ガス破過時間推算モデルの適用の拡張（労働者健康安全機構）○安彦 泰進、古瀬 三也、高野 継夫

Ｐ−

疎水化処理された活性炭の環境保全への応用（大阪ガスケミカル）○秋山 穣慈――

ホットトピックス
昇温脱離法による炭素材料表面の精密分析
Accurate Analysis of the Surface of Carbon
Materials by Using Temperature Programmed
Desorption
群馬大学
Gunma University

石井

孝文

図

Takafumi Ishii．炭素エッジ面に形成される官能基の種類．

．はじめに世界的なエネルギー需要の増加と化石燃料の燃焼によって発生する二酸化炭素（CO ）は、温室効果と環境悪化の主な原因となっている。そのため、CO の分離回収技術の開発が急務となっている。多孔質材料を利用した物理吸着による分離回収技術はエネルギー効

図．炭素エッジ面の分析手法．

率に優れるという利点があり、近年、分離回収に適した吸着材料の開発が進められている ）。活性炭をはじ

化学的に非常に活性であり、酸素などの異種元素と反めとする多孔質炭素材料は、細孔径制御が可能であり、応して表面官能基が生成する。図高い比表面積と熱的安定性を有することから、CO 吸のエッジ面には含酸素官能基や水素など多種多様な表着材料として有望視されている。炭素材料の表面には面官能基が存在する。これらの官能基の存在は炭素表

多種多様な官能基が存在し、それらは炭素表面に極性面の化学的性質に大きく影響を及ぼすため、エッジ面

や塩基性といった化学的な機能性を付与する。適切なの状態（質と量）を知ることが、炭素の化学的性質を

官能基を炭素表面に修飾することで、CO 吸着性能が理解する上で必要不可欠となる。

）に示すように炭素向上することが知られており 、炭素表面の機能化は

エッジ面の状態を知るために、現在では多種多様な

今後の炭素系吸着材料の開発において重要となってく

分析法が利用されている。エッジ面の分析は、大まかる。炭素表面の化学的理解とその重要性について、COにはエッジ面の物性を評価解析することで行われる。

吸着を一例にあげて述べたが、炭素材料は吸着材料は

ここでのエッジ面の物性は化学的性質、光学的性質、

もとより、触媒や触媒担体材料、電極材料、補強材料

電子状態、磁性に大別できると筆者は考えている。主としての応用開発が進められている。これらの応用用

要なエッジ面分析手法とこれら物性との関係を図途においても、炭素表面の化学的理解は必要不可欠とまとめる。図に示したように、多くの分析手法がエッなっている。

ジ面の理解のために利用されているが、これらの分析に炭素からなる炭素六角網面がいくつか積手法をもってしてもエッジ面の状態を把握することはみ重なった結晶子からなる。結晶子は、
ファンデルワー

困難を極める。炭素材料の化学は、理解が困難である

ルス結合によって積層構造を形成するベーサル面

ことと黒い材料であることかけて、しばしば Black（basal plane）と、網面の端の炭素原子からなるエッ

Chemistry と言われる ）。炭素材料の黒さの根源は π

ジ面（edge plane）に分けられる。エッジ面の炭素原

電子の可視光吸収であり、炭素は子には不飽和の電子があるのでベーサル面よりも―炭素の π 電子は電磁波や磁場といった分析法でよく利用される分析プローブ―

図．（a）活性炭（MSC）と天然黒鉛の TPD スペクトルの比較．
（aʼ）天然黒鉛の TPD スペクトル拡大図．

を吸収ないし遮蔽する。この π 電子による分析プロー

能基の脱離反応において π 電子系の影響は比較的小ブの妨害に加え、エッジ面の量が少ないという定量難さいものと推測できる。エッジ面官能基の脱離反応活

度の高さから、分析精度における課題がある。炭素材

性化エネルギーは、官能基の化学構造によって大きく炭素であり、エッジ面を構成する元左右されるため、π 電子系の影響を比較的受けづらい料の主成分は素の割合は大きくても数 at％程度である。黒鉛等のものと考えられる。
活性炭と黒鉛を比較すると、それらの π 電子系の高温処理炭素に至ってはエッジ面の割合は極めて小さ
く、表面処理によって−）at％程度まで小さくなる 。

発達程度には大きな差があるものの、両者の TPD ス

このような微量なエッジ面を精密に分析するためには、

ペクトルの形状（図分析法や分析装置の最適化、高感度化が必須であり、似している。もちろん両者のエッジ面の量は全く異なその分析が容易ではないことが理解いただけるかと思るため、脱離ガス量には大きな差があるが、π 電子系

う。この分析精度の問題もさることながら、エッジ面の発達程度の異なる両者の TPD スペクトル形状が酷が炭素網面という巨大な π 電子系に電子的に結合し似しているということは、エッジ面官能基の脱離反応ていることがエッジ面分析の理解を妨げる大きな要因に対する π 電子系の影響が小さいことを実験的に示であると筆者は考えている。エッジ面と π 電子系と

している。

a と図

aʼの比較）は極めて酷の電子的結合はエッジ面の官能基の赤外吸収ピークのTPD 法はエッジ面官能基の脱離反応をプローブとシフトを引き起こすだけでなく、エッジ面の状態にしたエッジ面分析法である。脱離反応を取り扱うとい

よっては、π 電子の局在化や分極が生じるため、π 電う点において、本誌と深い関連があると筆者は考えて，））子自体が磁性 や赤外吸収 を示す。炭素材料の多様いる。本稿では、TPD 法による炭素材料のエッジ面な特性は、この多様な状態をとるユニークな π 電子

分析と、それを用いた炭素構造解析手法に関して論じ系に寄るところが大きいのだが、ことエッジ面の理解るとともに、エッジ面の状態が炭素材料特性に及ぼすにおいて、その存在は大きな障壁となる。

影響について紹介する。

π 電子系の影響を比較的受けにくいエッジ面分析法と し て 昇 温 脱 離（Temperature

Programmed

desorption, TPD）法がある。 受けにくい．昇温脱離法と述べた． ．昇温脱離法による含酸素官能基の分析が、π 電子系の影響を定量的に明らかにされてはいな

TPD は、もともと試料の吸着ガスを分析する方法

い。炭素エッジ面を模した低分子モデルを用いて、エッとして、特に触媒化学の分野において発展した。
（分野

ジ面の官能基の脱離反応温度を量子化学計算により見によっては TDS
（Thermal Desorption Spectrometry），）

積もられている 。低分子モデルを用いた計算ではあとも呼ばれる手法であるが、本稿では TPD と表記さるものの、その結果は、実際の炭素材料のエッジ面官せていただく）。現在では、吸着物質の解析のみなら能基の脱離反応温度と良く一致しており、エッジ面官

ず、物質の表面や表面近傍の状態を解析する手法とし――

て広く用いられており、本誌の読者の方々とっても馴り、黒鉛に至っては数 μmolg− 以下と極めて微量で染みのある分析手法ではないかと思われる。炭素材料ある。このように官能基量が極端に異なる材料であっ分析における TPD は、炭素を不活性雰囲気または真ても適応できる点が TPD の分析法としての強みとい

空中で昇温加熱し、表面官能基の脱離によって生成すえる。

るガスを定性・定量する手法である。TPD は、その表面含酸素官能基は脱離により CO、CO 、H O を

分析原理から、炭素構造中や炭素細孔内の表面官能基生成するが、昇温過程でのこれら脱離ガスの分析から、であっても分析可能である。横軸を温度、縦軸を脱離

各官能基の構造と含有量を推定できる。表速度とした TPD スペクトルから、表面官能基の質と研究で報告されている、表面含酸素官能基とその脱離量を把握できる。炭素材料分析における TPD は、

温度および脱離ガスをまとめる。殆どの含酸素官能基

年に炭素表面含酸素官能基とその脱離温度の関係が報

は

）

に既往の

℃ 以下で脱離し、含酸素官能基の種類が同じ

告 されてから、数多くの炭素材料の分析に利用されであっても、その脱離温度は多様である。含酸素官能ている。炭素材料の種類とその含酸素官能基量の報告

基の脱離温度は、昇温速度、装置の構造など多くの要。TPD に関する報告の中で、因によって左右される ）。さらに、含酸素官能基周辺

活性炭を試料とした研究が最も多い。さらに最近では、のエッジ面の化学構造も脱離温度に影響を及ぼす。例

還元型酸化グラフェン（rGO）、カーボンナノチュー

えば、

ブ（MWCNT、SWCNT）などのナノ炭素材料についの脱離温度は、カルボキシル基が単独で存在する場合

値を図

にまとめる

， − ）

つのカルボキシル基が隣接している場合、そても TPD 分析によって評価されており、TPD 分析
含酸素官能基の種類とその脱離生成ガス，脱離温度 ）．

の適応材料は幅広い。活性炭等の多孔質炭素材料の含表

酸素官能基量は数百〜数千 μmolg− であり、中にはDesorption Temperaturegas/℃

Desorption Temperaturegas/℃

PhenolCarboxylic

μmolg− を超えるものも存在する。一方で、高温処理炭素の含酸素官能基量は

μmolg

−

以下であ
CO

‐

）

‐

）

‐

）

‐

）

）

）

）

‐

Carbonyl and Quinone

CO

CO

‐

）

‐

‐

，

‐

）

）

，

）

）

‐

）

CO+H O

）

）

‐

）

）

CO

‐

）

）

）

）

，

‐

）

， ）

）

Peroxide
）

‐

CO

， ， ）

‐

）

）

‐

）

Phosphorus（C-O-Pox）

‐

）

CO

）

‐

）

CO

）

）

―

）

LactoneAcid anhydride

―

，

）

）

．様々な炭素材料の含酸素官能基量．

））

Pyrone structure

図

‐

）

CO

CO+CO

）

‐

Ether

CO, CO‐）よりも低くなる ）。TPD スペクトルには、含酸素官能基に関する情報に加え、その近傍の化学構造の情報が含まれている。このように、TPD から得られる結果
は、エッジ面に関する多くの情報を含み、エッジ面化
学構造の本質的理解に大きく資するものである。しかし一方で、二次反応や不純物の影響など、TPD スペ
クトルに影響を与える要因も多く ）、その解釈は複雑かつ未だに議論の対象となっており、今後の研究の発展が望まれる。

． ．昇温脱離法によるエッジ水素の分析

図．活性炭（YPF）の TPD スペクトル．

エッジ面には前述した含酸素官能基の他に、水素が存在する。酸化等の処理をしていない炭素材料であれ

性 炭（YP）F）の TPD ス ペ ク ト ル を 示 す。

〜

ば、エッジ面の殆どは水素で終端されている 。種々℃ の範囲に H の脱離ピークが確認できる。TPDの炭素材料について、熱処理温度による水素量、含酸から求まる H 脱離量は、燃焼法 ）で得られる水素含

素官能基量の変化を図有量と一致する。これは

官能基量の

〜

にまとめる。水素量は含酸素倍程度であり、熱処理温度が高く試料に含まれるエッジ水素の殆どが脱離することを示℃以している。しかしながら、エッジ水素の脱離は炭素化

割以上は水素の進行によるところが大きく、低温焼成炭や活性炭でなるにつれ、その差は小さくなる。特に、下の熱処理温度であれば、エッジ面の℃ までの昇温によって、℃）から H 脱離がはじまるもで終端されており、水素は炭素エッジ面を構成する主は比較的低温（〜要な官能基といえる。

のの、高温処理炭素ではその熱処理温度以上の領域で炭素中の水素量を知ることはエッジ面の情報を知る

H の脱離が見られる。そのため、黒鉛化炭素のよう上で非常に重要であるが、その定量分析は容易ではなに、構造が発達した炭素については、TPD 分析によい。これは、水素の重量分率が非常に少ない、吸着水

る水素の定量が難しく、高精度な燃焼法 ）を利用するの影響による誤差が大きい、分光学的に水素の分析が方が好ましい。

難しいといったことが原因にあげられる。実際に炭素エッジ面の水素（エッジ水素）に関する研究は、含酸． ．エッジ面の量から求まる平均炭素構造

素官能基と比較して数少ない。エッジ水素は熱的に安Aso ら ， ）は、元素組成による巨大有機物構造解析

定であるものの、℃ 程度の高温まで昇温加熱することで、TPD による分析が可能である。図

に活

手法を

℃ 以下で熱処理された炭素に適応させ、エッジ面の量から平均炭素構造の網面サイズ（図a）を求めた ）。その大きさは、XRD 分析や TEM 観
察から得られる網面サイズと比べて大きくなると報告
してい る。図b に 図 示 し た よ う に、XRD や TEM

では湾曲した炭素網面の長さを正確に測定できないた
めに、網面サイズに差異が現れたと考えることができる。
このようなエッジ面量を利用した炭素構造解析手法
は、高温処理炭素の構造解析にも有用である。高温処
理（〜℃）された難黒鉛化性炭素と易黒鉛化

性炭素について、同様の解析を行った結果、難黒鉛化性炭素の炭素構造は、長大な炭素網面が極めて複雑に
図．炭素の水素量・含酸素官能基量の熱処理温度に対する変化．

―

折れ曲がることで形成されていることが分かった。さ―は官能基の化学結合に関する情報を与え、XPS はその電荷分布に関する情報を与える。これら

つの分析に共通する点は、化学構造の局所的な情報を与えることである。そのため、例えば、それらの分析では、Ether（C-O-C）を Lactone や Anhydride と区別できない。
Boehm 滴定は酸性官能基の情報を与えるものであり、Carbonyl 等の中性官能基の情報は得られない。また、酸性官能基の酸強度は、官能基の化学形態を直接表す
ものでは無いため、Boehm 滴定から官能基の化学形
態を知ることは難しい。
前述したように、TPD 分析は官能基の脱離反応挙
動（脱離温度、脱離ガス）の違いによって、官能基の定性を実現するものである ）。TPD 分析の特徴は、
図 ．（a）平均炭素構造モデルとその大きさ，（b）エッジ面の量から求まる炭素網面サイズ概念図，（c）黒鉛エッジ面の化学
構造．

脱離という化学反応をプローブとして官能基を定性する点である。官能基の脱離反応の様式は、官能基の化
学形態に強く依存し ）、脱離温度だけでなく、脱離ガ

らに、高温処理炭素の炭素網面サイズは、炭素の種類

ス も 官 能 基 に よ っ て 異 な る。Ether、Lactone、（難黒鉛化性炭素と易黒鉛化性炭素）に依らず、熱処

Anhydride は、それぞ れ CO、CO 、CO+CO と し て）理温度にのみ依存していることが示された 。

脱離することが知られており、これらの脱離ガスの違

この炭素構造解析手法の優れている点は、複雑に配いによって官能基の区別が可能である。しかしながら、向、屈曲した炭素網面であっても、その平均的サイズ

TPD 分析で定性不可な官能基も存在する。それは、を求めることが可能であるという点である。これは、Phenol（­OH）と Ether（­O­）で あ る。こ の

実際の炭素構造を把握する上で極めて強力な武器となの官能基は、ともにり得る。例えば、この手法を黒鉛材料に応用すること

離することが知られているが、その脱離温度、脱離ガ

で、分子レベルで乱れているエッジ面の実際の姿を知スが同一であるため、TPD 分析では区別ができない

ることができる（図）c） 。近年では、酸化グラフェ

析手法が用いられており 、エッジ面量を利用した炭℃ 付近で CO として脱という課題がある。

ンのような極めて複雑な材料の構造解析にも同種の解）〜種

TPD 分析において、Phenol と Ether の脱離挙動が完全に一致するわけではない。Phenol はその化学構

素構造解析の適応範囲は広い。以上に述べた知見は、既往の炭素構造解析手法からは得られないものであり、エッジ面量を利用した炭素構造解析は、炭素構造のより深い理解に大いに役立つものと見込まれる。

． ．エッジ面化学構造の精密分析
炭素のエッジ面には含酸素官能基と水素が存在する。
それらの官能基は多種多様な化学形態をとるため、その定性分析は困難を極める。これまで、赤外分光分析（IR） − ）、Ｘ線光電子分光（XPS） − ）、Boehm 滴定 ， ）、昇温脱離分析（TPD） ）といった多様な手法によって、エッジ面の定性・定量分析が試みられてきた。しかしながら、それらの手法をもってしても、炭素の複雑な官能基の化学形態を知ることは難しい。IR―

図 ．炭素材料表面の Phenol 性水酸基（a）と重水素標識された Phenol 性水酸基（b）の脱離挙動．Reproduced with permission
from ref. 61. Copyright 2020 Elsevier.

―造中に水素を含むため、図に示すように、CO として脱離した後、さらに昇温することで、H が脱離する。つまり、CO の脱離ではなく、その後の H の脱離によって Phenol と Ether の区別ができる。H の脱離は℃ 以上の高温を必要とするため、分析上の困難さから、これまで TPD 分析で評価・議論されることはなかった。筆者らはこれまで、℃ 以上の高温域までの TPD 分析を用いることで、エッジ水素の分析（H の脱離）に関し て 多 く の 報 告 を し て い
る ， ， ）。高温までの TPD 分析によって、CO と H の脱離を検出できるため、Phenol と Ether の区別が可能であると考えられる。ここで一つ考慮しておくこと

図 ．重水素標識された活性炭（MSC）の TPD スペクトル．

として、高温域で脱離する H には Phenol 由来のもの
以外に、エッジ水素由来のものを含むため、それらの区別ができないという問題がある。そこで、Phenolの水素を重水素で標識することで、Phenol 由来の水素を分離検出でき、TPD 分析による Phenol/Ether の区別が可能となると考えた。Phenol の水素はプロトン性であるため、D O 存在下では容易に重水素置換される。この水素のプロトン性の違いによって、Phenolの水素とエッジ水素の区別も可能であると考えられる。
ここでは、含酸素官能基を重水素標識した活性炭を調製し、その TPD 分析を行い、炭素エッジ面の化学構
造を詳細に解析した研究について紹介する ）。
図

D O 浸漬によって重水素標識した活性炭の TPD ス
ペクトルを図．重水素化合物の脱離機構．

に示す。スペクトルは重水素化合物、H 、CO、CO 脱離スペクトルの計

スペクトルから成る。この多大なスペクトル郡は、含酸素官能基に関する多くの情報を与えるという点において、極めて優れている。その一方で、その解釈は単純なものではな
いことに注意したい。これらの TPD スペクトル郡から、含酸素官能基の定性を行うにあたり、まず重水素化合物の脱離機構を考える必要がある。図に各重水素化合物の脱離機構をまとめた。ここで示した化学
構造は、それぞれ異なる脱離過程を辿るため区別可能である。例えば、D O として脱離する化学構造は、Cx、CxPh、Ph の 三 種 存 在 す る が、Cx は D O を生成した後、Anhydride となり、CO+CO を生 成 する。CxPh は Lactone となり、Phは Ether になるため、D O 生成は同様であっても、その後の脱離ガスが異なるため、区別することができる。このように、官能基周辺部分を含めた高次の化学構造によって、エッ―

図 ．重水素標識昇温脱離分析によって区別可能な
エッジ面化学構造―種の図 ．活性炭試料のエッジ面化学構造定量結果．試料は活性炭，H O 酸化処理活性（MSC），O 酸化処理活性炭（MSC-O ）炭（MSC-H O ）である．Reproduced with permission from ref.
61. Copyright 2020 Elsevier.

図 ．様々な炭素材料の水素含有量と酸素含有量の関係．PFA
炭，PVC 炭の末尾の数値は熱処理温度（℃）を表す．

ジ面化学構造を図種に細分化し TPD ス

密接な関係があり、多数の研究報告がなされている。

ペクトルの解析を行った。重水素標識した試料の TPD

さらに近年では、グラフェンやカーボンナノチューブ

スペクトルを解析した結果を図に棒グラフとしてといった新規炭素材料を工業製品に応用する試みが活まとめる、Phenol と Ether を区別して定量すること

発に行われており、それら炭素材料のエッジ面の分析ができ、さらに、同一の官能基であってもその周りのや制御は、その実用性能向上に必要不可欠である。本

化学構造の違いによって官能基を区別できていること

項では炭素材料のエッジ面がその諸特性に与える影響が分かる。また、本手法はプロトン性水素とエッジ水

ならびに、そのメカニズムについて調査した研究につ素の区別を分析原理としていることから、含酸素官能

いて紹介する。

に示す基だけではなく、エッジ水素も厳密に定量できている
ことが分かる。この定量結果から試料の IR スペクト

． ．炭素材料とゴムの複合化

ルを DFT 計算により見積もった結果、IR スペクトル

カーボンブラック（CB）は炭素質からなるサブミの計算値と実験値は良く一致し、本分析結果は実際のクロンの微粒子である。CB の生産量の大半はゴム工

炭素エッジ面の化学構造を良く反映したものであると業で利用されている ）。これは CB の卓越したゴムへ考えられる。このように、重水素標識という工夫によっの補強性、耐摩耗性、亀裂耐性の付与などに因る。CBて TPD 法の定性精度を飛躍的に向上でき、その結果の表面官能基は、CB とゴムの複合化に大きく影響をとして、炭素エッジ面の化学構造に関してより深い理及ぼすことが知られている ， ）。CB とゴムを混練す

解に結びつくことが分かる。

ると、CB 表面にゴム分子鎖が特異的に吸着したバウ
ンドラバー（拘束層）が形成され、バウンドラバーは．炭素エッジ面が炭素材料の諸特性に与える影響

CB のゴム補強効果に深く関与していることが知られ炭素材料はその化学的安定性、機械的強度の高さ、ている ）。CB 表面の官能基とバウンドラバーの量は高い導電性といった優れた特徴を持つことから、様々

密接に関係していることが過去の研究から分かっていな工業製品に実用化されている。炭素材料のエッジ面

るが、未だに、CB の官能基の質や量とバウンドラバー

は、その化学的性質を左右する重要な要素である。
種々

量の明確な相関性は示されていない。本項では CB のの炭素材料の水素含有量、酸素含有量を図にまと

表面官能基の定性・定量を行い、その官能基の質と量めた。炭素材料の種類、熱処理温度によって、そのエッがバウンドラバー形成に及ぼす影響を評価した研ジ面の質と量は大きく異なることが分かる。炭素材料

究 ， ）について述べる。
図を工業製品に応用する場合、この炭素エッジ面の質と量は製品性能に深く関与する。例えば、炭素電極材の））に熱重量分析により求めた各 CB 試料のバウ

ンドラバー量と TPD 分析から定量された脱離ガス量

酸化耐性 や活性炭の吸着能 等があげられ、その他の関係を示す。含酸素官能基由来である CO、CO のの炭素材料においても、エッジ面とその実用性能には脱離量とバウンドラバー量には相関が見られないが、――

図 ．炭素薄膜のエッジ水素表面濃度とバウンドラバー量との関係．Reproduced with permission from ref. 69. Copyright 2021
Elsevier. Royal Society of Chemistry.

ドラバー量の比例関係から、バウンドラバーの化学吸
図 ．昇温脱離分析における脱離ガス量とバウンドラバー量との関係．Reproduced with permission from ref. 68. Copyright2016 Elsevier.

着に利用されるエッジ水素の量は、炭素表面のエッジ
水素の ．％ 程度であることが分かった。炭素表面の殆どのエッジ水素は物理吸着したゴム分子に覆われてH 脱離量とバウンドラバー量には明確な比例関係がおり、ごく一部のエッジ水素がゴム分子と化学結合し存在することが分かる。これは、バウンドラバー形成ていると考えられる。このように炭素エッジ面の定量にエッジ水素が重要な役割を担っていることを示して的な理解によって、炭素表面とゴム分子との相互作用いる。

をより深く理解することできる。

上述の TPD 分析結果には、CB 粒子表面のエッジ
面の情報だけでなく、CB 内部に存在するエッジ面の． ．炭素材料のエッジ面と電気化学的酸化耐性情報も含まれる。CB のエッジ面の量が粒子内部と粒デバイスの劣化抑制の観点から、電気二重層キャパ

子表面で同一であるという保証はなく、CB の TPD

シタや燃料電池などに使用される電極用炭素材料には分析結果から。実際にバウンドラバー形成に関与する

高い酸化耐性が求められている。特に電気二重層キャ

CB 表面のエッジ面を定量的に把握することは困難でパシタでは、酸化耐性の向上はキャパシタの作動電位ある。これを解決するために、CB と同程度の粒子径の拡大に直結するため、性能面においても炭素電極ののアルミナナノ粒子に炭素薄膜を被覆した CB モデル

酸化耐性の向上が望まれている。炭素材料の酸化メカ

材料を調製し、このモデル材料とゴムを複合化するこ

ニズムは、古くから調査研究が行われてきた、炭素材とで、炭素表面のエッジ面とバウンドラバー量との定料科学の根幹となる研究対象である。しかしながら、量的関係を調査した。アルミナナノ粒子に被覆する炭未だにその化学的見地からの解明は不十分である。炭

素薄膜の厚みはグラフェン

nm 程度）に調整

素材料の酸化はエッジ面から進行すると考えられておしており、TPD 分析によって炭素薄膜表面のエッジ

り、その理解はエッジ面の詳細な分析無しには達成で面の情報を得ることができる。炭素薄膜のエッジ水素

きない。筆者らは昇温脱離分析を用いて、炭素エッジ

表面濃度とバウンドラバー量との関係を図面と電気化学的酸化挙動の関係を調査し、炭素材料の層（

エッジ水素表面濃度が ．×に示す。

sites/m となるまで、

電気化学的酸化メカニズムの理解を試みた ）。

バウンドラバー量は線形的に増加することが分かる。

各炭素試料の窒素級脱着等温線を図a に示す。

このエッジ水素表面濃度に比例して増加するバウンド評価に用いた炭素試料は、試料によって等温線形状のラバーはエッジ水素との反応によって炭素表面に化学

異 な り、Ⅰ 型（ZTC、YP

吸着したゴム分子（図中の Chemisorbed Polymers）

Ⅱ 型（XCである。一方、エッジ水素表面濃度に依らないバウン

く分類される。AAC と AACH は / ＝ ． 〜 ．

ドラバーも存在し、これは π­π 相互作用によって強の間で緩やかに吸着量が増加していることから、比較

く 物 理 吸 着 し た ゴ ム 分 子（図 中 Physisorbed

的小さなメソ孔（

Polymers）と考えられる， ）。水素表面濃度とバウン―

F、AAC、AACH ）、）、Ⅳ 型（BP、KB、DB、rGO）に 大 き〜nm）が発達した試料である

考 え ら れ る。BET 比 表 面 積―

BETと酸化電流量ir

図 ．TPD 分析における脱離ガス量と酸化電流量 ir の関係．
Reproduced with permission from ref. 72. Copyright 2019 Royal
Society of Chemistry.

ス量の和（

×H ＋CO）とirに極めて高い相関関係が確認された。この結果は、CO として脱離する含酸素官能基とエッジ水素が電気化学的酸化の反応点となっていることを示唆している。また、電気化学的酸化後の試料の TPD 分析結果から、電気化学的酸化によって H と CO の脱離量の減少が確認された。酸化電流量とそれらガス種の減少量が一致したことから、
電気化学的酸化によって反応点となるエッジ面はガス
図 ．（a）各炭素試料の窒素吸着脱着等温線．
（b）BET 比表
面積 BET と酸化電流量 ir の関係．Reproduced with permission
from ref. 72. Copyright 2019 Royal Society of Chemistry.

（irreversible electric charge）の関係を図化することで消失し、新たな官能基の生成は生じていないことが分かった。以上、炭素材料の電気化学的酸化メカニズムの理解においてエッジ面の分析、とりわb に示

け TPD が有効な分析手法であることを示した。電気

M Et NBF −PC 電解液中で試料電化学的酸化メカニズムは電解液組成や電位といった酸極を開回路電位から ． V vs. Ag/AgClO まで正に掃化条件によって異なると考えられる。TPD 分析を利す。ここでは、引した際の非可逆酸化電流量をとした。 BET とir

用しつつ、様々な条件下における炭素材料の電気化学の間に明確な相関関係は見られないことが分かる。

的酸化を評価解析することで、電気化学的酸化の深い

ZTC の

BET

は AAC と同程度であるが、それらのには倍近い差がある。YP

に

に対して

BET

ir

ir

ir

理解につながると考えられる。

F や rGO も ZTC 同様が比較的大きくなる傾向にある。

．おわりに

これは、 BET を基準とした場合、試料によって電気化

本稿では、TPD による炭素エッジ面の分析手法に学的酸化耐性が大きく異なることを示している。炭素ついて述べ、さらにエッジ面量を利用した炭素構造解

表面はエッジ面とベーサル面から成る。エッジ面と比析手法について論じた。炭素エッジ面には含酸素化合較して、ベーサル面は化学的に非常に安定であるため、物、水素が存在し、それらの質や量は、炭素材料によっ

酸化反応に関与しないと考えられる。ベーサル面は炭て様々である。TPD を用いて、それらの官能基の質

素表面の大部分を占め、ベーサル面の寄与が大きいと量を一度に評価することができ、さらに、TPD か

BET

は

ir

と相関関係を示さなかったと考えられる。

ら求まるエッジ面量から平均炭素構造を予測することの関係をで、炭素構造に関するより深い理解が可能であること

次に、TPD 分析における脱離ガス量と図irに示す。試料からの脱離ガス種として H O、H 、CO、CO が確認され、そのうち、H と CO の脱離ガ―を述べた。エッジ面の情報は、炭素材料の化学的性質
のみならず、その構造に関する情報を与えるものであ―る。このような間接的な構造解析と、従前の結晶構造）M. Acik, G. Lee, C. Mattevi, M. Chhowalla, K. Cho

解析を組み合わせることで、複雑な炭素構造をより明and Y. J. Chabal,

確に理解できると期待される。TPD は官能基定性に. 9, 840-845 (2010).

）G. Barco, A. Maranzana, G. Ghigo, M. Causa and G.

難があり、TPD では区別不可な官能基が存在する。

Tonachini,

125, 194706 (2006).

これを解決する手法として、プロトン性水素を重水素）G. K. Dathar, Y. T. Tsai, K. Gierszal, Y. Xu, C. Liang,で標識するという重水素標識 TPD 法を紹介した。こA. J. Rondinone, S. H. Overbury and V. Schwartz,の手法は、TPD で定性不可な官能基の区別だけでな

7, 483-491 (2014).

く、同一の官能基であってもその周りの化学構造の違）G. Tremblay, F. J. Vastola and P. L. Walker,

いによって官能基を区別できる。本稿後半ではエッジ

16, 35-39 (1978).

面が炭素材料の特性に与える影響について具体例を交）I. Gniot, P. Kirszensztejn and M. Kozlowski,

えて論じた。エッジ面の質と量は炭素材料の特性に大. 362, 67-74 (2009).

きく影響することから、その制御が材料設計において）C. Sentorun-Shalaby, X. H. Ma and C. S. Song,重要であることを示した。本誌の読者の方々にとって27, 1337-1346 (2013).

は、TPD は馴染みのある分析法であるかと思われる。

）M. J. Bleda-Martinez, D. Lozano-Castello, E.

TPD スペクトルは温度と脱離ガスの二次元スペクト

Morallon, D. Cazorla-Amoros and A. Linares-

ルであり、一見すると単純なように感じられるが、そSolano,の本質には脱離反応という表面化学の深淵の一端があ44, 2642-2651 (2006).

）R. Berenguer, J. P. Marco-Lozar, C. Quijada, D.

る。TPD を真に理解することができれば、材料表面

Cazorla-Amoros and E. Morallon,の本質に迫ることができると筆者は考えている。炭素1134 (2012).

材料のエッジ面分析に限っても、その TPD の理解は

50, 1123-）A. Dandekar, R. T. K. Baker and M. A. Vannice,

不十分であるが、今後の分析技術の向上や工夫によっ

36, 1821-1831 (1998).

て、その理解が進展することを期待したい。

）J. P. Boudou, M. Chehimi, E. Broniek, T.
Siemieniewska and J. Bimer,［謝辞］

41, 1999-2007(2003).

本稿執筆にあたり、文献調査、TPD 分析にご協力）J. P. Boudou, P. Parent, F. Suarez-Garcia, S. Villar-

頂いた群馬大学の高野広夢氏に感謝申し上げます。

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）Y. Seung Kim and C. Rae Park,

氏名

石井

孝文

所属

群馬大学

大学院理工学府(eds Michio Inagaki
and

Feiyu

Kang ) ,273-286( Butterworth-

Heinemann, 2016).
）T. Ishii,
略歴年

月

Doctor thesis, Tohoku University,
年
161, 343-349 (2020).

）C. I. Contescu, T. Guldan, P. Wang and T. D.
Burchell,50, 3354-3366 (2012).

）M. A. Zaini, Y. Amano and M. Machida,180, 552-560 (2010).
）炭素材料学会， 新・炭素材料入門 （リアライズ
社，）．

）S. Bandyopadhyay, P. P. De, D. K. Tripathy and S.
K. De,

37, 353-357 (1996).

）S. J. Park and J. S. Kim,

232,

311-316 (2000).
）L. R. Sperberg, J. F. Svetlik and L. A. Bliss,
41, 1641-1646 (1949).
）Y. Hoshikawa, B. G. An, S. Kashihara, T. Ishii, M.
Ando, S. Fujisawa, K. Hayakawa, S. Hamatani, H.
Yamada and T. Kyotani,99, 148-156 (2016).

）Y. Hoshikawa, R. Kawaguchi, K. Nomura, H.
Akahane, T. Ishii, M. Ando, N. Hoshino, T.
Akutagawa, H. Yamada and T. Kyotani,
173, 870-879 (2021).
）M. Klüppel,Vol. 164, 1-86 (Springer Berlin Heidelberg, 2003).
）A. I. Medalia,. 51, 437-523(1978).
）R. Tang, K. Taguchi, H. Nishihara, T. Ishii, E.
Morallon, D. Cazorla-Amoros, T. Asada, N.
Kobayashi, Y. Muramatsu and T. Kyotani,
7, 7480-7488 (2019).

―

研究支

援者

(2014).
）T. Ishii and J. Ozaki,

東北大学多元物質科学研究所

―

月

群馬大学

大学院理工学府

助教

青果物の鮮度保持に応用可能な多孔質材料の開発されている。これらのガス濃度の制御技術として、空Development of the Porous Materials
Applicable for the Post-harvest
Technologies of Perishables

挙げられるが、筆者らは多孔質材料を利用した手法に調システムやガスバリア性フィルムを利用した手法が注目している。多孔質材料は、その高い比表面積から、気相中に存在する微量成分を除去する吸着材や固体触北海道立総合研究機構 産業技術環境研究本部
Industrial Technology andEnvironment Research Department,
Hokkaido Research Organization

森

武士、執行達弘、野村隆文

MORI Takeshi, SHIGYO Tatsuhiro, NOMURA Takafumi

媒材料として利用できる。青果物の貯蔵空間に、多孔質材料あるいはこれを使った簡便なモジュールを安置するだけで、青果物にとって理想的なガス雰囲気を実現することができる可能性がある。本報告では、貯蔵空間内の水蒸気量（湿度）とエチレンを制御する素材を開発した研究例について報告する。

．はじめに．湿度の制御：高湿度域調湿材

野菜や果物をはじめとする青果物は、収穫後も呼吸

青果物の生命活動の一つに、自身が持つ水蒸気を外などの生命活動を維持していることから、品質変化の部に放出する蒸散がある。青果物から速度が極めて大きい。青果物の品質を維持するための分が失われると、萎れなどの商品価値の低下につなが鮮度保持技術は、食品ロスの削減や農産物の高収益化る症状が現れるとされている。 ）蒸散の速度は、青果に寄与するところが大きいため、食関連産業において物内外の水蒸気分圧差に比例して大きくなる（青果物

重要な技術である。食品ロスの削減に関しては、内の水蒸気分圧は飽和蒸気圧と見做す）。 ）そのため、年、国連の「持続可能な開発サミット」にて採択され外気の水蒸気分圧が高い、つまり相対湿度が高い雰囲

た持続可能な開発目標（SDGs）において、「

気で貯蔵し、蒸散を抑えるのが理想的である。しかし、

年％ 以上の水までに小売・消費レベルにおける世界全体の一人当た

相対湿度が極端に高いと、カビ・細菌の発生原因となりの食料の廃棄を半減させる」（Target

る結露が発生する。結露が発生しやすい状況として想．）という目標が掲げられた。 − ）日本国内では、年間約定されるのが、要冷蔵の青果物を流通するケースであ）万トンもの食品ロスが発生している。 青果物に由来る。冷蔵機能付きの輸送機への荷積み・荷下ろしを伴する食品ロスの量は年間うため、包装内の温度は急激に変化する。相対湿度が−万トンと試算されており、食品ロスの全量に対して無視できない割合を）極端に高い場合、わずかな温度変化で結露が発生する。

占めている。 また、鮮度保持技術によって、特定の

特に、外気との接触表面積が大きな葉物野菜や、熟し時期にしか収穫できない青果物を数カ月単位で貯蔵すていない状態で収穫される果物（メロンやバナナなることができれば、単価の高い時期に販売でき、高収ど）は蒸散量が大きいため、結露が発生しないよう注

益化に繋がる。例えば、メロンは夏から秋にかけて収意する必要がある。

穫される青果物である。これを冬季（することができれば、約月）まで貯蔵倍の単価で販売することができ、収益性が大幅に向上する。 ）以上の理由から、青果物にとって理想的な湿度は、根菜類などの一部の例外を除き、概ね− ％ の範囲内にある。 ）既報では、金属塩の入った小袋や、吸青果物の生命活動には様々な環境因子（温度、ガス

水性ポリマー製のシートを利用することで、青果物の環境、光、振動・衝撃、微生物、保存姿勢など）が影結露を防止しつつ、乾燥を抑制できることが報告され響するため、これらに配慮した貯蔵空間の設計が重要ている。 − ）一方、筆者らは、安価に製造でき、毒性である。 ）青果物の生命活動に影響を及ぼすガスとしの低いシリカ系の水蒸気吸着材に注目し、研究を進めて広く認知されているのは酸素・二酸化炭素、水蒸気ている。中でも、メソ孔をもつシリカ系水蒸気吸着材（湿度）、エチレンであり、その作用は古くから研究

は、空間内の湿度の変動を緩和する機能（調湿）を有――している。次項では、相対湿度を− ％ に保つための調湿材の設計について研究した結果を紹介する。

．

モデルシリカを活用した調湿材の設計・開発

調湿材は、空間内の湿度の変動を緩和する機能をもつ素材である。空間内の湿度が上昇すると、水蒸気を吸着し、湿度の上昇を抑制する。一方、空間内の湿度が減少すると、調湿材は蓄えていた水蒸気を放出し、湿度の減少を抑制する。住環境の快適化を目的とした住宅用建材（内装材）として多くの製品が上市されて図いる。 − ）既往の調湿材は、空間内の湿度を人間に階層構造材料の微構造

とって快適な値（ ％ 前後）に近づけるように設計されている。一方、今回ターゲットとする湿度域は

メソ孔の設計− ％ と高湿度である。対象が全く異なるため、階層構造材料は水ガラス由来の湿潤ゲルから合成さ調湿材の再設計から出発する必要があった。ここで鍵れる。湿潤ゲルは、図となるのが、調湿材がもつ細孔のサイズの制御である。

ナノ粒子が凝集・結合した構造をもつ。湿潤ゲルを熱調湿材への水蒸気の吸着は、調湿材がもつ細孔（メソ

水に含浸（水熱処理）すると、シリカナノ粒子の溶解・孔）への毛管凝縮を主体としている。毛管凝縮が起こ

析出を経て、ナノ粒子の成長が促進される（オストワ

る相対湿度は、細孔半径の関数で表される(Kelvin の

ルド熟成）。 ）ナノ粒子の間隙はメソ孔領域に相当す式）。 ）る細孔であり、ナノ粒子の成長とともにメソ孔のサイ
$
"
&("
#!#
$
%! ""!
'$!
!"!

⑴の右下に示すように、シリカズも大きくなる。ナノ粒子のサイズは、水熱処理の温度と時間により制御することができる。この特性を利：液体のモル体積、γ：表面張力、θ：液体の毛細管用すると、狙ったサイズのメソ孔をもつシリカを合成との接触角、 p：細孔半径、 ：気体定数、 ：温度できる。水熱処理の温度と時間を変えて調製したシリカの細孔径分布を図

理論上では、調湿材のメソ細孔径を自在に制御できれば、任意の湿度で水蒸気を吸着する調湿材を開発でに示す。サンプル名は SG‐
（処

理温度）
‐
（時間）
で記載している。SG‐‐K‐ h と SG

K‐ h 以外のサンプルは比較的均一な細孔径分きる。さらに、青果物からは大量の水蒸気が発生することから、結露を防止するためには高い応答性（水蒸気吸着速度）を付与する必要がある。既報では、細孔半径がnm 以上の細孔の容積と水蒸気吸着速度に正の相関があることが明らかにされている。 ）マクロ
孔が材料内における水蒸気の拡散パスとして機能し、応答性の向上に寄与することを示唆している。
筆者らは、シリカ系の多孔質材料（階層構造材料）を開発している（図）。 ）水熱処理法と鋳型法を組み合わせた手法により製造でき、その製造条件を変えることで、メソ孔とマクロ孔のサイズを制御できる。
これを活用し、青果物の鮮度保持に利用できる調湿材
図
階層構造材料の細孔径分布（GCMC 法を窒素吸着等温線（ K）に適用して計算）の設計を行った。

――

％ である。この値はcond＝ ． に相当する。図の直線関係から、平均細孔径

nm の階層構造材料を用いるのが好適であることがわかった。 ）マクロ孔の制御と導入による効果
階層構造材料の前駆体である湿潤ゲルは、液相（水ガラス水溶液）から出発して合成される。他成分との複合化が可能であることから、加熱により除去できる
熱可塑性樹脂を鋳型に用い、マクロ孔を容易に導入することができる。 − ）ポリメタクリル酸メチルの微粒子（アクリル微粒子）は、加熱により分解し除去でき
図 （A） 階層構造材料の水蒸気吸着等温線（
K）
，
（B）
毛管
凝縮圧 cond と平均細孔径 p,avg の関係ることから、鋳型として適している。 ）単分散なアク布を有している。処理温度をK、処理時間をnm から数百 μm と幅広い。 − ）形状が規定された均h の間で変えることにより、シリカの平均細孔一なマクロ孔を導入することが可能であり、階層構造

−
径を

−

‐

リル微粒子が上市されており、その粒子サイズも数十）nm の範囲で制御できた。

材料のような「モデル材料」を合成するための原料と開発した階層構造材料の吸放湿特性の評価として、定容法による水蒸気吸着等温線の測定（た（図）。平均細孔径がして適している。

K）を行っ

nm 以上の場合では、中

実際に、シリカ湿潤ゲルとアクリル微粒子の複合体を調製し、水熱処理後に空気焼成（℃）すること〜高相対圧領域において、メソ孔中の毛管凝縮に由来

でマクロ孔の導入を試みた。アクリル微粒子は、綜研する急峻な吸着量の立ち上がりが見られた。この立ち

化学株式会社より提供を受けた。本項では、サンプル

上がりの位置は、平均細孔径とともに高圧側にシフトを SG‐（水熱処理温度）‐（アクリル微粒子のサイズ）とする傾向がある。平均細孔径と毛管凝縮圧の関係を定呼称する。SG‐

量化するため、毛管凝縮圧の代表値

cond

を次の通り

定義した。①相対圧 ． における水蒸気吸着量を最
大吸着量

max

とする。②吸着量が圧を毛管凝縮圧の代表値
倣い、

cond

cond

／

K‐ ． μm には、アクリル微粒子の形状に由来する球状のマクロ孔が導入されていた（図

上段）。シリカ骨格を拡大して観察したところ、となる相対

シリカ骨格は数十 nm オーダーのナノ粒子で構成されとする。Kelvin の式にており、メソ孔が存在している様子が確認された。今maxの関数に対し、シリカの平均細孔径p,avgをプロットしたところ、良好な直線関係が得られた（図）。青果物の貯蔵で理想的とされる相対湿度は概ね

図
アクリル微粒子によりマクロ孔を導入した階層構造材料の電子顕微鏡像―

図 （A）アクリル微粒子によりマクロ孔を導入した階層構造
材料の窒素吸脱着等温線（ K），（B）水蒸気脱着（K）測定時の緩和曲線（定容法，平衡圧 ． ）―回のケースでは、メソ孔を発達させるための水熱処理

対し、SG‐K は吸着した水蒸気の約％ を放出すはK で行っている。汎用的な樹脂では、水熱処理

ることができなかった。両者のミクロ孔とメソ孔の構中に分解してしまい、鋳型としての役割を果たせない

造にはほぼ差がないことから、減湿過程においては、のではないかという懸念があった。本検討で使用した

マクロ孔の導入により水蒸気の脱着速度が向上していアクリル微粒子は、特殊な架橋構造を有しており、熱る可能性が示唆される。

℃ と熱可塑性樹脂の中でも高い。こマクロ孔の導入は、水蒸気の脱着速度に影響を及ぼの耐熱性により、メソ孔とマクロ孔の階層構造を導入す可能性があることは示唆されたが、その効果は完全できたと考えている。図

の下段には、他のサイズのには明らかにできていない。様々な試験条件（調湿材

アクリル微粒子を用いてマクロ孔を導入した階層構造のバルク形状、使用量、湿度変化の与え方）において材料の電子顕微鏡像を示している。元のアクリル微粒

マクロ孔の効果を検証し、データを蓄積することで、子のサイズと比較して、熱収縮による影響で若干サイ応答性を向上するための調湿材の設計方法を明らかにズが小さくなっているが、数百 nm〜数十 μm の範囲

してゆきたい。

分解温度は約でマクロ孔のサイズを制御することができる。

）

マクロ孔の導入による吸放湿特性への影響を調べるため、定容法による水蒸気吸着測定を行った。SG‐．
設計

K‐ μm の水蒸気吸脱着等温線を比較す

K と SG

ると、最大吸着量が約

シミュレーションを援用した調湿システムの％ 減少していた（図 （A））
。

前項では、ラボスケールで実施可能な単純な評価方
法をもとに、調湿材の設計を行った。この評価系は、熱処理により、メソ孔を構成するナノ粒子が融着した調湿材と水蒸気を含んだ空気のことが要因として考えられる。しかし、相対圧 ． 付

一方、本検討で対象とする MA 包装資材の系には、近で吸着量の立ち上がりが見られていることから、調これらに加えて青果物と MA フィルムが存在する。

湿材としての機能は維持されている。動的特性を比較

青果物は蒸散により水蒸気を供給するため、系内の湿するために、平衡相対圧が ． となる測定点を得る

度を増加させる。MA フィルムには水蒸気透過性があ際の緩和曲線（脱着枝）を測定した（図 （B））
。マ

り、外気の絶対湿度に応じて水蒸気を出し入れする。

K‐ μm を同梱した系では、クロ孔を導入した SG‐

マクロ孔を導入していない SG‐

水蒸気の物質移動に関連する成分から構成される。

つの要素（調湿材、空K を同梱した系と気、青果物、MA フィルム）を同時に考慮する必要が比較して、水蒸気圧がより速く平衡圧に達していた。

あり、その設計は容易ではない。貯蔵試験を繰り返し

マクロ孔の導入により、拡散距離が μm オーダーまでて設計を行うのも手段の一つではあるが、青果物の貯短縮されており、水蒸気の脱着速度が向上したと考え

蔵試験は長いもので数カ月を要する。調湿材の材質とられる。

使用条件（使用量・配置）の最適化にはコストと膨大調湿材の評価手法の一つである湿度応答法（JIS A‐ ）でも動的特性の評価を行った。調湿材が置かれた空間の湿度を増加（

RH％→

なかった。

RH％、吸着過

鉾井らは、調湿材の温度分布、湿度分布を計算する

RH％

ための数式を提案している。 − ）本項では、この数式

RH％、脱着過程）させる。調湿材の重量変化ををもとに、MA 包装内の湿度分布をシミュレーション程）させ、一定時間が経過したのちに減少（→な時間がかかり、システムの設計を行うのは容易では追跡し、水蒸気吸着速度および脱着速度を測定した。

した（表）。今回用いた計算手法では、内部の空間

K‐ μm は い ず

は静止空気と見なして、熱伝導と水蒸気の拡散を考慮

れも水蒸気を吸着したが、重量変化にはほとんど差がしている。また、静止空気を材料の一つとみなし、多見られず、マクロ孔の導入による効果は確認できな

孔質材料に関する計算方法を応用することで、空間内

K‐ μm はの温湿度分布を計算している。本項目では、この計算

h 以内にほぼ全量放出したのに方法（以後、熱湿気同時移動解析と呼称）を活用し、吸 着 過 程 で は、SG‐）K と SG‐

かった。 一方、脱着過程 で は、SG‐
吸着した水蒸気を――

表
熱湿気同時移動解析に用いた
非定常拡散方程式と非定常熱伝導方程式
材料内の
拡散方程式

#
!
（φρ ＋κ） ＝λʼ∇
%
!

材料内の
熱伝導方程式"!
（ ρ ＋!#$ν）!
%＝λ∇

空間の
拡散方程式

ρ

空間の
熱伝導方程式

,

#
!
＝
%
!
ρ

"
!
%
!

⑵

#
!
＋!#$ !
%

⑶

＋ν

∇

⑷

"
!
＝λ ∇
%
!

⑸

&
!
!
"

⑹

吸放湿
特性関数 κ

κ＝吸放湿
特性関数 ν

ν＝−κ"⑺、λʼ：湿気伝
φ：材料の空隙率［‐］、ρ ：空気の密度［kg m− ］−］
、 ：材料の比熱［J kg− K− ］、
導率［kg m− s−（kg kgʼ− ）−、!#$：水の蒸発潜熱［J kg− ］、λ：ρ ：材料の密度［kg m ］、 ：水蒸気の拡散係数（空気材料の熱伝導率［W m− K− ］
、 ：材 料中）［m s− ］、λ ：空 気 の 熱 伝 導 率［W m− K− ］
、 ：材料内または空間の
内または空間の絶対湿度［kg kgʼ− ］
温度［K］、"：相対湿度［‐］

図（A）メロンの貯蔵試験に用いた MA 包装システムの外観，（B）MA 包装システムの図面，（C）調湿材 A，B，C の平衡含水率曲線（K）

MA 包装資材によるメロンの貯蔵に有効な調湿材の材
質および使用条件の最適化を行った。
今回シミュレーションの対象としたのは、メロンの輸送を目的とした MA 貯蔵システムである。輸送時には冷蔵機能付きの輸送機への荷積み・荷下ろしを伴うため、資材内の温度は急激に変化する。特に、温度が急激に低下する場合は、カビの発生要因である結露が発生する場合があり、その対策が課題であった。
開発した熱湿気同時移動解析用のプログラムを用い、MA 包装資材内の調湿材の材料設計および使用条件の最適化を行った。化学組成、多孔質構造の異なる

種

類の調湿材 A，B，C を対象として、メロンの貯蔵に最適な調湿材の材料設計を行った（図
開始から

）
。貯蔵試験

h 後の MA 包装資材内の相対湿度分布を

図 （A）に示す。調湿材 A，B については、調湿材
近傍の空間の湿度が％ 以下になっていることがわかる。調湿材 A，B は低い相対湿度でも水蒸気を吸着することが平衡含水率曲線から読み取ることができる。
メロンの貯蔵に適した相対湿度は− ％ であるため、この湿度はメロンにとって過乾燥であると言える。
調湿材 A，B を使うと、メロン表面のうち調湿材に近図 （A）熱湿気同時移動解析により計算した包装資材内の湿度分布（貯蔵開始後 h），（B）相対湿度の計算値と実測値の比較

い領域（図 （A）では右上の部分）では乾燥が起こ
り、商品価値に影響を及ぼす可能性が示唆される。一――方、調湿材 C の場合は、調湿材内部の湿度が低い値/zeolite） ）、酸 化 チ タ ン 触 媒（Pt/cerium-doped（ ％ 以下）となっているのに対し、メロン近傍のTiO ） ）などが報告されている。一方、青果物は低温

相対湿度は％ 程度に保たれている。調湿材 A，B〜常温で貯蔵されることから、この温度域でエチレンと比較し、調湿材 C はより高い相対湿度で水蒸気をを完全に除去できる固体触媒の開発が望まれていた。

吸着する性質をもつ。そのため、包装内の湿度を過度

福岡らは、メソポーラスシリカ担持白金触媒がエチに低下させることなく、メロンにとって適度な値に保レンの酸化反応に高い活性を示すことを報告していつことができたのではないかと考えられる。以上の結る。 − ）低温（

果より、調湿材 C のような平衡含水率曲線をもつ材

チレンを高い転化率（＞ ．％）で除去できる。青果

料が、メロンの貯蔵に有効であるということがわかっ

物を貯蔵する空間に安置するだけでエチレンを除去すた。

ることが可能である。従来の固体触媒とは異なり、加℃）条件下で、微量（ppm）のエ

次に、調湿材 C を用いたメロンの貯蔵試験を行い、熱や紫外光の照射が不要であるという点が特徴である。

MA 包装内の相対湿度を実測した。相対湿度の測定は、この固体触媒は「プラチナ触媒」と命名され、家庭用

図 （B）に示す通り定点（x＝ ．
［cm］
、y＝ ．
［cm］
）

冷蔵庫に搭載されている。 ）筆者らは、搭載した大型で行った。その結果、相対湿度は試験開始直後から相鮮度保持装置の開発を目指し、北海道大学と共同でプ

対湿度が急激に上昇した後、ほぼ一定の値（ ％）にラチナ触媒の低コスト化に取り組んできた。担体であ収束しており、シミュレーションの結果とほとんど一るメソポーラスシリカが高価であることに着目し、こ致していた（図 （B））
。以上の実測結果から、シミュれを北海道で採掘される安価な天然鉱物（稚内層珪質レーションにより，実験結果を正しく再現できている頁岩）に置き換えることで、触媒の低コスト化を目指ことが確認され、本手法による材料設計が妥当である

した。稚内層珪質頁岩は、北海道の道北地方で採掘さことが示された。

）

れる鉱物である。主成分がシリカであり、約ナノメートル程度の微細な孔（メソ孔）を有している。 ）．エチレンの制御（プラチナ触媒）

メソポーラスシリカと類似した特徴を有していること

エチレンは、青果物から発生し、自身を熟成・腐敗から、プラチナ触媒の担体を稚内層珪質頁岩で代替でさせる植物ホルモンである。 ）極微量でも熟成・腐敗

きるのではないかと考えた。本報告では、稚内層珪質を促進することが知られており、青果物の品質を長期頁岩を用いた担持白金触媒と、これを用いた触媒フィ間維持するためには保存容器や貯蔵庫から完全に除去

ルターを開発した事例について紹介する。

する必要がある。 ）代表的なエチレン除去資材として、酸化剤（過マン．

ガン酸カリウム）や吸着剤（活性炭、ゼオライト）な− ）稚内層珪質頁岩担持プラチナ触媒の開発

稚内層珪質頁岩粉末を原料とし、一般的な含浸法に安価であり入手が容易であるが、そのより触媒の調製を行った。具体的には、稚内層珪質頁

物理的・化学的性質から、一定期間使用するとエチレ

岩に対し、白金錯体溶液を加え、減圧乾燥することでン除去効果が失われる。定期的な交換や再生操作が必白金種を担体表面に析出させた。この試料を水素流通要となることから、定常的なエチレン除去として利用

下で還元処理し、目的とする触媒（Pt/WS）を得た。

することは難しい。 ）固体触媒材料は、定常的なエチ

既存のプラチナ触媒には、微細な白金粒子が合成シリ

レン除去方法として有用である。空気中の酸素を使っ

カのナノ空間内に固定されており、これが低温でもエてエチレンを完全分解（炭酸ガスと水に分解）し、除チレンを酸化できる要因の一つである。稚内層珪質頁

去することができる。エチレンを完全分解できる固体岩には、約触媒としては、複合酸化物触媒（Pt/Ce ． Zr ． Bi ． O ．

空間が存在している。この空間内に白金粒子を合成す

どがある。

）

/γ-Al O ） 、酸化コバルト触媒（Au/Co O ）− ）ナノメートル程度の大きさをもつナノ、ることを目的として、本検討では触媒の作製条件を最酸化マンガン触媒（Pt/MnO ） 、ゼオライト触媒（Ag適化した。開発した触媒（以下、Pt/WS）では、約

）

―

―

ナノメートルの白金微粒子が、WS がもつナノ空間示す。 ）WS では ． であったのに対し、WSで内に固定されており、既存のプラチナ触媒と類似したは ． まで低下しており、空気焼成により疎水化さナノ構造を導入することに成功した（図れていることが確認できた。WS）。

Pt/WS の触媒活性の評価結果を図 （A）に示す。
WS に 担 持 率％ の Pt を 担 持 し た 触 媒（

％ Pt/

ラチナ触媒（％ Pt/WS

ン転化率が約％ ま で 向 上 し た。

から調製したプ）は、定常時のエチレ％ Pt/SBA‐

WS）は、反応開始後にエチレン転化率が著しく低下には及ばないものの、これに匹敵するエチレン分解活し、定常状態で約性をもった安価なプラチナ触媒を合成することができ％ となった。既存のメソポーラ

スシリカ担持プラチナ触媒（
化率は約％ Pt/SBA‐ ）の転た。また、炭酸ガスの発生も確認できており、完全酸％ であることから、活性の大幅な向上が化によりエチレンを除去できていることも確認され望まれた。触媒活性が低下する要因の一つに、副生成た。 ）物として発生する水が白金表面に物理吸着し、エチレ
ンのアクセスを妨げていることが挙げられる。多孔質．

シリカを空気焼成し、疎水化した担体を用いると、触の開発
集出荷場をはじめとする大規模貯蔵庫の容積は数〜

媒活性（エチレン転化率・炭酸ガス収率）が向上する）

ことが報告されている。 これを参考に、WS を稚内層珪質頁岩担持プラチナ触媒フィルター℃

数千 m と広大であり、この空間から微量のエチレン）を調製した。焼を除去する必要がある。筆者らは、貯蔵庫に既設の空成による疎水化の効果を χ ． と呼ばれるパラメータに調設備に注目した。温度調整や換気が目的であり、庫より評価した。χ ． は窒素吸着量に対する水蒸気吸着

内の空気を循環させている。空調設備の送風口に触媒量の比であり、数値が大きいほど親水性が高いことをを設置することで、庫内のエチレンを効率よく除去でで

h 空気焼成した担体（WSきると考えた。一方、開発した触媒は粒子径が数十マ
イクロメートルの微細な粉末である。ケース等に充填しての使用が考えられるが、圧力損失が大きく、庫内の空気を大量に流通させることは困難である。
そこで、触媒を通気性の良いフィルター状に加工することにした。筆者が所属するグループには、VOC除去用の光触媒フィルターの製法についてノウハウが図

既存のプラチナ触媒と開発したプラチナ触媒の微構造あり、これを活用した。 ）このフィルターには数 mmの連続孔が空いており、通気時の圧力損失が低い。
VOC を含んだガスを大量に流通させることができる
ため、効率的な処理が可能である。具体的には、
Pt/WS

％

とバインダーを含む触媒スラリーを調製し、フィルター基材に塗布し、通気乾燥して触媒フィルターを作製した（図 （A））
。得られた触媒フィル
ターは、元のフィルター基材と同程度の圧力損失（数十 Pa）を有しており、大量の空気を低い圧力損失で流通させることが可能である。回分式反応試験により、触媒フィルターのエチレン分解試験を評価した（図（B））
。密閉容器（ガラス製デシケーター）内に触図（A）開発したプラチナ触媒のエチレン除去特性（ ℃，
流通式， ppm エチレン），（B）空気焼成前後における稚内層
珪質頁岩の水蒸気吸着等温線（
K）―

媒フィルターを入れ、ここにエチレンガスを間欠的に導入した。エチレン濃度の経時変化から、触媒フィル―

によりガス雰囲気を制御できることがわかり、実際の貯蔵境でも有効であることが確認された。鮮度保持技
術は、今回紹介した事例のほかにも、様々な応用先が想定される。今後は、我々が開発した素材を、ラボス
ケールだけでなく、実環境に近い条件での評価を繰り返し、その有効性を示してゆきたい。

［謝辞］
本研究は、北海道大学ロバスト農林水産工学国際連
携研究教育拠点の助成を受けたものである。本研究で使用した自動蒸気吸着量測定装置は、競輪の補助を受けて整備されたものである。研究の遂行にあたり、北海道大学向井紳教授、京都大学伊庭千恵美准教授、北図（A）触媒フィルターの製造方法，（B）触媒フィルターのエチレン除去試験（回分式， ppm エチレン， ℃）

海道大学福岡淳教授、中島清隆准教授をはじめ多くのターのエチレン分解性能を評価した。

したい。

ppm に相当

方々のご協力を頂いた。この場をお借りして謝意を表するエチレンガスを導入すると、その直後から急激に濃度が低下し、約日後には導入したエチレンの全量［参考文献］が除去されていた。その後、 ppm のエチレンガス
を）United Nations (2015), THE 2030 AGENDA FOR

回追加で導入したところ、いずれも完全に除去で

SUSTAINABLE EVELOPMENT, URL:

きていることが確認された。これまでの流通式試験は、

https://sustainabledevelopment.un.org/content/

空気中に含まれる水蒸気を考慮しない、ラボでの活性

documents/21252030Agenda for Sustainable試験であった。一方、この回分式試験は、
恒温恒湿（ ℃、

Development web.pdf (accessed on August 12,

RH%）に保たれた実験室内で行っており、密閉容2021).

器の中にも空気中に存在する水蒸気が含まれている。

）消費者庁（）「食品ロス削減関係参考資料（平水蒸気はプラチナ金属表面に物理吸着するため、エチ

成

レン分解活性が損なわれることが懸念された。しかし、URL : https : / / www. caa. go. jp / policies / policy /今回の活性試験では、湿気を含む空気中であってもconsumer̲policy/information/food̲loss/efforts/

日間はエチレンを除去し続けられることが確認で
きた。

年 月

日版）
」消費者庁消費者政策課，

pdf/efforts̲180628̲0001.pdf（参 照 日：

）

月

年

日）
．

）農林水産省（）「食品ロス及びリサイクルを．おわりにめぐる情勢＜令和

青果物の鮮度保持技術は、フードロスの削減や農産

省食料産業局，URL:

年月末時点版＞」農林水産

物の高付加価値化など、食品関連産業に寄与する重要https : / / www. maff. go. jp / j / shokusan / recycle /な技術である。本研究では、青果物の品質に影響を及

syoku̲loss/attach/pdf/161227̲4-185.pdf（参ぼすガス種（水蒸気、エチレン）に注目し、これを制日：御するための多孔質材料を開発した。高湿度域調湿材

年 月）農林水産省（

照

日）
．
）「平成

年度食品ロス統計調やプラチナ触媒を活用することで、青果物の貯蔵に適査報告（世帯調査）」農林水産省消費統計室，URL:

したガス雰囲気を概ね実現できることがわかった。青https://www.e-stat.go.jp/stat-search/files?page=

果物を用いた鮮度保持試験においても、これらの素材

1 & layout = datalist & toukei = 00500231 & tstat =――000001015650&cycle=8&year=20141&month=0&

室蘭大会

tclass 1=000001032628&tclass 2=000001076670&
tclass 3 val=0（参照日：年 月）東京都中央卸売市場（

，A

日）
．

50, 315 (2017).

）「東京都中央卸売市）T. Mori, S. Iwamura, I. Ogino, S.R. Mukai,. 24, 1497 (2017).

https://www.shijou-tokei.metro.tokyo.lg.jp/（参年 月）T. Mori, S. Iwamura, I. Ogino, S.R. Mukai,日）．

. 214, 174 (2019).

）椎名武夫，野菜情報， （）．

）M.C. Costache, D. Wang, M.J. Heidecker, E. Manias,）V.K. Mishra, T.V. Gamage, Handbook of Food

C.A. Wilkie,. 17, 272 (2006).

）高嶋清洲，シード粒子、ビニル系重合体およびこPreservation, 2nd Edition, CRC Press, New York,

れらの製造方法，特開

2007.

，

（

開

）
．

）A. Shirazi, A.C. Cameron,

‐

，

号，

礎的研究，京都大学，）野村隆文，吉田憲司，成田英樹，稚内層珪藻土を利用した調湿機能材料の製造法，第研究機構，）芝崎靖雄，渡辺修，川合秀治，調湿建材及びその．

北方建築総合研究所（

調査研究報告）．

）T. Mori, T. Shigyo, T. Nomura, C. Iba, Design of．

humidity）株式会社加賀谷ブリック，工藤和彦，野村隆文，
調湿内装材の製造方法，特許第号，．

control

atmosphere）H. Fukumizu, S. Yokoyama, K. Kitamura,materials

packagingformodified-throughsimulation-

assisted approach, APPChE 2019, D326, (2019).

. 52, 59 (2005).

）S.F. Yang, N.E. Hoffman,）A. Suzuki, セラミックス 43, 132 (2008).

）N. Keller, M.N. Ducamp, D. Robert, V. Keller,. 113, 5029 (2013).

Synthesis of Humidity Control Materials with a
Systemof

Meso-）P.M. Harrison, M. Henry, J. Wendland,and125, 869 (2005).

Macropores, PBAST-8, PD-6, (2018).

）A.G. Sanches, M.B. da Silva, E.G.S. Moreira, E.X.

）伊藤睦弘，岡村勝利，山田五郎，球状シリカの製，

dos Santos, K.R.P. Menezes, C.A.M. Cordeiro,．

. 31, 605 (2019).

）執行達弘，森武士，野村隆文，メロンの長期輸送・貯蔵への調湿材の適用，第.

35, 155 (1984).

）T. Mori, T. Shigyo, T. Nomura, S.R. Mukai,

究発表会，P‐ ，（）．

）伊庭千恵美，吉野利幸，高倉政寛，北海道立総合

号，

．

号，

回日

）鉾井修一，湿った建築壁体の熱的特性に関する基. 223, 248 (2017).

法，特開平 ‐．

本吸着学会研究発表会，P‐ ，（）G.G. Bovi, O.J. Caleb, E. Klaus, F. Tintchev, C. Rauh,

Pore

．

を可能にする調湿材の応答性の向上，第30, 299 (1995).

Hierarchical．

）執行達弘，森武士，野村隆文，メロンの長期貯蔵）V. Rodov, S. Ben-Yehoshua, T. Fierman, D. Fang,

製造方法，特許，）滝 沢 容 一，ポ リ マ ー 粒 子 の 製 造 方 法，特 許 第27, 336(1992).

P. V Mahajan,‐）三澤毅秀，ナノ樹脂粒子およびその製造方法，特）加藤千明，石山玲子，北村利夫，福島忠昭，山形大学紀要（農学），）．

）T. Mori, S. Iwamura, I. Ogino, S.R. Mukai,

場，市場統計情報（月報・年報）
」
，URL:

照日：

，（

）X. Ma, F. Ouyang,

回日本吸着学会研. 268, 566 (2013).

）L. Cisneros, F. Gao, A. Corma,）．

）森武士，執行達弘，野村隆文，精密制御可能な細. 283, 25 (2019).

孔構造をもつシリカ系調湿材の開発，化学工学会）中島清隆，福岡淳，セラミックス

―

―

， （

）
．

）N. Imanaka, T. Masui, A. Terada, H. Imadzu,

験場成果発表会，（）．

. 37, 42 (2008).
）J. Li, C. Ma, X. Xu, J. Yu, Z. Hao, S. Qiao,

氏名森. 42, 8947 (2008).

所属

地方独立行政法人）W.J. Xue, Y.F. Wang, P. Li, Z.T. Liu, Z.P. Hao, C.Y.
Ma,

武士

北海道立総合研究機構. 12, 1265 (2011).

産業技術環境研究本部）M. Wang, L. Zhang, W. Huang, Y. Zhou, H. Zhao, J.
Lv, J. Tian, X. Kan, J. Shi,

. 7, 14809 (2017).

）H. Yang, C. Ma, X. Zhang, Y. Li, J. Cheng, Z. Hao,

略歴. 8, 1248 (2018).

年）H. Guo, P. Warnicke, M. Griffa, U. Müller, Z. Chen,
R. Schaeublin, Z. Zhang, M. Lukovic,

13,）C. Jiang, K. Hara, A. Fukuoka,. 52, 6265 (2013).
）S.S. Satter, J. Hirayama, K. Nakajima, A. Fukuoka,. 47, 1000 (2018).
）S.S. Satter, T. Yokoya, J. Hirayama, K. Nakajima,. 6, 11480(2018).
）R. Miyazaki, N. Nakatani, S. V. Levchenko, T.
Yokoya, K. Nakajima, K. Hara, A. Fukuoka, J.Y.
Hasegawa,

123, 12706 (2019).

）S.S. Satter, J. Hirayama, H. Kobayashi, K. Nakajima,
A. Fukuoka,. 10, 13257 (2020).

）八 幡 正 弘，北 海 道 立 地 質 研 究 所 報 告
（

，

）
．

）I. Ogino, S. Kazuki, S.R. Mukai,
118, 6866 (2014).
）森武士，野村隆文，山岸暢，中島清隆，福岡淳，
エチレンの低温分解に有効な低コスト触媒の開発，
公益社団法人化学工学会
（

第

年会，H

，

）
．

）野村隆文，赤澤敏之，斎藤隆之，吉田憲司，冨樫邦弘，遠田良治，杉下紀之，黒田靖，光触媒担持体、その製法及び光触媒担持体を用いた有機物分
解方法，特許号，．

）執行達弘，森武士，野村隆文，山岸暢，北海道大学，青果物の長期貯蔵を可能とする新触媒のモジュール化，技術移転フォーラム

工業試―

地方独立行政法人機構

14337 (2019).

A. Fukuoka,

月

―

研究職員

北海道立総合研究

会

員

探

訪

兵庫県立大学大学院 工学研究科化学工学専攻
はじめに兵庫県立大学を簡単にご紹介したい。兵庫
県立大学は、
年 月に神戸商科大学、姫路工業大学、兵庫県立看護大学の 大学が統合されて開学した。現在は 箇所のキャンパスと 箇所の研究所、および附属中学・高等学校から主に構成されている。大学の規模は公立大学としては大きい方だが、県内広域に散在するキャンパス間でのスムーズな連携を図りつ
つ、キャンパス毎の独自性を打ち出していくことが課題となっている。播磨地域沿岸部には製造業が集中しており、姫路工業大学時代から産学連携の長い歴史がある。筆者が所属する大学院工学研究科は姫路工学キャンパス（姫路市内書写地区）にあり、学部生・大学院生・教職員を合計して約人が在籍している。
少し昔の話だが、トム・クルーズ主演の米映画「ラスト・サムライ」や、NHK 大河ドラマ「軍師官兵衛」のロケが行われた圓教寺のある書写山を背負った立地である。キャンパスへのアクセスには姫路駅前からバスで 分以上を要し、近隣にはコンビニや飲食店も少ないため、キャンパスのロケーションに対する通学生からの評判はあまりよろしくは無いが、山間の地形の影響のためか姫路駅前と比較して平均 ℃ ほど気温が低い点は、学業に専念する上でのメリットとも考えられる。工学部は年の開学以来、「電子情報電気工学科」、「機械システム工学科」「、応用物質科学科」の 学科体制で運営されてきたが、教育研究の重点分
野の変遷に対応し、かつ受験生や産業界にも分かりやすいものにするべく、
年に学科名称を「電気電子情報工学科」、「機械・材料工学科」、「応用化学工学科」へと改称した。それに伴い大学院組織も旧来の専攻体制から、「電気物性工学専攻」、「電子情報工学
専攻」、「機械工学専攻」、「材料・放射光工学専攻」、「応
用化学専攻」、「化学工学専攻」の 専攻に再編された。
筆者の研究グループは前回の改組前は機械系工学専
攻に所属しており、環境グリーンプロセス研究グルー
プという名称だったが、年の組織再編で化学工学専攻に所属することとなったため、キーワードとして「化学」を含む研究グループ名へと改称し、気持ちも新たにスタートを切った。今年度は大学院生 名、学部卒研生 名が所属しており、担当教員 名で膜材
料・晶析・吸着などに関するテーマを指導している。
吸着に関しては、地元企業からの技術相談をきっかけに開始した受託研究を中心に実施している。研究室の実験装置は、姫路工業大学時代にキャンパス内の工作センターの技術支援を受けながら教員主体で設計した装置や、購入品であっても年数を経た「ベテラン」の逸品がほとんどで、装置の具合が悪くなったときには時として教員が図面を解読しながら修理して、学生にだましだまし使ってもらっているような状況である。
整った研究環境であるとは冗談にも言えないが、限られた物的資源を活用しながらミッションを達成するための精神とスキルを養えるという意味で、この状況が却って教育には有用ではないか（と自ら言い聞かせて―

環境化学プロセス研究グループ

いる）と最近は前向きに考えるようにしている。ただでさえ研究設備の利便性の制約がある中で、キャンパ
ス内のコロナ対策会議の決定により、感染防止対策のため研究室の人口密度を下げる目的で、学生には昨年
度から時間的にも研究実施上の制約を課してしまうことになった。限られた研究設備と研究時間とを最大限活用しながら研究に取り組んでくれている学生諸氏には心から感謝している一方で、教員の努力だけではこれ以上は如何とも対応しがたい状況を心苦しくも思っている。教員−学生間の対面でのコミュニケーション
が例年よりも希薄になりがちな中、テレビ会議なども極力活用しながら相互理解に努めてはいるものの、昨年度に続き今年度も研究グループメンバー同士の一体感を醸成するまでには至っていない気がする（そのような寂寥感が筆者だけの感覚であれば良いのだが）。
現時点では研究グループの集合写真を撮影することすらできておらず、来年春の卒業論文発表会や修士論文
公聴会の実施についても全く不透明な状況であるが、状況が一日も早く好転することを願いながらコロナ感染防止対策という緊張感を維持しつつ、研究に対する学生諸氏のモチベーションをなんとか維持できるように、日常の小さな努力を重ねていきたいと考えている。
余談だが、この度、数年後を見据えた工学部・工学研究科の組織再編委員を拝命することとなった。
年には少子化がさらに加速し、現在の ／ 程度まで受験生が減少すると見込まれている。来るべき少子化の時代に向けて魅力・活力ある組織にしたいというのが趣旨のようだが、現在のことだけで精一杯でそんな先のことを想像する逞しさがなく頭を抱えている。化学工学の伝統的な単位操作でもある吸着や晶析をどのように PR すれば、これからの時代を創っていく若者
にとって魅力ある学科にできるのだろうか（学科名すらまだ決まっていないが）。そのような疑問が時々頭をよぎりながら筆を執らせていただいた。コロナが収まって対面での懇親が再びできるようになったら、皆様ともまた意見交換させていただきたい。

姫路工学キャンパス前景（背後に書写山を望む）

所属 兵庫県立大学大学院工学研究科化学工学専攻
氏名 山本拓司
連絡先など tyamamot@eng.u-hyogo.ac.jp

―

会

告

炭素材料学会基礎講習会「炭素材料の多様な分析手法」

炭素材料は、原子番号の元素である炭素を主成分とする多種多様な材料の総称で、黒鉛、木炭、活性炭、カーボンブラック、炭素繊維、ダイヤモンドなどが含まれます。近年、ナノカーボンとも呼ばれるカーボンナノチュー
ブやグラフェン、そして鋳型炭素などの材料も現れ、多彩な材料が多岐にわたる分野で用いられています。その理由は、炭素材料が有用な物性を示し、機能が多様であるためです。例えば、リチウムイオンとの層間化合物形成機
能は、記憶に新しい

年ノーベル化学賞「リチウムイオン電池の開発」の受賞理由の根幹をなしています。このように炭素材料は多種多様ではありますが、つの元素から構成されていることは共通しており、したがって、

形態、物性、機能は相互に関連しているといえるでしょう。多様な炭素材料についてその物性を把握し応用開発を目指すには、分析手法の正確な理解と習得が重要です。
本セミナーでは、各種炭素材料の物性や形状の分析手法についての基礎知識を学べる

日間のコースを企画いたしました。炭素材料に興味をもたれている方々、かかわっている方々が、知識やスキルを修得・深化する場として是非ご利用ください。
なお、どちらか
事前質問は、

日を選び参加することもできます。
月日㈬まで学会 HP から受け付けます。質問内容によっては回答できない場合もありますので、ご了解ください。なお、質問内容に関する秘密保持はできかねますのでご注意ください。
皆様のご参加をお待ちしております。
新型コロナウィルス感染症（COVID‐ ）感染拡大防止の観点から、オンライン開催へと変更になりました。

日

時：

年

月

日㈭

： 〜 ：

年

月

日㈮

： 〜 ：

形

式：オンライン開催

主催：炭素材料学会

協賛（予定）：日本化学会、電気化学会、応用物理学会、日本セラミックス協会、日本表面真空学会、日本吸着学会、大阪科学技術センター
参加費（消費税およびテキスト代を含む）：【個人料金（〈名のみ接続可）】日コース〉正会員（協賛学協会含）・賛助会員
円、学生非会員〈，，【グループ料金（参加申込者を含む最大〈円、学生会員（協賛学協会含） ，

円、非会員

，

，

円、学生会員（協賛学協会含） ，

円、非会員

，

円

日コース〉正会員（協賛学協会含）・賛助会員
円、学生非会員

，

円
名接続可）
】

日コース〉正会員（協賛学協会含）・賛助会員・学生会員（協賛学協会含）・学生非会員からなるグループ，

円、学生会員（協賛学協会含）のみのグループ

員（協賛学協会含）・学生非会員からなるグループ〈，，

円、学生非会員のみまたは学生会

円、非会員を含むグループ，

円日コース〉正会員（協賛学協会含）・賛助会員・学生会員（協賛学協会含）・学生非会員からなるグループ，

円、学生会員（協賛学協会含）のみのグループ ，員（協賛学協会含）・学生非会員からなるグループ

―

―

，

円、学生非会員のみまたは学生会

円、非会員を含むグループ，

円

（※グループ選択は、以下の例をご参考ください。例のように、個人参加とグループ参加とを組み合わせたほうがお得となる場合もございます。
）
例：正会員（協賛学協会含） 名、学生会員（協賛学協会含） 名、学生非会員

名のグループが日コー

スを希望の場合⇒「〈

日コース〉正会員（協賛学協会含）・賛助会員・学生会員（協賛学協会含）・学生非会員からなるグループ（ ，例円）」：正会員（協賛学協会含）名、非会員名、学生会員（協賛学協会含）

名のグループが日コース

を希望の場合⇒「〈例日コース〉非会員を含むグループ（ ，：正会員（協賛学協会含）⇒「〈

名、学生会員（協賛学協会含）日コース〉正会員個人（協賛学協会含）のグループ（ ，

円）
」

円＋ ，

円＝ ，

名＋〈

名のグループが日コースを希望の場合

日コース〉学生会員（協賛学協会含）のみ

円）
」

申込方法：
学会 HP（http://www.tanso.org/contents/event/seminar/Octseminar21.html）からお申し込みください。
グループ参加の場合、申込者は受講者の代表者であり、申込者を含め、すべての受講者の情報を入力してください。
郵便振替での支払を希望される方は、

月日㈫までにお申し込みください。登録完了後、郵便振替票付請求書をお送りさせていただきます。参加費は月

クレジットカードでの決済の場合は、日㈰まで受付可能です。

月日㈫までにご納入ください（払込期日厳守）。

プ ロ グ ラ ム
＜

月

日㈭＞

： 〜 ：

ガス吸着による炭素界面構造評価（千葉大学）大場友則（信州大学）藤澤一範（京都大学）藤本宏之）吸着測定について）吸着等温線の理解）表面解析）細孔構造解析
： 〜 ：

休憩

： 〜 ：

炭素材のラマン分光測定法と解析方法（仮題））ラマン分光法の原理）炭素材料の構造とラマンスペクトル）試料準備と励起波長の選択）sp 系炭素における欠陥の評価

： 〜 ：

昼

食

： 〜 ：

Ｘ線回折法による炭素の構造解析）炭素の構造）学振法）炭素網面積層数の評価）炭素網面サイズの評価）黒鉛化度Ｐ）近年のＸ線回折装置

： 〜 ：

休憩

―

―

： 〜 ：

昇温脱離法による炭素表面構造の分析（群馬大学）石井孝文（千葉大学）山田泰弘（群馬大学）畠山義清（長崎大学）瓜田幸幾（産業技術総合研究所）岩下哲雄）炭素材料の化学的性質とエッジ面）エッジ面の分析手法）昇温脱離分析による炭素構造解析）重水素標識昇温脱離分析によるエッジ面の化学構造解析

＜

：

終了

月

日㈮＞

： 〜 ：

Ｘ線光電子分光法および赤外吸収分光法による炭素材料の分析）XPS、IR とは？
）スペクトルの計算方法）含酸素・窒素官能基
）点欠陥、

、

員環、sp C-H、sp C-H）炭素化状態とピーク位置の関係）ジグザグとアームチェアエッジの違い
： 〜 ：

休憩

： 〜 ：

小角Ｘ線散乱による炭素材料の構造解析）Ｘ線の歴史と発生原理）小角Ｘ線散乱の基礎と対象試料）市販装置・放射光を用いた小角Ｘ線散乱）炭素材料の小角Ｘ線散乱とその解析

： 〜 ：

昼

食

： 〜 ：

透過型電子顕微鏡による炭素材料の形状観察手法）電子顕微鏡理論の基礎）電子顕微鏡の構成）電子顕微鏡観察テクニック）電子顕微鏡像をどう見るか？どう見せるか？

： 〜 ：

休憩

： 〜 ：

炭素材料の熱的性質とその測定方法）熱容量について）炭素材料の熱伝導）炭素材料の熱膨張と耐熱衝撃性）各熱的性質の測定方法：

終了■参加申込に関するお問い合わせはこちら
炭素材料学会

基礎講習会ヘルプデスク

E-mail：tanso-koshukai@bunken.co.jp
FAX： ‐‐――

日本膜学会「膜シンポジウム
主催：日本膜学会

日時：

場

所：オンライン開催（zoom）

年

月

日㈫〜

」

日㈬

テ ー マ：
日本膜学会「膜シンポジウム」を、オンラインで開催します。例年通り人工膜、生体膜、ならびに境界領域と、膜学の広範囲な内容を含む年会を企画しております。基礎から応用まで膜の科学、技術に関心をお持ちの皆様のご参加をお待ちしております。詳細は膜学会ホームページ（http://www.maku-jp.org/symposium/）にてお知らせいたします。会員でない皆様も、これを機に是非ともご参加頂きたく案内申し上げます。
参 加 費：
第次事前参加登録および支払期間：
主催・協賛学会員： ，年 月円、非会員： ，日㈫〜様に限ります。事前割引はありません。
） ，
第次事前参加登録および支払期間：
主催・協賛学会員： ，月

年円、非会員： ，月

円、学生： ，日㈫円、法人：（名まで参加可、法人会員の企業

円
月

日㈬〜

月

円、学生： ，

日㈯以降の参加申し込み：件名に「膜シンポジウム（membrane@mua.biglobe.ne.jp）までお送りください。なお、

日㈮円、法人： ，

円

申込」と記載し、メールで日本膜学会事務局
月日㈯以降の参加申し込みにつきましては、

当日参加登録料を申し受けます。
当日参加登録料：
主催・協賛学会員： ，円、非会員： ，円、学生： ，

円、法人： ，

円

懇 親 会：開催しません。
問合せ先：〒‐

東京都文京区本郷 ‐ ‐ ‐日本膜学会事務局

E-mail：membrane@mua.biglobe.ne.jp

触媒学会 第主催：一般社団法人回キャタリシススクール

触媒学会

共催（順不同）：アントンパール・ジャパン、島津サイエンス東日本、島津製作所、ダッソー・システムズ・バイ
オビア、日本電子、日本分光、日立ハイテクノロジーズ、マイクロトラック・ベル、リガク
協賛（予定、順不同）：日本化学会、高分子学会、化学工学会、電気化学会、石油学会、自動車技術会、日本機械学会、有機合成化学協会、日本表面真空学会、色材協会、日本イオン交換学会、日本エネルギー学会、日本吸着学会、日本ゼオライト学会、日本膜学会、粉体工学会
会

期：

年

会

場：オンライン開催（Zoom を使用）※参加者の方に後日、アクセス情報をお知らせいたします．

参加申込締切：

月
月

日㈬〜
日㈪締切

※定員（
月

日㈮

名）になり次第、期日より前に締め切ることがあります．

日㈬＜午前の部＞．キャタリシススクールへようこそ（横国大）窪田

好浩 校長

．酸化触媒

（東工大）山中

一郎 先生

―

―

＜午後の部＞．キャラクタリゼーション：担持金属触媒（岩手大）白井誠之 先生（東京大）小倉賢 先生．吸着と反応速度（東北大）冨重圭一 先生．触媒反応工学（静岡大）福原長寿 先生（アイシーラボ）室井

高城 先生

．触媒調製

（千葉大）佐藤智司 先生．キャラクタリゼーション：固体酸・塩基触媒（東工大）野村淳子 先生（成蹊大）里川重夫 先生（ビック情報）山松節男 先生．共催分析機器メーカーでの分析実習（オンライン）①
．環境触媒
月

日㈭

＜午前の部＞＜午後の部＞．共催分析機器メーカーでの分析実習（オンライン）②
．工業触媒
月

日㈮

＜午前の部＞＜午後の部＞．触媒劣化．共催分析機器メーカーでの分析実習（オンライン）③．実用触媒の開発
参加費，円（主催／協賛学協会会員）、 ，※参加せずテキスト販売のみの場合は

，

円（一般）
、 ，

円（学生）

円

申込方法：以下の申込専用 Web サイトからお申込みください。

月

日頃から受付開始予定。

https://www.sec-information.com/catalschool2021/
問合先：本倉健（第回キャタリシススクール運営委員長）

E-mail：catalschool2021@sec-informations.net（参加者向け専用メールアドレス）〒‐

横浜市保土ケ谷区常盤台 ‐ 横浜国立大学 理工学部化学棟――

維持会員一覧
維持会員として、以下の企業各社にご協力を頂いております。
（令和年 月現在、音順）

株式会社アドール

株式会社アントンパール・ジャパン

エア・ウォーター株式会社

MHI ソリューションテクノロジーズ株式会社

大阪ガス株式会社

大阪ガスケミカル株式会社

オルガノ株式会社

関西熱化学株式会社株式会社キャタラー

株式会社クラレ

栗田工業株式会社

興研株式会社

株式会社重松製作所

システムエンジサービス株式会社

株式会社島津製作所

水 ing 株式会社

株式会社西部技研

大陽日酸株式会社

株式会社タカギ

月島環境エンジニアリング株式会社

帝人ファーマ株式会社
DDP スペシャルティ・プロダクツ・ジャパン株式会社
東ソー株式会社

東洋紡株式会社

ニチアス株式会社

富士シリシア化学株式会社

フタムラ化学株式会社

マイクロトラック・ベル株式会社

ユニオン昭和株式会社

―

―

編

集

委

員

委員長

向井

委

岩村振一郎（北海道大学）

大坂

侑吾（金沢大学）

佐藤弘志（理化学研究所）

田中

俊輔（関西大学）

二村竜佑（信州大学）

宮崎隆彦（九州大学）

山根康之（大阪ガスケミカル株式会社）山本

拓司（兵庫県立大学）

余語

克則（RITE）

員

紳（北海道大学）（五十音順）

Adsorption News Vol. 35 No. 3（2021）
事務局

〒

‐

東京都新宿区山吹町

Tel： ‐
編

集

通巻 No. 138‐

Fax： ‐

−

年

月 日発行

アカデミーセンター‐

E-mail：info@j-ad.org‐

E-mail：iwamura@eng.hokudai.ac.jp

岩村振一郎（北海道大学）
Tel：

‐

‐

Fax：

‐

日本吸着学会ホームページ https://www.j-ad.org/
印 刷 〒

‐

Tel：

‐

長崎県長崎市栄町

−

‐

‐

Fax：

‐

株式会社 昭和堂

General Secretary
THE JAPAN SOCIETY ON ADSORPTION (JSAD)
Academic Center, 358-5, Yamabuki, Shinjuku, Tokyo, 16210801, JAPAN
Tel：03-6824-9370

Fax：03-5227-8631 E-mail：info@j-ad.org

Editorial Chairman
Professor Shin R. MUKAI
Faculty of Engineering, Hokkaido University
N13W8, Kita-ku, Sapporo, Hokkaido 060-8628, JAPAN
Tel：+81-11-706-6590

E-mail：smukai@eng.hokudai.ac.jp

EditorShinichiroh IWAMURA, Hokkaido University
Tel：+81-11-706-6592

E-mail：iwamura@eng.hokudai.ac.jp

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