研究報告2021 目次【抄録】◆Application of silica opals to ceramic pottery◆Improvement of drilling performance by overcoating diamond-like carbon films on diamond-coated drills forcarbon fiber reinforced plastics processing◆Electrical resistivity and mechanical properties of nitrogen-containing diamondlike carbon/tungsten andnitrogen-containing diamondlike carbon/tungsten carbide multilayer films prepared under low substratetemperature◆Fabrication of ultra-flat c-axis oriented ZnO thin films on atomically stepped cyclo- olefin polymer (COP)
substrates by pulsed laser de position at RT◆P-type amorphous vanadium oxide thin film fabricated by pulsed laser◆環状オレフィンポリマー上のダイレクトパターニングにおける無電解銅めっき浴中への 2-メルカプ
トベンゾチアゾール添加の効果◆Effect of high glucose concentration on aging and glycation in Caenorhabditis elegans◆LC-MS/MS 法による非蛍光性 AGEs 生成抑制作用評価法の検討◆光触媒の実用的な性能評価方法 －産業界との対話から－◆Enhanced Solar Photothermal Catalysis over Solution Plasma Activated TiO2
◆Eco-Friendly Cotton/Linen Fabric Treatment Using Aqueous Ozone and Ultraviolet Photolysis

【抄録】◆Application of silica opals to ceramic pottery◆Electrical resistivity and mechanical properties ofnitrogen-containing diamondlike carbon/tungsten andnitrogen-containing diamondlike carbon/tungsten
carbide multilayer films prepared under low substratetemperature

機械・材料技術部ナノ材料グループ
小野洋介
掲載誌：Journal of Asian Ceramic Societies, Vol.8,
No.3, pp.578-585 (2020)

低温度で作製した窒素含有多層膜DLC の特性評価
人工オパールの分散液を陶器表面に塗り 900℃で焼成しKoki Tamekuni
Toru Harigai
Takafumi Toya
Hirofumi Takikawa
Tsuyosi Takimoto
Shigeki Takago
Satoru Kaneko
Shinsuke Kunitsugu
Masao Kamiya
Makoto Taki
Hidenobu Gondaて焼き付けることにより、構造色を発現する陶器を作製した。人工オパールの色は、900℃焼成に伴い変化した。高温焼成により粒子が収縮し、粒子充填構造の周期間距離が変化したことが理由と考えられる。本研究では、構造色特有の“見る角度（光の角度）によって色が変わる”発色と、従来顔料のような角度依存性の無い発色を、コントロールする方法を確立した。また、人工オパール塗布面が水に濡れた際に、変色するケースと、無色透明になるケースとの違いを実験データで裏付けて明らかにした。
既存の無機顔料にはクロムやコバルト等のレアメタルが使われている。人工オパールがレアメタルフリー顔料としてこれらに置き替わり、陶芸の世界に革新的な変化をもた

掲載誌：Journal of Vacuum Science and Technology
B, Vol.38, pp.011801 (2020)

らすことを期待する。

◆ Improvement of drilling performanceovercoating
diamond-likecarbonfilms
diamond-coated drills for carbon fiber reinforced
plastics processingbyon

窒素含有ダイアモンドライクカーボン(DLC)は耐久性と低電気抵抗体として優れた特性を持つ。本報告では、窒素含有 DLC(N-DLC)とタングステン(W)、または、タングステン・カーバイト(WC)との多層膜を形成し、その特性評価を行った。その結果、単層膜に比較して N-DLC/WC 多DLC コーティングしたドリルの炭素複合材料への効果

層膜は、高い耐久性と抵抗が半減することが確認できた。

◆Fabrication of ultra-flat c-axis oriented ZnO thinfilms on atomically stepped cyclo- olefin polymer(COP) substrates by pulsed laser deposition at RTToru Harigai
Satoshi Degai
Yuya Sugie
Hirofumi Takikawa
Tsuyosi Takimoto
Hidenobu Gonda
Satoru Kaneko
Shinsuke Kunitsugu
Kohtaku SuzukiMasao Kamiya
Makoto Taki

室温でのパルスレーザー蒸着法による ZnO 薄膜の作製
Tomoaki Oga
Shiori Yamada
Naho Kaneko
Akifumi Matsuda
Mamoru Yoshimoto
Satoru Kaneko

掲載誌：Vacuum, Vol.183, pp.109755 (2021)
DLC フィルムの硬さと水素含有量は成膜の手法に強く依存する。本研究では DLC でコーティングされたドリルを掲載誌：Japanes Journal of Applied Physcs, Vol.59,
pp.128001 (2020)

用いて炭素繊維強化プラスチックを加工して、硬さと水素含有量との相関を調べた。著者らが提案している T 型フ

パルスレーザー蒸着法により酸化亜鉛(ZnO)薄膜の作成をールドアーク法を用いて、様々な DLC フィルムでドリルへのコーティングを施した。その結果、水素含有量の少な室温でシクロオレフィンポリマー(COP)上で行った。ナノインプリントによりサファイアの転写を行い、COP は

い ta-C:H を用いたコーティングに顕著な効果が認められた。

0.3nm のステップを持つステップ基板として用いていた

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KISTEC研究報告2021

【抄録】ところ、成長した ZnO 膜にもステップ構造が確認できた。

ベンゾチオール（2-MBT）を添加する事により、横方向の更に、X 線回折評価により ZnO 膜は c 軸配向していることが分かった。

析出が抑制され、縦方向の成長が促進された。これは、非線形拡散効果により 2-MBT がラインのエッジ部に多く吸着していることを示唆している。また、2-MBT 無添加浴に比べ添加浴の浸漬電位は短時間で定常電位に達した◆ P-type amorphous vanadium oxide thin film
fabricated by pulsed laser

ことから、ライン中心領域では促進効果が発現したため、縦方向の成長が促進したと考えられる。

パルスレーザー蒸着法による P 型アモルファス
VO 薄膜の作製◆Effect of high glucose concentration on aging andglycation in Caenorhabditis elegans

Subaru Nakanishi
Yoshiharu Shinozaki
Akifumi Matsuda
Mamoru Yoshimoto
Satoru Kaneko

化学技術部バイオ技術グループ

瀬戸山央

掲載誌：International journal of analytical bio-science,
Vol.8, No30, pp.59-64 (2020)

掲載誌：Japanes Journal of Applied Physcs, Vol.59,
pp.078004 (2020)

高濃度のグルコースは、肥満や 2 型糖尿病の原因となるこ

パルスレーザー蒸着法により酸化シリコンガラス上へアモルファス酸化バナジウム(VxOy)の作成を超高真空の室して用いられており、近年では糖尿病研究のモデルとしての研究もされている。

温で行った。電気伝導率と 更に、X 線回折評価により
ZnO 膜は c 軸配向していることが分かった。また、X 線光本研究では、線虫を高グルコース条件で培養し、体内のROS 発生量、カルボニル化タンパク質量および蛍光性電子分光法(XPS)の評価では薄膜表面に V+4 と V+5 が比V+4/V+5= 0.2 で存在することを確認した。

AGEs 量の変化を調べ、高グルコース条件が線虫の体内糖化および老化に及ぼす影響を明らかにすることとした。とが指摘されており、高血糖は体内での糖化最終産物
AGEs の生成を促進する。線虫は老化研究のモデル生物とその結果、高グルコース条件は、線虫の体内グルコース濃度を上昇させ、それに伴う ROS 発生量、カルボニル化タ◆環状オレフィンポリマー上のダイレクトパターニングにおける無電解銅めっき浴中への 2-メ
ルカプトベンゾチアゾール添加の効果

ンパク質量および蛍光性 AGEs 量を増加させることを明らかにし、線虫において体内の糖化と老化の関係の一端を明らかにすることができた。

関東学院大学材料・表面工学研究所
堀内義夫
亀井恒汰
渡辺充広
本間英夫
株式会社アヅマ
高木道則
電子技術部電子材料グループ
安井 学◆LC-MS/MS 法による非蛍光性 AGEs 生成抑制作用評価法の検討
化学技術部バイオ技術グループ
瀬戸山央
掲載誌：科学・技術研究, 9 巻 1 号,pp.37-40 (2020)
糖化によって体内で生成する AGEs は、加齢性疾患に関与していることが明らかとなっており、AGEs の生成を抑制

掲載誌：Materials Research Bulletin, Vol.58, pp.29-33(2021)

する機能性食品が数多く開発されている。機能性食品のAGEs 生成抑制作用評価法のうち、非蛍光性 AGEs 生成抑

本論文では、大気 UV 処理法によるダイレクトパターニング法を用いて、環状オレフィンポリマー(Cyclic Olefin

制作用評価は主に ELISA 法によって行われているが、高価な抗体を使用するため多検体の食品素材スクリーニン

Polymer : COP)樹脂上に異方性めっきによるラインパターンを形成する検討を行った。大気 UV 処理およびアルカグには向いていない。そこで本研究では非蛍光性 AGEsのうち CML、CMA に着目し、多検体の食品素材スクリーリ処理を施した COP 樹脂は、水接触角の低下および表面自由エネルギーの増加から表面改質されていることが確

ニングを容易にするために LC-MS/MS を用いた CML 生成抑制作用評価法および CMA 生成抑制作用評価法について認された。このことから、フォトマスクを介して選択的領域にのみ表面改質を施すことで、ダイレクトパターニング検討を行った。その結果、既知抗糖化化合物である塩酸アミノグアニジンに対して、LC-MS/MS 法は ELISA 法と同が可能になる。また、無電解 Cu めっき浴に 2-メルカプト等の結果を示すことが明らかとなった。

KISTEC研究報告202166

【抄録】numerous oxygen vacancies (Ov), which incorporates hydrogen
dopants into the TiO2 lattice and creates shallow-level defects
above deep level of Ov, meanwhile retaining the original◆光触媒の実用的な性能評価方法 －産業界との対話から－

visible absorption of the colored TiO2. At elevated temperature,
the SPP-treated TiO2 exhibits a 300 times higher conversion

川崎技術支援部材料解析グループ
落合 剛
濱田 健吾
川崎技術支援部太陽電池評価グループ
青木 大輔

rate for CO2 reduction under solar light irradiation and a 7.5
times higher removal rate of acetaldehyde under UV lightirradiation, suggesting the effectiveness of the proposed
strategy to enhance the photoactivity of colored wide-bandgap
oxides for energy and environmental applications.

掲載誌：材料表面 2020, 5, 115-122◆Eco-Friendly Cotton/Linen Fabric Treatment Using
Aqueous Ozone and Ultraviolet Photolysis

環境浄化は、私たちの生活にとって最も重要な技術の一つである。光触媒の強い酸化力を利用した環境浄化への応用が注目されている。しかし、光触媒による環境浄化を効果

Kengo Hamada
Tsuyoshi Ochiai
Yasuyuki Tsuchida
Kyohei Miyano
Yosuke Ishikawa
Toshinari Nagura
Noritaka Kimura

的に行うためには、いくつかのキーとなる科学的・技術的要件がある。それぞれの実環境に近い条件で、空気清浄機等の製品が最も効果を発揮するために、設計指針を確立する必要がある。そこで、本レビューでは、産業界からの相談に基づいたニーズを把握し、光触媒作用の基本メカニズ
ムに立脚した材料・モジュール・製品の実用的な評価方法を確立するために、我々の最近の活動を紹介する。

掲載誌：Catalysts 2020, 10, 1265

◆ Enhanced Solar Photothermal Catalysis overSolution Plasma Activated TiO2

Chemicals for the scouring and bleaching of fabrics have a highFei YU

environmental load. In addition, in recent years, the highconsumption of these products has become a problem in theChanghua WANG
Yingying LI

manufacture of natural fabric products. Therefore,
environmentally friendly, low-waste processes for fabricHe MA
Rui WANG

treatment are required. In this paper, we discuss the bleachingof fabrics using advanced oxidation processes (AOP). TheseYichun LIU
Norihiro SUZUKI

processes use electrochemically generated aqueous ozone andultraviolet (UV) irradiation to achieve bleaching. However,Chiaki TERASHIMA
Bunsho OHTANI

colour reversion often occurs. In this study, we suppressedunwanted colour reversion by treatment with rongalite. After

Tsuyoshi OCHIAI
Akira FUJISHIMAtreatment, changes in fabric colour were determined bymeasuring the colour difference and reflectance spectra. The

掲載誌：Advanced Science 2020, 7, 2000204

best bleaching effect was obtained when ozone and UV
irradiation treatments were combined, achieving results similar

Colored wide-bandgap semiconductor oxides with abundant

to those of a conventional bleaching method after 60 min of
UV irradiation. In addition, the AOP treatment resulted in themid-gap states have long been regarded as promising visible
light responsive photocatalysts. However, their catalytic

simultaneous scouring of the fabric, as shown by the increasedhydrophilicity of the fabric after AOP treatment. Thus, thisactivities are hampered by charge recombination at deep level
defects, which constitutes the critical challenge to practical

AOP process represents a new fabric bleaching process that has
an extremely low environmental impact.

applications of these oxide photocatalysts. To address thechallenge, a strategy is proposed here that includes creating
shallow-level defects above the deep-level defects and thermal
activating the migration of trapped electrons out of thedeep-level defects via these shallow defects. A simple andscalable solution plasma processing (SPP) technique isdeveloped to process the presynthesized yellow TiO2 with67

KISTEC研究報告2021