年報2017北海道大学触媒科学研究所

Institute for Catalysis, Hokkaido University

Annual Report 2017

年報2017
北海道大学触媒科学研究所

Institute for Catalysis, Hokkaido University

Annual Report 2017

A

触媒科学研究所春の歓迎会（北海道大学創成科学研
究棟レストランポプラ/2017年4月20日）

B/C/D

16th Korea-Japan Symposium on Catalysis & 3rd
International Symposium of Institute for Catalysis（かでる2・7/2017年5月15～17日）

E

μSR2017（北海道大学学術交流会館/2017年6月25～30日）

F

SNEPEC（北海道大学学術交流会館/2018年2月20～21日）

G

統合物質機構長の巽先生と若手教員との討論会（北海道大学創成科学研究棟セミナー室/2018年3月15日）

H

触媒科学研究所国際外部評価（北海道大学創成科学
研究棟/2018年3月26～27日）

I

北海道大学研究所・センター合同一般公開（北海道大学創成科学研究棟/2017年6月3日）

J

技術部講習会（北海道大学創成科学研究棟/2017年6月13～15，19日）

A

B

C

D

E

F

G

I

H
J

巻頭言
preface「北海道大学触媒科学研究所年報2017」の刊行にあたって

平成30年度より所長を拝命しました．
「年報2017」の刊行にあたり，ご挨拶申し上げます．本研究所の設立は，昭和18年（1943年）の触媒研究所の設立に遡り，平成元年（1989年）に触媒化学研究センターとして，さらに平成27年（2015年）に今日の触媒科学研究所として改組されまし
た．現在，研究所では，革新的触媒の開発と学理追究を担う基礎研究系8部門，研究成果の実用化および産業界ニーズの技術シーズ化を担う開発系1部門が基盤的研究開発を推進しています．これらと共に先端的な触媒科学に関する研究を実施するターゲット研究部は6クラスターで構成され，リーダーである准教授が主体的に国内外の研究者を交えて運営し，特定の重要研究課題の解決を目指した研究を行っています．附属の研究施設である附属触媒連携研究センターには，ユニットと呼ばれる6つの組織があり，たえず変化する社会的要請に対応するために，柔軟かつ戦略的に外部との連携を組織化しています．最先端の研究を支える研究支援技術部は，ガラス加工，金属加工などで研究を技術的にサポートします．また，国外の触媒研究拠点とは研究・教育活動の連携パートナーとして，積極的に学術交流協定を締結しています．
本研究所は，平成22年（2010年）に文部科学省から共同
利用共同研究拠点として認定を受け，国内の触媒研究に従事する研究者の利用に供すべく拠点活動を行って参りました．触媒コミュニティーと共に設定した戦略的研究課題と研究者の独自の発想に基づく研究課題への公募を行い，共同研究を端緒とする新しい触媒科学の構築を目指しています．また現在，拠点活動の国際化を推進するために，共同利用の国際公募を計画しています．併せて，国内の優れた研究成果を海外に周知するための情報発信型シンポジウム，国内外の研究者への技術指導や社会への貢献を目的とする触媒高度実践研修プログラムを実施し，拠点としての役割を果たしています．
さらに，平成22年（2010年）より名古屋大学物質科学国
際研究センター，京都大学化学研究所附属元素科学国際研究センター，九州大学先導物質化学研究所と共に統合物質創製化学研究推進機構に参画しています．これら研究所間の共同研究を通して，化学・物理・生物にまたがる物質階
層と合成概念を統合する新学術基盤を創成し，同時に若手研究者の育成を図っています．

去る3月26，27日に国際外部評価委員会が開催されました．カリフォルニア州立大学デービス校の特別教授である
Gates博士を委員長として，Fritz-Haber研究所長であるFreund先生をはじめとする計3名の外国人委員，東工大名誉教授である辰巳敬博士をはじめとする計6名の国内委員を招聘しました．二日間にわたって研究所における研究業
績，拠点活動，若手育成，広報活動をはじめとする様々な観点について，研究所が掲げる存立目的，将来計画に照らし合わせて，客観的かつ批判的なご意見を頂きました．研
究水準とアクティビティの高さについて最上級の評価を頂いた一方で，国際的な触媒拠点を標榜する研究所として，海外の触媒コミュニティーにおける認知度を向上するための対策が必要であるという指摘を頂きました．研究所の運営を改善する上で，非常に的確な御意見を数多く頂きましたので，今後、順次対応を重ねて参る所存です．他方
で，触媒科学研究所の前身である触媒研究所の設立当時の状況や，創設に深く関与された故堀内寿郎・元北海道大学
総長・名誉教授のご研究についても関心を持たれている様
子が分かりました．このような学術史に関するコンテンツについては必ずしも積極的に取り組んで来ませんでしたが，研究所ホームページを通して公知して参りたいと思います。
資源や環境などの問題が顕著になっている昨今，物質変換とエネルギー変換は，豊かな生活の基盤のみならず，生命の存立基盤を支える技術になりつつあります．これらの課題解決の手段となる触媒開発の社会的重要性は益々高
まりつつあり，学理の追究とイノベーションを双輪として推進すべく，清水研一副所長，中野環附属触媒連携研究センター長をはじめ研究所構成員一丸となって全力を尽くす所存です．これまでにも増して，皆様からのご協力なら
びにご指導とご鞭撻を賜りますようお願い申し上げます．

触媒科学研究所長
長谷川淳也

1

目次
contents
巻頭言「北海道大学触媒科学研究所年報2017」の刊行にあたって ......................................... 1

研究所編■概要と組織歴史 ........................................... 3
設置目的 ....................................... 3
目標と使命 ..................................... 3
教育研究理念 ................................... 3
新しい触媒科学発展のための施策 ................. 3
組織 ........................................... 4
所長/特別招へい教授/基礎研究系/実用化推進系/
ターゲット研究部/附属触媒連携研究センター/研究支援技術部/北キャンパス合同事務部
管理運営 ....................................... 5
教授会/運営委員会/共同利用・共同研究拠点課題
等審査専門委員会/受託研究等受入れ審査委員会/
評価委員会/常置委員会/研究員・大学院生などの受入れ
財務 ........................................... 7
外部資金を含む各年度の予算
施設 ........................................... 9
所在地/建物教育/人材育成/社会連携 ........................ 10
進路状況/触媒化学のフロンティア/触媒科学研究所
海外派遣制度/触媒高等実践研修プログラム/学生交
流委員会
図書/学術情報 ................................. 13
図書/学術情報■国際・国内交流と共同研究交流協定 ...................................... 14
共同利用・共同研究拠点事業 .................... 14
平成28年度～32年度文部科学省特別経費「統合物質創製化学研究推進機構」―先導的合成の新学術基盤構
築と次世代中核研究者の育成― ............... 17
講演会・研究会など ............................ 182017 年 北 の 国 触 媒 塾 / 16th Korea-Japan
Symposium on Catalysis & 3rd International
Symposium of Institute for Catalysis /情報発信型国際 シ ン ポ ジ ウ ム in ア イ ン ト ホ ー フ ェ ン TU/eICAT Joint International Symposium on Catalysis
Science for Sustainable Society / Symposium on
Nanomaterials for Environmental Purification andEnergy Conversion (SNEPEC) /触媒科学研究所コロキウム■沿革と記録沿革 .......................................... 23
2017年度の記録 ................................ 27

2

研究室編■基礎研究系
触媒表面研究部門 .............................. 29
触媒理論研究部門 .............................. 32
物質変換研究部門 .............................. 37
触媒材料研究部門 .............................. 42
光触媒科学研究部門 ............................ 44
分子触媒研究部門 .............................. 52
高分子機能科学研究部門 ........................ 56■実用化推進系 ................................ 59■ターゲット研究部 ............................ 61
触媒研究基盤開発クラスター .................... 62
規整表面ナノ構造研究クラスター ................ 63
プラズモン光触媒反応研究クラスター ............ 65
界面シミュレーション研究クラスター ............ 68
酸塩基触媒研究クラスター ...................... 70
機能性合金触媒研究クラスター .................. 74
遷移金属誘起高分子合成/変換研究クラスター ..... 76■附属触媒連携研究センター ................... 77
光触媒知的財産活用ユニット/産学官連携触媒研究
ユニット/フリッツ・ハーバー研究所ユニット/
ポーランド連携研究ユニット/統合物質創製化学研究推進ユニット/電子トラップ研究コンソーシ
アム■研究支援技術部 .............................. 80■その他の業績 ................................ 82

個人編■個人データ
個人データ .................................... 83
教職員の特許 .................................. 97
教職員の受賞 ................................. 101
2017年度担当講義 ............................. 102
2017年度学位審査 ............................. 103
2017年度委員・講師など ....................... 104
2017年度外部資金など ......................... 106

編集後記■編集後記 ..................................... 108■書誌情報 ..................................... 108

概要と組織abstract and organization
歴史
触媒の社会的重要性に鑑み，触媒研究所（昭和18年1月30日設置）が設立された．平成元年5月29日に，触媒研究所を母体とし，「触媒化学に関する研究ならびに全国大学等との共同研究，共同利用に供する」ことを目的とする全国共同利用施設，触媒化学研究センターが設置された．その時限は10年（1998年度）とされていたが，平成10年には，
3部門9分野として拡充改組され，平成19年から7研究部門
体制の触媒基礎研究部と，これら部門と学内外の研究者が横断的に連携する7つの研究クラスターを擁した触媒ター
ゲット研究アセンブリ体制からなる新組織を始動させた．
平成22年には，文部科学省「共同利用・共同研究拠点」に採択され，国内唯一の触媒研究拠点として認定された．更に，平成24年以降の拡充改組では，新たに2部門―触媒理論化学研究部門と実用化基盤技術開発部がそれぞれ創設された．そして，平成27年10月1日，北海道大学の強みである触媒科学をさらに発展させるべく，触媒化学研究セン
ターから触媒科学研究所に改組した．

設置目的
触媒科学研究所は触媒科学に関する研究を行い，かつ，
国立大学の教員その他の者でこの分野の研究に従事するものの利用に供することを目的に設置された．

目標と使命
持続可能社会の実現が強く望まれている．持続可能社会実現のためには，物質・エネルギー生産・変換・利用を高効率で実現し，多様な資源を有効活用するための基礎科学と基礎科学に基づく実用化のための応用工学と技術開発が必要である．触媒科学はこの持続可能社会が必要とする
科学・技術を支える核心的学問分野であり，触媒科学の基礎研究を発展させ，触媒に関する基礎研究の成果を実用化につなげて地球規模のイノベーションを促進することは社会の強い要請である．
本研究所は，北大における世界トップクラスの触媒研究を一層推進し，産業化につなげて社会の強い要請に答える．
本研究所は異分野を融合した新たな触媒科学を創造し，国内外の研究者とのネットワーク拠点となって，“エネルギー・資源の多様化と高度利用に資する触媒の原理解明および新触媒合成技術の開発を進め，新規触媒の実用化を推進して，触媒先導イノベーションを起こし，持続可能社会を実現すること”を使命と目標として活動をおこなう．

教育研究理念国内外の研究者コミュニティと連携し，物質科学に通底する化学反応の反応機作と反応制御原理に関する基礎概●年報2017・研究所編

念を明らかにする．この基礎概念に基づき，新しい触媒の創造と実用化を進め，触媒先導イノベーションを実現して，持って社会の負託に応える．
又，この活動を永続的に行い，触媒に関する知識と技術を広め，社会の発展に資する人材とリーダーの育成を進める．

新しい触媒科学発展のための施策
触媒科学研究所は触媒科学研究発展のために5つの施策を掲げる．
1．触媒科学の基礎研究の推進とこれを基にした実用化するための組織整備
触媒表面研究部門，触媒理論研究部門，表面分子科学研
究部門，物質変換研究部門，触媒材料研究部門，光触媒科学研究部門，分子触媒研究部門，高分子機能科学研究部門を設置し，幅広い触媒の各分野に対応するとともに，ター
ゲット研究部に設置したクラスターにおいて，准教授を中心に国内外の研究者と萌芽的，発展的研究を遂行する．一方で，基礎研究の成果を基に研究開発部門では，実用化推進を行う．こうした仕組みにより，学術を基盤とした触媒
先導イノベーションを実現し，持続可能社会を実現する．
2．触媒に関する知識の蓄積と活用
触媒データベースをさらに拡充し，触媒に関する知識を集積する.一方で，人工知能やインフォマティクスを駆使して，この集積された知識を活用し，知識の社会還元を進める．
3．異分野融合
物質を変換し，化学反応速度を制御する触媒は化学の重要な分野である．しかし，今日の急速な科学技術の進歩は触媒を単に触媒化学の中で閉じることを許さず，新たな課
題解決のため，異分野の参入を必要とする．触媒科学研究
所は，従来の分野にとどまることなく，積極的に異分野との議論・連携を通じて，新しい触媒科学を創造する．
4．組織間連携
触媒科学研究所は20名強の小さい集団であるが,国内外の研究所,研究センターと連携することで,その力を増幅する．具体的には，産業化をミッションとする産業総合研
究所や量子ビームを用いて触媒構造を調べる高エネル
ギー加速器研究機構との連携を推進し，名古屋大学物質科
学国際研究センター，京都大学化学研究所附属元素科学国際研究センター，九州大学先導物質科学研究所とともに，
統合物質創製化学研究推進機構に参画する．この他にも連携先を探り，その組織間連携の中で，不足した力を補い，我が国全体の触媒科学の推進と若手人材育成を行う．この連携の拠点になるのが，新設された附属触媒連携研究センターである．附属触媒連携研究センターに連携先のユニットを作り，研究スペースを提供することで，連携先との緊密な関係を作りあげる．
5．国際ネットワークの構築
触媒科学研究所は様々な国の大学・研究機関と積極的に
学術交流協定を締結している．今後さらに協定締結を進め，全世界とのネットワーク構築を拡充する．また，新設

3された附属触媒連携研究センターでは，いくつかの研究所のユニット（FHIユニットなど）をセンター内に設置して，研究スペースを提供し，長期滞在型研究者の招へいを進める．また，研究所では11年にわたって海外派遣制度を実施してきた．このプログラムでは，大学院生・若手教員を世界に通用する後継者に育成すべく，海外のトップクラスの教員との共同研究を担当させて，世界規模の学術レベルへの向上および若手育成に貢献する．また，このような活動を通じて国際研究拠点の構築を行う．

組織
2015年10月の改組後の本研究所は，触媒分野に新しいコ
ア化学を生み出すことを目的に基礎研究を推進する基礎研究系の8研究部門と基礎研究の成果を基に実用化推進を行う研究開発部門，および触媒を機軸とした科学・技術のイノベーションを目的とする自立集合型の研究クラス
ターからなるターゲット研究部で構成されている．また，研究支援技術部を擁している．事務は北キャンパス合同事
務部が行っている．
本研究所の常勤教職員（ターゲット研究部は所属教員など）および北キャンパス合同事務部の配置は以下のとおり（研究員/外国人研究員/大学院生については人数のみ表示）．非常勤職員と大学院生などは「研究室編」の各研究室の項目を参照．
所長
基礎研究系
触媒表面研究部門
触媒理論研究部門
表面分子科学研究部門
物質変換研究部門
触媒材料研究部門
光触媒科学研究部門
分子触媒研究部門
高分子機能科学研究部門
実用化推進系
研究開発部門ターゲット研究部
触媒研究基板開発研究クラスター
規整表面ナノ構造研究クラスター
プラズモン光触媒反応研究クラスター
界面シミュレーション研究クラスター
酸塩基触媒研究クラスター
機能性合金触媒研究クラスター
遷移金属誘起高分子合成/変換研究クラスター
附属触媒連携研究センター
光触媒知的財産活用ユニット
産学官連携触媒研究ユニット
フリッツ・ハーバー研究所ユニット
ポーランド連携研究ユニット
統合物質創製化学研究推進ユニット
電子トラップ研究コンソーシアム
研究支援技術部
北キャンパス合同事務部

4■所長〈触媒科学研究所教授〉朝倉清髙■特別招へい教授〈北海道大学名誉教授/特別招へい教授〉鈴木章・〈パデュー大学特別待遇教授/特別招へい教授〉根岸英一■基礎研究系
触媒表面研究部門 〈教授〉朝倉清髙・〈特任教授〉Jochen
Anton LAUTERBACH ［ ～ 2017/04/15 ］ /Bedilo
ALEKSANDR［2017/10/06～2017/12/11］
・〈准教授〉髙
草木達・〈助教〉三輪寛子・〈特任助教〉脇坂祐輝・研究員5名・外国人研究員2名・大学院生4名・学部学生2名
触媒理論研究部門 〈教授〉長谷川淳也・〈准教授〉中山哲・外国人研究員2名・大学院生6名・学部学生1名
物質変換研究部門 〈教授〉福岡淳・〈准教授〉中島清隆・〈助教〉小林広和/Abhijit SHROTRI・研究員1名・大学院
生4名・学部学生2名
触媒材料研究部門 〈教授〉清水研一・〈准教授〉古川森也・〈助教〉鳥屋尾隆・〈特任助教〉S. M. A. Hakim
SIDDIKI・研究員2名・大学院生6名・学部学生2名・研
究生3名
光触媒科学研究部門 〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa
KOWALSKA ・〈 特 任 講 師 〉 Marcin JANCZAREK ［ ～2017/09/30］
・〈助教〉高島舞・外国人研究員11名・大学
院生14名・研究生5名
分子触媒研究部門 〈教授〉高橋保・〈客員教授〉小笠原正 道 ・〈 特 任 教 授 〉 Petr STEPNICKA ［ 2017/07/03 ～2017/08/06］
・〈助教〉Zhiyi SONG［～2017/06/30］
・〈准教授〉Zhiyi SONG［2017/07/01～］・研究員1名・大学
院生7名・学部学生1名
高分子機能科学研究部門 〈教授〉中野環・〈助教〉Yue
WANG・大学院生5名・学部学生1名・研究生1名■実用化推進系
研究開発部門 〈教授〉西田まゆみ・〈准教授〉安田友洋・〈研究員〉川崎晶・〈学術研究員〉盛田澄子・研究員1名■ターゲット研究部
触媒研究基板開発研究クラスター＜拠点型＞ 〈リーダー/教授〉長谷川淳也・〈教授〉朝倉清髙/大谷文章/高橋保/福岡淳/中野環/西田まゆみ/清水研一
規整表面ナノ構造研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉髙草木達・〈教授〉清水研一・〈客員教授/
名古屋大学〉山田泰之・〈学内研究協力教員/地球環境科学研究院教授〉八木一三・〈学内研究協力教員/情報学研究科准教授〉瀧川一学・〈学外研究協力教員/東京大学〉津田宏治/佃達哉・〈学外研究協力教員/慶應義塾大学〉角山寛規・〈学外研究協力教員/東京工科大学〉
原賢二・〈学外研究協力教員/物質・材料研究機構〉魚崎浩平/増田卓也・〈学外研究協力教員/国際基督教大学〉
Wang Jae CHUN〈学外研究協力教員/お茶の水女子大学〉
近藤敏啓
プラズモン光触媒反応研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉Ewa KOWALSKA・〈准教授〉髙草木達・〈客員教授/芝浦工業大学〉Izabela Rzenznicka〈学外研究年報2017・研究所編●

協力教員/京都大学〉阿部竜・〈学外研究協力教員/The
West Pomeranian University of Technology（ポーランド）〉
Agata MARKOWSKA-SZCZUPAK〈学外研究協力教員/
パ リ 大 学 （ フ ラ ン ス ） 〉 Hynd REMITA/Christophe
COLBEAU-JUSTIN〈学外研究協力教員/ヤギェウォ大学（ポーランド）〉Wojciech MACYK〈学外研究協力教員/
ス ウ ィ ン バ ー ン 大 学 （ オ ー ス ト ラ リ ア ） 〉 Saulius
JUODKAZIS〈学外研究協力教員/グダンスク大学（ポーランド）〉Adriana ZALESKA〈学外研究協力教員/ウルム大学（ドイツ）〉Sven RAU〈学外研究協力教員/Gdansk
University of Technology （ ポ ー ラ ン ド ） 〉 Marcin
JANCZAREK
界面シミュレーション研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉中山哲・〈准教授〉髙草木達・〈教授〉
清水研一・〈学内研究協力教員/理学研究院〉武次徹也・〈学外研究協力教員/産業技術総合研究所〉中村恒夫・〈学
外研究協力教員/東北大学〉田村正純・〈学外研究協力
教員/インド工科大学(インド)〉Nisanth N. NAIR
酸塩基触媒研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉中島清隆・〈教授〉長谷川淳也・〈学内研究協力教員/地球環境科学研究院教授〉神谷裕一・〈学外研究協
力教員/千葉大学〉一國伸之・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉横井俊之・〈学外研究協力教員/東北大学〉
加藤英樹・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉本倉健・〈学外研究協力教員/アイントホーフェン工科大学(オランダ)〉Emiel J.M. HENSEN〈学外研究協力教員/トリノ
工科大学（イタリア）〉Barbara ONIDA
機能性合金触媒研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/
准教授〉古川森也・〈教授〉朝倉清髙/長谷川淳也・〈助教〉有賀寛子・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉小松隆之・〈学外研究協力教員/東北大学〉亀岡聡・〈学外研究協力教員/早稲田大学〉小河脩平・〈学外研究協
力教員/シンガポール国立大学〉Ning YAN■附属触媒連携研究センター
光触媒知的財産活用ユニット 〈ユニット長/客員教授/
昭和電工セラミックス〉黒田靖・〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈助教〉高島舞
産学官連携触媒研究ユニット 〈ユニット長/教授〉西田
まゆみ・〈教授〉福岡淳/清水研一・〈客員教授/産業技術総合研究所〉佐藤一彦/富永健一・〈客員教授/ウェス
トコーナー〉隅田敏雄・〈客員教授/産業技術総合研究所〉浅川真澄/田村具博・〈客員准教授/産業技術総合研究所〉永田賢二・〈客員教授/物質・材料研究機構〉田中譲・〈客員准教授/物質・材料研究機構〉高橋啓介
フリッツ・ハーバー研究所ユニット 〈ユニット長/教授〉
長谷川淳也・〈客員教授/Fritz Haber Institute of the Max
Planck Society 〉 Hans-Joachim FREUND/Matthias
SCHEFFLER・〈教授〉朝倉清髙・〈助教〉三輪寛子
ポーランド連携研究ユニット 〈ユニット長/教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈Gdansk Universityof Technology（ポーランド）〉Jan HUPKA・〈Jagiellonian
University（ポーランド）〉Wojciech MACYK・〈The West
Pomeranian University of Technology（ポーランド）〉
Antoni MORAWSKI・〈Jerzy Haber Institute of Catalysis
and Surface Chemistry of the Polish Academy of Sciences,
Krakow（ポーランド）〉Malgorzata WITKO・〈グダンスク大学（ポーランド）〉Adriana ZALESKA●年報2017・研究所編

統合物質創製化学研究推進ユニット 〈ユニット長/教授〉
中野環・〈教授〉朝倉清髙/長谷川淳也/福岡淳/清水研
一/大谷文章/高橋保/西田まゆみ
電子トラップ研究コンソーシアム 〈ユニット長/教授〉
大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈助教〉高島
舞■研究支援技術部〈班長〉石川勝久
第一研究機器開発班〈技術主任〉長谷川貴彦

第二研究機器開発班 〈技術主任〉向井慎吾・〈技術職員〉
川村裕介
研究機器管理班 〈技術主任〉山岸太平・〈技術職員〉下田周平〈研究支援推進員〉村上麻季［～2017/12/31］■所長室〈特定専門職員〉坂井富美子■北キャンパス合同事務部〈事務長〉長野剛志
総務担当 〈係長〉千葉良秀・〈係員〉片垣麻理子/内藤輝章/成田千紘/引地華恵・〈事務補佐員〉櫛引文/伊藤春奈［ 2017/10/01 ～ ］・〈 研 究 支 援 推 進 員 〉 駒 井 京 子 ［ ～2017/09/30］
研究協力担当 〈係長〉徳田歳広・〈主任〉小池直弘/鈴木
頼子・〈係員〉工藤高志・〈事務補佐員〉須々田明子・〈研
究支援推進員〉柳亮輔
会計担当 〈係長〉長南敏幸/吉田陽太・〈主任〉熊谷典子［～2017/09/30］
・〈係員〉但田亜澄/林由加里［2017/10/01～］/平井正仁/西村美里・〈事務補佐員〉本元舞［～2017/09/30］/川村朝子/山本麻い子［2018/01/01～］/遠藤和恵・〈研究支援推進員〉駒井京子［2017/10/01～］
北キャンパス図書室 〈係長〉千葉浩之

管理運営
本研究所は触媒科学に関する我が国の研究の中心として，共同利用・共同研究を推進している．現在，教授会を最高意思決定機関としている．これに加えて，国内外のコミュニティの意見を集約し，共同研究や研究所の管理運
営・運営計画・人事に助言を行う運営委員会，研究所の活動に対して，年報をもとに，毎年評価と自己点検を行う評
価委員会が設置され，所長に対して，適切なコメントをすることで，開かれた触媒科学研究拠点を目指している．
こうした外部も含めた意見は所長に集約し，教授会にフィードバックする．実際に管理運営をする組織としては，第一（出版広報）第二（環境安全）および第三（計画策定・予算）の三常置委員会がおかれている．また，外部との連携を推進するための附属触媒連携研究センターがある．さらに准教授を中心として活動するターゲット研究部の会議も所長が指揮し，若手人材が活躍しやすい環境形成に尽力している．

■教授会朝倉清髙［2015/10/01～］長谷川淳也［2015/10/01～］福岡淳［2015/10/01～］清水研一［2015/10/01～］大谷文章［ 2015/10/01 ～ ］ 高 橋 保 ［ 2015/10/01 ～ ］ 中 野 環［2015/10/01～］西田まゆみ［2015/10/01～］5

教授〉幅崎浩樹［2017/04/01～2019/03/31］〈地球環境科
学研究院 教授〉小西克明［2017/10/01～2019/09/30］

教授会
所長
副所長

常置委員会
第一常置委員会
第二常置委員会
第三常置委員会
附属触媒連携研究センター長
ユニット連絡会議
ターゲット研究部会議

運営委員会

共同利用・共同研究拠点
課題審査専門委員会

評価委員会■運営委員会〈触媒科学研究所長〉朝倉清髙〈触媒科学研究所教授〉長
谷川淳也［2016/04/01～2018/03/31］〈触媒科学研究所教授〉高橋保［2016/04/01～2018/03/31］〈地球環境科学研究院 教授〉小西克明［2016/04/01～2018/03/31］〈理学研究院教授〉武次徹也［2017/04/01～2019/03/31］〈薬学研究院教授〉松永茂樹［2017/10/01～2019/09/30］〈農学研究院教授〉森春英［2017/10/01～2019/09/30］〈工学研究院教授〉幅崎浩樹［2017/04/01～2019/03/31］〈工学研究院教授〉越崎直人［2015/10/01～2017/09/30］〈工学研究院教授〉柴山環樹［2017/10/01～2019/09/30］〈国立研究開発法人物質・材料研究機構フェロー ナノ材料科学環
境拠点 拠点長 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
主任研究者・ナノ界面ユニットユニット長〉魚崎浩平［2016/04/01～2018/03/31］〈京都大学特任教授福井謙一記
念研究センターリサーチリーダー〉榊茂好［2016/04/01～2018/03/31］〈京都大学大学院工学研究科教授〉江口浩
一［2016/04/01～2018/03/31］〈京都大学大学院理学研究科教授〉丸岡啓二［2016/04/01～2018/03/31］〈大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所長〉川合眞紀［2016/04/01～2018/03/31］〈東京大学大学院工学系研究科教授〉堂免一成［2016/04/01～2018/03/31］〈京都大学名誉教授〉齋藤軍治［2017/04/01～2019/03/31］〈(株)三菱化学科学技術研究センター瀬戸山研究室室長 三菱化学(株)フェロー・執行役員〉瀬戸山亨［2016/04/01～
2018/03/31］〈東北大学多元物質科学研究所所長〉村松淳
司［2017/10/01～2019/09/30］■共同利用・共同研究拠点課題等審査専門委員会〈神戸大学大学院理学研究科教授〉大西洋［2016/04/01～
2018/03/31］〈触媒科学研究所教授〉清水研一［2016/04/01～ 2018/03/31 ］〈 触 媒 科 学 研 究 所 准 教 授 〉 中 山 哲［2016/04/01 ～ 2018/03/31 ］〈 工 学 研 究 院 教 授 〉向井紳［2016/04/01～2018/03/31］〈東京大学大学院理学系研究科
准教授〉岡林潤［2016/04/01～2018/03/31］〈九州大学大学院理学研究院教授〉徳永信［2016/04/01～2018/03/31］〈東北大学大学院工学研究科教授〉冨重圭一［2016/04/01～2018/03/31］■受託研究等受入れ審査委員会〈触媒科学研究所長〉朝倉清髙〈触媒科学研究所教授〉長
谷川淳也［2015/10/01～2017/09/30］〈触媒科学研究所教授〉西田まゆみ［2017/10/01～2019/09/30］〈理学研究院
教授〉武次徹也［2017/04/01～2019/03/31］〈工学研究院

6■評価委員会〈触媒科学研究所長〉朝倉清髙〈触媒科学研究所教授〉長
谷川淳也〈触媒科学研究所教授〉福岡淳〈触媒科学研究所
教授〉清水研一〈触媒科学研究所教授〉大谷文章〈触媒科学研究所教授〉高橋保〈触媒科学研究所教授〉中野環〈触媒科学研究所教授〉西田まゆみ〈東京大学大学院工学系研究科教授〉堂免一成［2016/04/01～2018/03/31］〈薬学研究院教授〉松永茂樹［2017/10/01～2019/09/30］〈農学研究院教授〉森春英［2017/10/01～2019/09/30］〈工学研究院教授〉越崎直人［2015/10/01～2017/09/30］〈工学研究院教授〉柴山環樹［2017/10/01～2019/09/30］〈京都大学大 学 院 工 学 研 究 科 教 授 〉 江 口 浩 一 ［ 2016/04/01 ～2018/03/31］〈京都大学名誉教授〉齋藤軍治［2017/04/01～2019/03/31］〈工学研究院教授〉大熊毅［2017/04/01～
2019/03/31］〈理学研究院教授〉村越敬［2016/10/01～
2017/09/30］■常置委員会
第一常置委員会 〈教授〉西田まゆみ（委員長）〈教授〉
中野環（副委員長）〈助教〉有賀寛子〈准教授〉中山哲〈准教授〉中島清隆〈准教授〉古川森也〈教授〉大谷文章〈助教〉Zhiyi SONG〈技術職員〉山岸太平〈特定専門職員〉
坂井富美子
第二常置委員会 〈教授〉長谷川淳也（委員長）〈教授〉
大谷文章（副委員長）〈准教授〉髙草木達〈助教〉小林広
和〈助教〉鳥屋尾隆〈助教〉高島舞〈助教〉Zhiyi SONG
〈教授〉中野環〈教授〉西田まゆみ〈技術専門職員〉石川勝久
第三常置委員会 〈教授〉福岡淳（委員長）〈教授〉高橋保（副委員長）〈教授〉朝倉清髙〈教授〉長谷川淳也〈教授〉清水研一〈教授〉大谷文章〈教授〉中野環〈教授〉西田まゆみ■研究員・大学院生などの受入れ本研究所では，研究員及び外国人研究員の受入れに関する申合わせを定め，多数の国内外の研究員を受入れ，本研
究所教員との共同研究を実施するとともに，学内においては，大学院教育にも参画し多数の学生を受入れ指導を行っている．
研究員 （1）内地研究員，私学研修員，専修学校研修員，
公立大学研修員及び受託研究員等の制度により派遣される研究者 （2）国立大学法人北海道大学共同研究取扱規程により受入れる研究者 （3）日本学術振興会特別研究員に採用の研究者 （4）本学又は他大学を退職した教員
及び企業等において優れた研究業績を有し当該企業等を退職した研究者で，本研究所の研究の推進支援を目的として受入れる者 （5）競争的研究資金により受入れる研究者(非正規職員として雇用する場合を除く) （6）本学の大学院博士課程を修了後，1年未満で正規の職を有しない者 （7）他大学の大学院生(特別研究学生等の正規学生を除く) （8）その他本研究所において研究等を行うことを目的として受入れる研究者
外国人研究員 （1）政府と外国政府間の協定等により招へいの外国人研究者 （2）日本学術振興会，国際交流基年報2017・研究所編●

金，国際協力機構等の公的機関により招へいの外国人研究者 （3）本学における国際交流のための基金等により招へいの外国人研究者 （4）その他本研究所において研究等を行うことを目的として訪れまたは招へいする外国人
研究者
大学院生・学部学生 基礎研究系の各研究部門において受け入れている．所属研究科等は以下のとおり．
大学院工学研究科･工学部：究室）

触媒表面研究部門（朝倉研

大学院工学研究科/大学院総合化学院/工学部： 触媒材料
化学研究部門（清水研究室）
大学院環境科学院： 表面分子科学研究部門（大澤研究室）・光触媒科学研究部門（大谷研究室）
大学院生命科学院：

分子触媒研究部門（高橋研究室）

大学院理学院/大学院総合化学院/理学部: 物質変換研究部門（福岡研究室）
・高分子機能科学研究部門（中野研究室）・触媒理論研究部門（長谷川研究室）
受入状況（かっこ内は留学生で内数）《2017年度》
研究員10名・外国人研究員15名・大学院生46（23）名・学部学生9名・研究生9（9）名《2016年度》
研究員9名・外国人研究員12名・大学院生51（20）名・学部学生7名・研究生4（4）名《2015年度》
研究員19名・外国人研究員23名・大学院生57（19）名・学部学生8名・研究生2（2）名《2014年度》
研究員19名・外国人研究員23名・大学院生59（19）名・学部学生11名《2013年度》
研究員37名・外国人研究員21名・大学院生68（24）名・学部学生11名・研究生1（1）名《2012年度》
研究員26名・外国人研究員12名・大学院生69（19）名・学部学生8名・研究生4（4）名《2011年度》
研究員24名・外国人研究員15名・大学院生56（18）名・学部学生7名・研究生2（2）名《2010年度》
研究員21名・外国人研究員20名・大学院生50（11）名・学部学生7名《2009年度》
研究員9名・外国人研究員44名・大学院生51（12）名・学部学生7名・研究生2（2）名《2008年度》
研究員9名・外国人研究員10名・大学院生48（10）名・研究生1名《2007年度》
研究員14名・外国人研究員19名・大学院生45（10）名・学部学生2名・研究生1（1）名《2006年度》
研究員12名・外国人研究員21名・大学院生45（7）名・研究生4（4）名●年報2017・研究所編《2005年度》
研究員24名・外国人研究員22名・大学院生54（7）名・学部学生6名・研究生1（1）名《2004年度》
研究員33名・外国人研究員26名・大学院生51（7）名・学部学生9名《2003年度》
研究員50名・大学院生58（10）名・学部学生8名・研究生1名

財務■外部資金を含む各年度の予算《2017 年度》 （前年比：1.038/2003 年度比：1.669）
運営費交付金108,097 千円
科学研究費補助金
53,820 千円
間接経費（科学研究費補助金）
8,505 千円
受託研究
156,606 千円
民間等との共同研究
32,038 千円
奨学寄付金
13,850 千円
その他研究助成720 千円
間接経費（その他研究助成）
15,398 千円
合計
389,034 千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：3 件/基盤研究（A）：2 件/基盤研究（C）：1 件/挑戦的萌芽研究：2
件/若手研究（A）：3 件/若手研究（B）：1 件/研究活動ス
タート支援：1 件/特別研究員奨励費：2 件/奨励研究：1
件/合計 16 件・71,930 千円（間接経費を含む）］《2016 年度》 （前年比：0.845/2003 年度比：1.608）
運営費交付金102,277 千円
科学研究費補助金
51,827 千円
間接経費（科学研究費補助金）
8,532 千円
受託研究
155,604 千円
民間等との共同研究
17,324 千円
奨学寄付金
16,600 千円
その他研究助成7,269 千円
間接経費（その他研究助成）
15,303 千円
合計
374,736 千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：3 件/基盤研究（A）：1 件/基盤研究（B）：1 件/基盤研究（C）：1
件/挑戦的萌芽研究：2 件/若手研究（A）：2 件/若手研究（B）：4 件/研究活動スタート支援：1 件/特別研究員奨励費：2 件/合計 17 件・71,434 千円（間接経費を含む）］《2015 年度》 （前年比：1.159/2003 年度比：1.902）
運営費交付金
134,057 千円
科学研究費補助金
82,310 千円
間接経費（科学研究費補助金）
13,694 千円
受託研究
164,039 千円
民間等との共同研究
14,663 千円
奨学寄付金
11,359 千円
その他研究助成8,750 千円
間接経費（その他研究助成）
14,477 千円
合計
443,349 千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：6 件/基盤研究（A）：1 件/基盤研究（B）：2 件/基盤研究（C）：1
件/挑戦的萌芽研究：3 件/若手研究（A）：3 件/若手研究（B）：3 件/特別研究員奨励費：1 件/合計 20 件・107,250
千円（間接経費を含む）］

7

《2014 年度》 （前年比：0.758/2003 年度比：1.641）
運営費交付金119,319 千円
科学研究費補助金
75,340 千円
間接経費（科学研究費補助金）
11,166 千円
受託研究137,079 千円
民間等との共同研究
12,295 千円
奨学寄付金
10,768 千円
その他研究助成8,150 千円
間接経費（その他研究助成）
8,334 千円
合計
382,451 千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：7 件/基盤研究（B）：4 件/基盤研究（C）：1 件/挑戦的萌芽研究：4
件/若手研究（A）：2 件/若手研究（B）：2 件/特別研究員
奨励費：1 件/合計 21 件・90,990 千円（間接経費を含む）］《2013 年度》 （前年比：1.115/2003 年度比：2.164）
運営費交付金124,462 千円
科学研究費補助金
98,574 千円
間接経費（科学研究費補助金）
15,562 千円
受託研究169,353 千円
民間等との共同研究
44,482 千円
奨学寄付金
18,737 千円
その他研究助成24,101 千円
間接経費（その他研究助成）
9,055 千円
合計
504,326 千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：7 件/基盤研究（A）：1 件/基盤研究（B）：4 件/基盤研究（C）：2
件/挑戦的萌芽研究：3 件/若手研究（A）：1 件/若手研究（B）：3 件/特別研究員奨励費：1 件/合計 22 件・104,580
千円（間接経費を含む）］《2012 年度》 （前年比：0.729/2003 年度比：1.940）
運営費交付金137,608 千円
科学研究費補助金
92,957 千円
間接経費（科学研究費補助金）
14,310 千円
受託研究
123,188 千円
民間等との共同研究
44,645 千円
奨学寄付金
19,098 千円
その他研究助成
16,330 千円
間接経費（その他研究助成）
4,007 千円
合計
452,143 千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：4 件/基盤研究（S）：1 件/基盤研究（A）：2 件/基盤研究（B）：5
件/基盤研究（C）：2 件/挑戦的萌芽研究：4 件/若手研究（A）：2 件/若手研究（B）：5 件/合計 25 件・121,290 千円（間接経費を含む）］《2011 年度》 （前年比：1.067/2003 年度比：2.659）
運営費交付金110,505 千円
科学研究費補助金
86,801 千円
間接経費（科学研究費補助金）
25,380 千円
受託研究
166,282 千円
民間等との共同研究
33,761 千円
奨学寄付金
28,982 千円
その他研究助成
130,410 千円
間接経費（その他研究助成）
37,500 千円
合計
619,621 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：1 件/新学術
領域研究：2 件/基盤研究（S）：1 件/基盤研究（A）：2
件/基盤研究（B）：2 件/基盤研究（C）：2 件/挑戦的萌芽
研究：2 件/若手研究（A）：2 件/若手研究（B）：3 件/合計 17 件・116,340 千円（間接経費を含む）］

8《2010 年度》 （前年比：1.155/2003 年度比：2.490）
運営費交付金125,761 千円
科学研究費補助金
83,872 千円
間接経費（科学研究費補助金）
21,956 千円
受託研究210,207 千円
民間等との共同研究
75,002 千円
奨学寄付金
30,344 千円
その他研究助成31,201 千円
間接経費（その他研究助成）
1,830 千円
合計
580,173 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4 件/新学術
領域研究：2 件/基盤研究（S）：1 件/基盤研究（A）：3
件/基盤研究（B）：1 件/基盤研究（C）：2 件/挑戦的萌芽
研究：3 件/若手研究（A）：1 件/若手研究（B）：1 件/研究活動スタート支援：2 件/特別研究員奨励費：1 件/合計
21 件・113,450 千円（間接経費を含む）］《2009 年度》 （前年比：0.843/2003 年度比：2.155）
運営費交付金67,994 千円
科学研究費補助金
120,380 千円
間接経費（科学研究費補助金）
26,124 千円
受託研究120,209 千円
民間等との共同研究
78,361 千円
奨学寄付金
19,460 千円
その他研究助成60,482 千円
間接経費（その他研究助成）
9,301 千円
合計
502,311 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：8 件/新学術
領域研究：1 件/基盤研究（S）：1 件/基盤研究（A）：2
件/基盤研究（B）：3 件/基盤研究（C）：2 件/挑戦的萌芽
研究：3 件/若手研究（A）：1 件/若手研究（B）：2 件/若手研究（スタートアップ）：2 件/合計 25 件・147,504 千円（間接経費を含む）］《2008 年度》 （前年比：1.509/2003 年度比：2.557）
運営費交付金68,313 千円
科学研究費補助金
140,297 千円
間接経費（科学研究費補助金）
32,459 千円
受託研究202,545 千円
民間等との共同研究
80,716 千円
奨学寄付金
29,939 千円
その他研究助成36,120 千円
間接経費（その他研究助成）
5,462 千円
合計
595,851 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：9 件/新学術
領域研究：1 件/基盤研究（S）：2 件/基盤研究（A）：1
件/基盤研究（B）：1 件/基盤研究（C）：4 件/若手研究（A）：
2 件/若手研究（B）：4 件/特別研究員奨励費：1 件/合計
25 件・172,760 千円（間接経費を含む）］《2007 年度》 （前年比：1.543/2003 年度比：1.693）
運営費交付金69,074 千円
科学研究費補助金
79,210 千円
間接経費（科学研究費補助金）
14,820 千円
産学連携経費198,892 千円
奨学寄付金
21,150 千円
その他研究助成
11,500 千円
合計
394,646 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：7 件/基盤研
究（S）：1 件/基盤研究（B）：3 件/基盤研究（C）：5 件/挑戦的萌芽研究：1 件/若手研究（A）：2 件/若手研究（B）：

年報2017・研究所編●

1 件/若手研究（スタートアップ）：1 件/特別研究員奨励費：1 件/合計 22 件・94,030 千円（間接経費を含む）］《2006 年度》 （前年比：0.858/2003 年度比：1.097）
運営費交付金70,319 千円
科学研究費補助金
86,910 千円
間接経費（科学研究費補助金）
13,020 千円
産学連携経費71,962 千円
奨学寄付金
11,923 千円
その他研究助成1,500 千円
合計
255,634 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4 件/基盤研
究（S）：1 件/基盤研究（B）：3 件/基盤研究（C）：7 件/挑戦的萌芽研究：1 件/若手研究（A）：1 件/若手研究（B）：
3 件/若手研究（スタートアップ）：1 件/特別研究員奨励費：5 件/合計 26 件・99,930 千円（間接経費を含む）］《2005 年度》 （前年比：1.052/2003 年度比：1.278）
運営費交付金80,171 千円
科学研究費補助金
93,400 千円
間接経費（科学研究費補助金）
13,680 千円
産学連携経費71,701 千円
奨学寄付金
26,040 千円
その他研究助成
10,350 千円
間接経費（その他研究助成）
2,565 千円
合計
297,907 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4 件/基盤研
究（S）：1 件/基盤研究（B）：2 件/基盤研究（C）：5 件/挑戦的萌芽研究：1 件/若手研究（B）：5 件/特別研究員
奨励費：3 件/合計 21 件・107,080 千円（間接経費を含む）］《2004 年度》 （前年比：1.215/2003 年度比：1.215）
運営費交付金86,860 千円
科学研究費補助金
58,400 千円
間接経費（科学研究費補助金）
4,500 千円
産学連携経費106,720 千円
奨学寄付金
18,035 千円
その他研究助成6,620 千円
間接経費（その他研究助成）
1,986 千円

●年報2017・研究所編

合計
283,121 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：3 件/基盤研
究（S）：1 件/基盤研究（A）：1 件/基盤研究（B）：3 件/基盤研究（C）：2 件/挑戦的萌芽研究：5 件/若手研究（B）：
3 件/特別研究員奨励費：1 件/合計 19 件・62,900 千円（間接経費を含む）］《2003 年度》 （/2003 年度比：1）
校費84,959 千円
科学研究費補助金
36,060 千円
間接経費（科学研究費補助金）
1,260 千円
産学連携経費53,778 千円
奨学寄付金
28,200 千円
その他研究助成26,090 千円
間接経費（その他研究助成）
2,638 千円
合計
232,985 千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：5 件/基盤研
究（A）：1 件/基盤研究（B）：2 件/基盤研究（C）：1 件/挑戦的萌芽研究：4 件/若手研究（B）：1 件/特別研究員
奨励費：2 件/合計 16 件・37,320 千円（間接経費を含む）］

施設■所在地
旧触媒化学研究センターは，2003年10月まで，移転途中の中間段階をのぞき，北海道大学南キャンパス内の触媒化学研究センター棟に所在（現在は理学部8号棟）．2003年11月より北海道大学構内北キャンパス内の創成科学研究棟（001-0021 札幌市北区北21条西10丁目）に移り，触媒科学研究所に改組した後も同地に所在する．

■建物
2,435平方メートル（北海道大学創成科学研究棟内の占有面積）9教育/人材育成/社会連携
触媒科学研究所は研究機関であるが，各研究部門が属す
る工学院，環境科学院，総合化学院および生命科学院において大学院教育を行うとともに，全学教育科目および関連する学部の専門科目を担当している．これらの担当については《個人編》を参照されたい．また，本研究所に所属の学生等の学位審査についても《個人編》に収録した．全学
教育科目（総合科目）の「触媒化学のフロンティア」は触媒科学研究所が担当し，教員のうち，教授および准教授全員によるオムニバス形式の講義および最終回の触媒科学
研究所見学会を行っている．シラバスデータと各回の講義担当は以下のとおり．
また，「触媒科学研究所海外派遣制度」による大学院生と若手教員の海外諸外国における研究の促進，「触媒高等実践研修プログラム」による触媒を専門とする研究者・学生のほか，企業，研究機関，大学，高校等に所属する必ずしも触媒を専門としない研究者，技術者，教育者に対する触媒研究の研修機会の提供，さらに，学生交流委員会による研究室をこえたセンター内の交流をすすめている．

■進路状況
触媒科学研究所配属学生のうち2017年度修了者の進路状況は以下のとおり．
進路
修士/博士進学大学
公的研究機関
官公庁
民間企業
その他
合計

博士修了
1
1
0
2
2
6

修士修了
2
0
0
1
6
0
9

学部卒業
6
0
0
0
0
1
7

つけ，資源とエネルギー，環境と化学物質，社会のあり方などについての考え方を学んでもらうことを目標とします．
授業計画： 触媒の基礎から環境触媒，燃料電池までの最新の応用研究まで，各教員が持ち回りで，最新のトピックを講義します．最終回は，北キャンパスにある触媒化学研究センターの見学を行います．
準備学習（予習・復習）等の内容と分量： 復習を兼ねて
課題レポートを出す場合があります．
成績評価の基準と方法： 出席状況と各担当教官から出される課題へのレポート等により評価します．
備考： 講義は統一して液晶プロジェクターを用い，毎回講義の概要を示す資料を配付します．
授業アンケート評価（回答：26人/最高5）： 4.43
各回の講義： 第1回（2017/04/14）福岡淳「ガイダンス，
野菜・果物の鮮度を保つ触媒の化学」
・第2回（2017/04/21）
長谷川淳也「理論・計算化学による触媒反応研究」
・第3回（2017/04/28）朝倉清髙「表面反応のナノマッピング」・
第4回（2017/05/12）髙草木達「走査型トンネル顕微鏡：
原子・分子の直接観察と制御」
・第5回（2017/05/16）高橋保「均一系触媒：生成物の構造を制御する分子触媒の構造」
・第6回（2017/05/19）中島清隆「固体触媒によるバイ
オマス資源化」
・第7回（2017/05/26）中山哲「触媒反応のコンピュータ・シミュレーション」・第8回（2017/06/09）
清水研一「金属ナノ粒子の触媒作用」
・第9回（2017/06/16）
古川森也「金属触媒の設計と開発」
・第10回（2017/06/23）
Ewa KOWALSKA「Science or Magic, Science and Art, Sciencein Daily Life.」
・第11回（2017/06/30）中野環「高分子の立体構造と機能」・第12回（2017/07/07）西田まゆみ「企業における研究開発」・第13回（2017/07/14）大谷文章「化学物質の同定について考える」・第14回（2017/07/21）安田友洋「イオン液体と触媒反応」・第15回（2017/07/28）
福岡淳「触媒科学研究所の見学」
2000年度以降の開講状況■触媒化学のフロンティア
開講日： 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30）
教室： 高等教育推進機構E308室
受講者数： 26
責任教員： 福岡淳
キーワード： 触媒，化学物質，環境とエネルギー，持続的な発展
授業の目標： 触媒は，それ自身は変化せずに特定の化学物質だけの生成を促進したり，有害や有毒の化学物質を無害化することができます．触媒は今や化学を支えるもっとも重要な概念のひとつであり，持続的な化学工業の発展のためには不可欠な化学物質です．また次世代のエネルギー基盤と考えられている水素の製造も触媒無くしては考えられません．エネルギーを生む過程でも触媒は欠かせません．このため，21世紀は触媒の時代になると考えられています．触媒化学研究センターでは，触媒による化学反応のしくみを明らかにしたり，新しい触媒の開発をめざしていろいろな角度から研究を進めています．本講義では，触媒の研究の最先端ではどのようなこと行われているのか，将来どのようなことが実現できると期待されているのかをやさしく解説します．
到達目標： 触媒化学の最先端のトピックスを学ぶことを通じて，正しい物質観にもとづいた科学的な考え方を身に10《2016年度》 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：清水研一・受講者数：38・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.90［38人中36人回答］・教室：高等教育推進機構E308室《2015年度》 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：高橋保・受講者数：70・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.23［70人中58人回答］・教室：高等教育推進機構E308室《2014年度》 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：35・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：4.42［35人中29人回答］・教室：高等教育推進機構E308《2013年度》 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大澤雅俊・受講者数：52・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：4.22［52人中49人回答］・教室：高等教育推進機構E308《2012年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：朝倉清髙・受講者数：85・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：4.05［85人中65人回答］・教室：高等教育推進機構E308《2011年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：上田渉・受講者数：85・教室：高等教育推進機
構E308《2010年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責

年報2017・研究所編●

任教員：福岡淳・受講者数：40・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.01［40人中40人回答］・教室：高等教育
機能開発総合センターN282《2009年度》 第2学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：佃達哉・受講者数：50・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.11［50人中50人回答］・教室：高等教育
機能開発総合センターE201《2008年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：62・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：4.00［62人中62人回答］・教室：高等教
育機能開発総合センターN302《2007年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：高橋保・受講者数：84・授業アンケート評価結果〈最高5〉：3.87［84人中84人回答］・教室：高等教育
機能開発総合センターN302《2006年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大澤雅俊・受講者数：41・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.76［41人中41人回答］・教室：高等教
育機能開発総合センターN-1《2005年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：松島龍夫・教室：高等教育機能開発総合センター
N-1《2004年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：朝倉清髙・受講者数：135・授業アンケート評
価結果〈最高5〉：3.69［135人中135人回答］・教室：高等教育機能開発総合センターN-2《2003年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：上田渉・受講者数：140・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.40［140人中119人回答］・教室：高等教育機能開発総合センターN-2《2002年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：辻康之・受講者数：160・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.53［160人中129人回答］・教室：高等教育機能開発総合センターN-1《2001年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：160・授業アンケート評
価結果〈最高5〉：3.57［160人中146人回答］・教室：高等教育機能開発総合センターN-1《2000年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：高橋保・教室：高等教育機能開発総合センター
N-1■触媒科学研究所海外派遣制度
本制度は旧触媒化学研究センター（現触媒科学研究所）
内規として2004年12月24日に協議員会において制定され，2度の改正をへて現在にいたっている．内容は以下のとおり．
（1）派遣先： 本研究所が研究交流を行っている機関とする．
（2）派遣人数： 毎年3名程度 （3）派遣対象者：
触媒科学研究所所属の大学院生および教員 （4）派遣期
間： 2～3か月間 （5）派遣経費：研究所経費から交通費及び滞在費を支給する（滞在費を派遣先の大学などが負担する場合は，この限りではない）．派遣経費は1名あたり600千円を限度とする．
これまでの実績《2017年度》Yue WANG（助教）〈高分子機能科学研究部門●年報2017・研究所編（ 中 野 研 究 室 ）〉 北 京 大 学 （ 中 国 ）［ 2018/02/26 ～2018/03/31］《2016年度》鳥屋尾隆（助教）〈触媒材料研究部門（清水研究 室 ）〉 ア イ ン ト ホ ー フ ェ ン 工 科 大 学 （ オ ラ ン ダ ）［2017/01/30～2017/03/17］《2014年度》木村友二（大学院環境科学院修士課程1年）〈触
媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉ヤギェボ工科大学（ポーランド）［2014/10/27～2015/01/01］
・真鍋悟志（大学院総合化学院修士課程1年）〈集合機能化学研究部門（ 中 野 研 究 室 ）〉 ジ ョ ー ジ ア 工 科 大 学 （ ア メ リ カ ）［2015/02/05～2015/03/31］《2013年度》村山徹（助教）〈触媒物質化学研究部門（上田
研 究 室 ）〉 リ ー ル 大 学 （ フ ラ ン ス ）［ 2013/09/23 ～2014/03/24］《2012年度》稗貫右京（大学院環境科学院修士課程2年）〈触
媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉グダンスク工科大学（ポーランド）［2012/04/12～2012/07/05］
・水上雄貴（大学院生命科学院修士課程1年）〈分子触媒化学研究部
門 （ 高 橋 研 究 室 ）〉 ミ ュ ン ス タ ー 大 学 （ ド イ ツ ）［2012/08/25～2012/11/24］《2011年度》石川理史（大学院工学研究科修士課程2年）〈触
媒物質化学研究部門（上田研究室）〉カーディフ大学（イギリス）［2011/10/09～2012/01/12］《2008年度》大沼明（大学院環境科学院博士課程1年）〈触媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉ワシントン大学（アメリカ）［2008/04/02～2009/10/19］
・渡邊進（大学院生
命科学院博士課程2年）〈分子触媒化学研究部門（高橋研究室）〉カタロニア化学研究所（スペイン）［2008/09/22～2008/12/19］《2007年度》宮本剛志（大学院工学研究科修士課程2年）〈表面構造化学研究部門（朝倉研究室）〉デラウェア大学（アメ リ カ ） / ゲ ル フ 大 学 （ カ ナ ダ ）［ 2007/02/17 ～2007/04/05］
・木下久美子（大学院工学研究科博士課程3年）〈表面構造化学研究部門（朝倉研究室）〉マックスプ
ランク協会フリッツハーバ研究所（ドイツ）［2007/04/24～2007/07/24］
・飯室善文（大学院工学研究科修士課程1年）〈触媒物質化学研究部門（上田研究室）〉ブレーメン
ジェイコブズ大学（ドイツ）［2007/09/30～2007/12/30］《2006年度》山方啓（助手）〈界面分子化学分野（大澤研究室）〉マックスプランク協会フリッツハーバー研究所（ドイツ）［2006/06/25～2006/08/29］《2005年度》小島綾一（助手）〈触媒設計化学分野（市川研究室）〉アーヘン工科大学無機化学研究所（ドイツ）［2005/07/14～2005/07/15］
・坂本猛（大学院薬学研究科
博士課程1年）〈有機合成触媒分野（高橋研究室）〉アー
ヘン工科大学（ドイツ）［2005/09/19～2005/12/15］
・津熊大輔（大学院工学研究科修士課程1年）〈機能材料設計分野（上田研究室）〉ブレーメン国際大学（ドイツ）［2005/10/01～2005/12/31］■触媒高等実践研修プログラム
本制度は共同利用・共同研究拠点としての触媒化学研究センター（現触媒科学研究所）の活動の一環として2012
年度から運用をはじめた．募集要項は以下のとおり．
触媒科学研究所（以下，本研究所という．
）では，課題意識をもった研究者に対して触媒の実践的教育の場を提供

11

することを目的として，触媒高等実践研修プログラムを平成24年度より開始しております．下記の要領で応募願います．企業，研究機関，大学，高校等に所属する，必ずしも触媒を専門としない研究者，技術者，教育者からの積極的な応募を歓迎します．例えば，以下のような要望を歓迎します．
○保有する材料の触媒性能や表面物性を試しに評価した
い ○触媒の研究方法を学びたい ○触媒部門や触媒専
門家を持たない企業で触媒研究を始めたいので，相談にのってほしい ○触媒実験を教育の現場で生かしたい（1）公募内容 応募者が実習項目を申請し，本研究所内研究員として実践研修を受けることができます．本研究所の教員を指導者として本研究所内で研修を実施します．受
入単位は各研究部門，ターゲット研究部の各クラスターとなります．希望により複数項目を複数教員から指導を受けることも可能です．極めて一般的な手法の修得に関しても受け付けます．事前の研修計画や研修実施後の解析・考察に関して，メール等を通して受入教員と入念な議論をすることができます．実験に関わる経費は，予算の範囲内において本研究所が負担します．旅費は支給されません．研修
後，特定の部門ないし研究クラスターにて，より具体的な研究の実施を希望する場合，本研究所で公募している共同
利用・共同研究や企業との共同研究へと展開することが可能です．
（2）申請資格 申請代表者は，民間企業，本研究所外の教育機関（大学，高専，高校等）及び公的研究機関に所属している研究者又はこれに準ずる研究者であると本研究所長が認めた者とします．申請代表者の共同研究者(学生等)を研修者に加え，研修を受けることもできます．
（3）申請方法 Web を窓口として随時受け付けております．申請書に必要事項を記入し，希望する教員宛に e-mailにて提出願います．各研究部門・研究クラスターの研究概要，教員への連絡先については，Web上の別表Iを参照願います．受入の可否，研修内容，研修期間に関しては，申請者と本研究所教員との間の事前相談を経て決定されます．
本研究所教員は受入の2週間前までに研究員受入れ申請書
を北キャンパス合同事務部研究協力担当まで提出して下さい．その他，不明な点については下記まで連絡して下さい． 北海道大学触媒科学研究所 清水研一 〒001-0021
札 幌 市 北 区 北 21 条 西 10 丁 目 ， TEL 011-706-9164 ，e-mail:kshimizu@cat.hokudai.ac.jp
2017年度の受入（13件/15人）
Eloi POURLIER-CUCHERAT ・ Maxime BERRY （ IUT
D'Orsay-Chimie, Universite Paris-Sud（パリ南大学）学部生）「光触媒反応の基礎と応用に関する研究」2017/04/28～2017/07/08〈大谷文章〉
川崎晶（ケミカルソフト株式会社研究員）「有機化合物のNMR測定」2017/04/01～2018/03/31〈西田まゆみ〉
新井則義（北海道大学工学研究院応用化学部門有機工業化学分野准教授）「Guassianプログラム活用方法に関する指導」2017/04/24〈長谷川淳也〉《学内からの応募》
百合野大雅（北海道大学工学研究院応用化学部門有機工業
化学分野助教）「Guassianプログラム活用方法に関する指導」2017/04/24〈長谷川淳也〉《学内からの応募》
川口慶（北海道大学大学院総合化学院修士1年）「Guassian
プログラム活用方法に関する指導」2017/04/24〈長谷川淳也〉《学内からの応募》

化学」2017/06/22〈長谷川淳也〉《華中師範大学化学科
学生11名を引率》
Wan Norharyati Wan Salleh（Faculty of Chemical & Energy
Engineering (FCEE), Universiti Teknologi Malaysia (マレーシア工科大学) シニアレクチャラー）「光触媒反応の基礎と応用に関する研究」2017/08/06～2017/08/19〈 大 谷 文 章 〉《 Short-term Reseach Program in Japan
2017(JICA事業)採択者》
Farhana Aziz （ Advanced Membrane Technology ResearchCentre (AMTEC), Faculty of Chemical and Energy
Engineering, Universiti Teknologi Malaysia（マレーシア工科大学）博士研究員）「光触媒反応の基礎と応用に関する研究」2017/08/06～2017/08/19〈大谷文章〉《Short-term
Reseach Program in Japan 2017(JICA事業)採択者》
SEUSER GRANT SPENCER（サウスキャロライナ大学博士後期課程学生）「Ni2P単結晶表面を対象とした低速電子解析技術，STM技術」2017/06/01～2017/08/18〈朝倉清髙〉《部局間交流協定校から》
佐々木和徳・池内理人（北海道滝川高等学校教諭）「触媒についての実験実習」2017/07/14〈清水研一〉《滝川高校生徒41名を引率》
Sarinya HADSADEE（Faculty of Science, Ubon Ratchathani
University(ウボンラーチャタニー大学)博士課程学生）「色素増感太陽電池における有機色素分子や触媒材料の設計に関する理論的研究」2017/07/26～2018/03/31〈長谷川淳也〉
野口浩史（市立札幌開成中等教育学校教諭）「BZ反応について」2017/08/22〈朝倉清髙〉《札幌開成中等教育学校
生徒1名を引率》石戸信広（チトセ浜理薬品株式会社）「アミノ酸およびポリマーの物性評価」2018/03/14～2018/03/15〈福岡淳〉■学生交流委員会
所属大学院がことなる触媒科学研究所配属学生間，研究室間の交流を深めることを目的として設置される委員会
で，毎年度各研究室から委員を出して構成している．触媒化学研究センター談話会（2010年度途中から触媒化学研究センターコロキウム,2015年10月から触媒科学研究所コロキウム）が主催して年度末に開催していた「触媒化学研究センター大学院生の交流発表会/送別会（歓送会）」（第1回は1995年度）は2006年度から，触媒化学研究センター有志が世話をしていた「触媒化学研究センターソフトボール
大会/ジンギスカンパーティ」は2008年度から学生交流委
員会が担当している．2015年10月より名称をそれぞれ「触媒科学研究所大学院生の交流発表会/送別会（歓送会）」「触媒科学研究所ソフトボール大会/ジンギスカンパーティ」とした．2017年度の活動は以下のとおり．
ソフトボール大会/ジンギスカンパーティ
2017年9月7日（金）JRA球場（北22条西15丁目）/創成科学
研究棟の裏玄関近く）
触媒科学研究所第23回大学院生の交流発表会/歓送会
2018年3月14日（水）触媒科学研究所第23回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会議室/創成科学研究棟レストラン・ポプラ〉

Jian WAN（華中師範大学化学学院教授）「生体分子の計算

12

年報2017・研究所編●

図書/学術情報■図書（7）光化学協会誌コンテンツ（光化学協会の会誌「光化学」のオンラインデータベース・1977～2009年・約1500
件・担当：大谷文章）https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/
cgi-bin/jpa/db_jpa_e.cgi《2017年度：追加/更新なし》

旧触媒化学研究センター図書室は2003年11月に北海道大学構内北キャンパス内創成科学研究棟に移転した後，名称は変更せずに創成科学研究棟（触媒化学研究センター/
創成科学研究機構/電子科学研究所）の共通の図書室として運用されてきたが，2005年からは名称を「北キャンパス
図書室」とした．2010年に電子科学研究所の移転にともな
い，2008年8月11日に同研究所図書室と統合された（名称は「北キャンパス図書室」．北キャンパス総合研究棟5号館［電子科学研究棟］1階）．
図書予算（2017年度）： 251千円
蔵書数と所蔵雑誌（触媒科学研究所分）： 蔵書（和書）4,712冊/和雑誌82種類・蔵書（洋書）16,726冊/洋雑誌379
種類・合計：蔵書21,438冊/雑誌461種類■学術情報
出版物《触媒科学研究所出版物（定期刊行物）》（1）北海道大学触媒科学研究所年報2017（2018年7月刊行/A4判/108ページ）
データベース（1）触媒物質データベース（触媒化学研究者が自ら選び出した触媒物質・触媒作用に関する「確実な」情報を集積し，新たな知の創成や知の共有をめざす・923件・担当：清水研一）
https://www.cat.hokudai.ac.jp/catdb/index.php《2017年度：追加/更新122件》（2）XAFSデータベース（さまざまな化合物のXAFSデータ
をfoilなどの共通的なデータとあわせて掲載することにより，エネルギー軸を統一したデータベースを構
築・218件・担当：清水研一）
https://www.cat.hokudai.ac.jp/catdb/index.php《2017年度：追加/更新24件》（3）光電気化学/光触媒ニューズメール（関係する学会・セミナー/人事公募などの情報を約310人に配信しウェ
ブ 上 で 公 開 ・ 通 算 493 件 配 信 ・ 担 当 ： 大 谷 文 章 ）https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/cgi-bin/pecpc/
db_pecpc_e.cgi《2017年度：第477号から第493号まで25回配信》（4）化学系学協会北海道支部冬季研究発表会（協賛：触媒科学研究所・発表と参加登録/プログラム表示/要旨
ダウンロードなど・担当：大谷文章）
https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/toukiken《2017年
度：2018年1月開催分についてサイトを構築/適宜修正
しながら運用》（5）日本化学会北海道支部夏季研究発表会（協賛：触媒科学研究所・発表と参加登録/プログラム表示/要旨ダ
ウンロードなど・担当：大谷文章）
https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/kakiken《2017年
度：2017年7月開催分についてサイトを構築/適宜修正
しながら運用》（6）有機電子移動化学討論会・有機電子移動化学若手の会（協賛：触媒科学研究所・発表と参加登録/プログラ
ム表示/要旨ダウンロードなど・担当：大谷文章）
https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/eoc《2017年度：2017年6月開催分についてサイトを構築/適宜修正しながら運用》●年報2017・研究所編13

国際・国内交流と共同研究
international and domestic exchange and collaboration
交流協定

ポーランド・グダンスク大学 部局間友好学術交流協定（締結：2013/02/01・期限：2023/02/01《自動更新済》）

世界の触媒研究者との連携を進め，世界的レベルでの触媒研究方向を定め，触媒研究を活発化させることを本研究所の目標としている．その一環として，さまざまな国の触媒研究機関と積極的に学術交流協定を締結している．

アメリカ・パーデュー大学サイエンス学部 部局間友好学
術交流協定（締結：2014/04/26・期限：2019/04/26《自動更新》）■2016年度までに締結されて2017年度に有効な協定
中国・石油大学（北京）化工学院 部局間友好学術交流協定（締結：1999/12/07・期限：2019/12/07《自動更新》）
中国・北京大学 大学間学術交流に関する協定〈関係部局〉（締結：2003/02/19・期限：2023/02/19《自動更新済》）
中国・清華大学化学系 部局間友好学術交流協定（締結：2003/05/20・期限：2018/06/29）
中国・華東師範大学化学系 部局間友好学術交流協定（締結：2005/03/18・期限：2020/03/18《自動更新》）
ドイツ・マックスプランク協会フリッツハーバ研究所 部
局 間 友 好 学 術 交 流 協 定 （ 締 結 ：2005/12/26 ・ 期限：2020/12/26《自動更新》）
アメリカ・デラウェア大学触媒科学技術センター 部局間
友好学術交流協定（締結：2007/07/09・期限：2012/07/08《更新予定》）
中国・厦門大学固体表面物理化学国家重点実験室 部局間
友好学術交流協定（締結：2007/10/09・期限：2022/10/09《自動更新済》）
中国・中国科学院大連化学物理研究所触媒基礎国家重点実
験室 部局間友好学術交流協定（締結：2007/10/10・期
限：2012/10/09《更新予定》）
中国・清華大学 大学間学術交流に関する協定〈責任部局〉（締結：2008/06/30・期限：2018/06/30《自動更新》）
アメリカ・アイオワ州立大学理工技術研究所 部局間友好
学術交流協定（締結：2009/03/10・期限：2014/03/09《更新予定》）イギリス・カーディフ大学カーディフ触媒研究所 部局間
友好学術交流協定（締結：2010/01/26・期限：2015/01/25《更新予定》）
ポーランド・ポーランド科学アカデミー触媒・表面化学研
究所 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/15・期
限：2020/03/15《自動更新》）
ポーランド・西ポメラニアン工科大学化学・環境工学研究
所 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/17・期限：
2020/03/17《自動更新》）
ポーランド・グダンスク工科大学 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/18・期限：2020/03/18《自動更新》）
中国・厦門大学 大学間学術交流に関する協定〈責任部局〉（締結：2010/11/25・期限：2020/11/25《自動更新》）
フランス・リル第1大学－リル中央学院触媒・固体化学研
究ユニット 部局間友好学術交流協定（締結：2011/01/17・期限：2016/01/16《更新予定》）

14

アメリカ・サウスキャロライナ大学化学工学科 部局間友
好学術交流協定（締結：2016/03/24・期限：2021/03/24《自動更新》）
ポーランド・ヤギェボ大学化学科 部局間友好学術交流協定（締結：2016/05/11・期限：2021/05/11《自動更新》）
ロシア・ボレスコフ触媒研究所 部局間友好学術交流協定（締結：2016/10/11・期限：2021/10/11《自動更新》）
アメリカ・サンキャットセンター 部局間友好学術交流協定（締結：2016/11/02・期限：2021/11/02《自動更新》）
中国・人民大学化学系 部局間友好学術交流協定（締結：2016/11/18・期限：2021/11/18《自動更新》）
タイ・ヴィデャシリメディ科学技術大学 部局間友好学術交流協定（締結：2017/02/27・期限：2022/02/27《自動更新》）■2017年度に締結された協定
中国・科学院大学 大学間友好学術交流協定〈関係部局〉（締結：2017/12/12・期限：2022/12/12《自動更新済》）

共同利用・共同研究拠点事業
触媒科学研究所（旧触媒化学研究センター）は，2009年度まで触媒化学に関する共同研究，共同利用などを行う「全国共同利用施設」として活動してきたが，2010年度からは，触媒化学の分野における「共同利用・共同研究拠点」
として触媒関連分野の発展に貢献し，学術情報収集・発信の中心的な役割を果たす使命を担っている．

■共同利用・共同研究
公募要領は以下のとおり．
触媒科学研究所（以下，本研究所という．）の前身である触媒化学研究センターは，平成22年4月から，触媒化学研究の共同利用・共同研究拠点として全国の研究者との共同利用研究を行い，資源高度利用触媒，環境触媒，バイオ
資源利用触媒，燃料電池・電極触媒，光触媒あるいは有機
合成触媒開発などについて多くの成果を生み出してきました．本研究所に改組するにあたり，触媒化学の枠組みを大きく踏み越え，新しい触媒科学を構築するため，触媒基礎研究系，実用化推進系およびターゲット研究部を設置
し，異分野を融合してより深化した触媒科学に関する共同研究を進め，国際触媒研究ネットワークの形成を目指しております．
本年度も新しいエネルギー・資源・物質体系構築を目的としたサステナブル触媒の開発，触媒をコアとする新しい学術領域の創成，触媒機能の高度化や触媒の多次元解析支援などの共同利用・共同研究を実施することを予定してお年報2017・研究所編●

りますので，下記の要領で応募願います． 若手研究者からの提案，異分野融合ならびに海外展開を企図する応募を歓迎します．
1 公募事項
本研究所共同利用・共同研究は，本学外の研究者が研究代表者となり，本研究所の教員を研究分担者として本研究所において共同実施するもので，研究課題があらかじめ設
定されている「戦略型」，申請者自らが研究課題を設定する「提案型」の2種類の公募区分（１－１参照）がありま
す．それぞれの共同利用・共同研究の受入単位（１－２参照）は，研究部門ないしは研究クラスターとなります．
1-1 公募区分（1）戦略型：
研究者コミュニティの意見を踏まえ，本センターが年度ごとに設定した共同利用・共同研究課題に基づき，研究計画の公募を行います．
（別紙様式１Wordファイル Excelファ
イル PDFファイル）居室，研究環境の提供をはじめ，所要の物品購入や複数回の旅費等の支出が可能です．複数の研究機関（海外を含む）からの研究者の参画が可能です．年
度当初から研究を開始し，年度を通して研究を実施します．（今年度の研究課題については，別表Ⅰ参照）（2）提案型：
自由な発想に基づいた触媒科学分野に関連した研究課題
及び研究計画の公募を行います．萌芽的な提案，触媒化学の枠を超えた提案などこれまでにない発想のものを歓迎します．（別紙様式2 Wordファイル Excelファイル PDFファイル）萌芽的，発案的，試験的，準備的研究の実施，研究会やワークショップの実施等，様々な共同利用・共同
研究の形態を可能とし，その希望により機動的に開始できるものです．（年3回の公募時期を設定）
1-2 受入単位
共同利用・共同研究の受入単位は，各部門および，ターゲッ
ト研究部のクラスターとなり，関係受入教員が研究分担者となります．なお，申請に当たっては，受入希望教員と課題の設定及び研究計画について事前相談が必要です．各研
究部門・研究クラスターの研究概要，教員への連絡先については，別表Ⅱを参照願います．
1-3 研究期間
戦略型については，4月1日から当該年度最終日まで，提案
型については，採択（年3回の公募）から当該年度最終日までの期間とします．なお，戦略型・提案型とも継続申請が可能ですが，採否は年度ごとに審査によって決定しま
す．また，戦略型研究を継続して実施できる年数は2年を限度とします．
1-4 研究経費
共同利用・共同研究の経費は，予算の範囲内（下記参照）
において本研究所が負担します．購入可能な物品は，申請
課題の遂行上直接的に必要なものに限ります．旅費は，本研究所へのものに限ることとし，申請書に記載のある研究代表者，分担者及び研究協力者についてのみ支給できます．
（1）戦略型 年度ごとに設定した課題に基づき公募し，年度を通し研究を実施・期間は4月1日から翌年3月31日・3～5件・100万円以内 （2）提案型 共同利用・共同研究の希望の発生に機敏に対応するため，年3回の公募を行う．
（第一期）4月1日～（第二期）8月1日～（第三期）12月1日～ 終期はいずれも当該年度最終日・15件程度・15万円
以内
2 申請資格申請をする研究代表者は，学外の国公私立大学，公的研究●年報2017・研究所編機関及び民間企業に所属している研究者又はこれに準ずる研究者であると本研究所長が認めた者とします．
研究代表者は，当該研究を遂行するため，本研究所受入教員である研究分担者の外，上記資格を有する国内外の研究者を「研究分担者」として加えることができます．また，研究代表者が指導している大学院生（学部学生は除きます）を「研究協力者」として加え，研究を実施することができます．なお，分担者や協力者に加える場合には，事前に受け入れ教員の承諾を得てください．
3 申請方法申請書（別紙様式１ Wordファイル Excelファイル PDF
ファイル(戦略型)，別紙様式2 Wordファイル Excelファイ
ル PDFファイル(提案型)）に必要事項を記入し，上記締切日までに提出願います．なお，研究機関等に所属している方については，所属長の内諾を得たうえで申請してください（名誉教授等で，現在研究機関等に所属していない方を除く）．原則として，電子メール申請での受付となっております．申請書をPDF形式とし，メールの件名を【○○年度共同利用・共同研究応募】と明記し提出願います．戦略型と同一の研究課題で提案型に重複申請することができます．その場合は，申請書（別紙様式1 Wordファイル Excel
ファイル PDFファイル）の該当欄に○印を付記のうえ申請
願います．
4 申請書提出期限「1 公募事項」の表に記載の期限を厳守してください．
5 選考
採否，採択額については，本研究所共同利用・共同研究拠
点課題等審査専門委員会の議を経て，本研究所長が決定します．
6 採否の通知
直接申請者へお知らせします．なお，採択後，速やかに「共同利用・共同研究承諾書」（別紙様式3 Wordファイル PDFファイル）を提出していただきます．
7 フェローの称号について
戦略型に採択された研究代表者，分担者には，「北海道大
学触媒科学研究所共同研究フェロー」の称号を付与します（本学教員である研究分担者を除く）．
8 共同利用・共同研究報告の提出，論文発表など（1）共同利用・共同研究報告書
共同研究実施期間終了後30日以内に，「共同利用・共同研
究報告書」（別紙様式4 Wordファイル PDFファイル），およびA4版2頁（戦略型）又は1頁（提案型）で学会発表形式のレポートを提出願います．レポートは本研究所ウェブサイ
トに掲載し，公開させていただく予定です．
（2）学会発表・論文発表
本共同利用・共同研究によって得た成果を学会や論文等で公表する場合は，本研究所の共同利用・共同研究で得られた成果である旨を謝辞として次のように要旨集や論文等に明記してください．発表後は，要旨集や論文のコピー等を速やかに本研究所の受入教員及び下記提出先に提出願います．
（和文）北海道大学触媒科学研究所共同利用・共同研究に基づき実施された．
（英文）This study was supported by the Cooperative Research
Program of Institute for Catalysis, Hokkaido University.
(Grant #.........)
また，北海道大学触媒科学研究所共同研究フェローの称号を付与されたものは所属に「ICAT Fellow, Institute for
Catalysis, Hokkaido University.」と明記ください．

15

（3）知的財産権の取り扱いについて
本共同利用・共同研究によって生じた知的財産権の取扱いについては，別途協議するものとします．
9 宿泊施設
宿泊施設の紹介を希望の方については，事前に受入教員にご連絡願います．
10 提出先・お問い合わせ先北海道大学北キャンパス合同事務部 研究協力担当
001-0021 札幌市北区北21条西10丁目
TEL 011-706-9202，9264 FAX 011-706-9110・お問い合わ
せ 先 e-mail:k-kenkyo@jimu.hokudai.ac.jp ・ 提 出 先
e-mail:kyoten@cat.hokudai.ac.jp・URL:http://www.cat.
hokudai.ac.jp

室蘭工業大学大学院工学研究科・准教授 高瀬舞「形状を制御して合成した半導体固体光触媒の形状－活性相関解 析 」 （ 光 触 媒 科 学 研 究 部 門 ） ［ 2017/04/01 ～2018/03/31］
東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科・助教 和田敬
広「X線ナノビームを用いたマイクロガスセンサーの高空間分解XAFS分析」（触媒表面研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］
宇都宮大学地域共生研究開発センター・准教授 松本太輝
「窒素ドープ型酸化チタンにおける精密欠陥量制御と光触媒作用への作用機構解明」（光触媒科学研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］■2017年度の共同研究員

奈良女子大学生活環境学部・准教授 原田雅史「エチレングリコール溶液中で合成された合金ナノ粒子の構造解
析」（触媒表面研究部門）［2017/08/01～2018/03/31］

滞在時期の順．共同研究員の所属・職・氏名と研究課題．
（）内は受入研究部門・研究クラスター，［］内は滞在期間をあらわす．

愛媛大学理工学研究科・助教 太田英俊「担持卑金属触媒による温和な条件下でのフェノール類の炭化水素への変換」（物質変換研究部門）［2017/08/01～2018/03/31］

豊田工業大学大学院工学研究科・准教授 山方啓「光触媒粒子のキャリアダイナミクス」（触媒表面研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］

分子科学研究所・助教 上村洋平「光触媒反応メカニズム探索に向けた超高速軟X線吸収分光法の開発」（触媒表面研究部門）［2017/08/01～2018/03/31］

東京工業大学物質理工学院・講師 本倉健「触媒活性点の集積と三次元構造制御による高効率分子変換の実現」（物質変換研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］

大阪大学工学研究科・准教授 濱田幾太郎「高精度分子吸着の計算とその触媒反応への応用」（触媒材料研究部門）［2017/08/01～2018/03/31］

芝浦工業大学工学部・教授 永直文「高分子モノリスカラ
ムを用いた遷移金属触媒担持フローリアクターの開発 」 （ 高 分 子 機 能 科 学 研 究 部 門 ） ［ 2017/04/01 ～2018/03/31］

物質・材料研究機構・主任研究員 増田卓也「X線吸収微細構造法による酸素還元中間体のその場観察」（触媒表面研究部門）［2017/08/01～2018/03/31］

徳島大学大学院理工学研究部・教授 小笠原正道「主鎖に軸不斉アレン構造を有する光学活性ポリマーの合成」（ 高 分 子 機 能 科 学 研 究 部 門 ） ［ 2017/04/01 ～2018/03/31］
量子科学技術研究開発機構・主任研究員 山本洋揮「ラングミュア・ブロジェット法によるビルディングブロッ
クの配列制御と触媒性能評価」（光触媒科学研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］
東京大学先端科学技術研究センター・特任准教授 米谷真
人「ナノ酸化物半導体表面パシベーションによるト
ラップ準位制御技術の開拓とペロブスカイト太陽電池の高効率化」（光触媒科学研究部門）［2017/04/01～
2018/03/31］

名古屋大学工学研究科・助教 大山順也「ガス吸着により形態制御したPtナノ粒子触媒の機能探索」（触媒材料研究部門）［2017/08/01～2018/03/31］
首都大学東京理工学研究科・准教授 中谷直輝「遷移金属錯体の内殻励起スペクトルに関する理論的研究」（触媒理論研究部門）［2017/08/01～2018/03/31］
物質・材料研究機構国際ナノアーキテクトニクス研究拠点・主任研究員 井出裕介「吸着材で促進させる光触媒による水完全浄化」（光触媒科学研究部門）［2017/12/01～2018/03/31］
理化学研究所環境資源科学研究センター・専任研究員 上口賢「窒素分子からアンモニアを合成する担持金属ク
ラスター触媒の開発」（触媒表面研究部門）［2017/12/01～2018/03/31］

東京工業大学物質理工学院応用化学系・助教 山口渉「酵素模倣固体表面を利用する新規バイオマス変換プロセ
ス の 開 発 」 （ 物 質 変 換 研 究 部 門 ） ［ 2017/04/01 ～2018/03/31］
慶應義塾大学理工学部・助教 吉田真明「オペランドX線吸収分光法と赤外分光法による酸素生成触媒内の軽元素の 観 測 」 （ 触 媒 表 面 研 究 部 門 ） ［ 2017/04/01 ～2018/03/31］
山梨大学クリーンエネルギー研究センター・教授 入江寛「赤色光利用可能な水分解光触媒の高活性化」（光触媒科学研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］
東北大学多元物質科学研究所・准教授 加藤英樹「グルコース転化のための固体酸触媒開発」（物質変換研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］
関西大学化学生命工学部・助教 近藤亮太「合金化-水素化-不均化プロセスによる新規合金触媒の高温耐久性評価」（触媒材料研究部門）［2017/04/01～2018/03/31］

16

年報2017・研究所編●

平成28年度～32年度文部科学省特別経費「統合物質創製化学研究推進機構」―先導的合成の新学術基盤構築と次世代中核研究者の育成―北海道大学，
名古屋大学，京都大学，
九 州 大 学 2016-2021
MEXT
ProjectofIntegrated
Research
Consortium on Chemical
Sciences (IRCCS)■概要
新物質創製は，化学結合の形成のための新しい方法論
や，機能の発現のための物質構築論などを探求する極めて基礎的な基盤学術である一方，その成果は，新触媒や新材料開発はもちろん，イノベーション創成を通じてエネル
ギー・資源から環境・創薬に至る極めて広い範囲に適用される．ここでは，基礎と応用が直結し（縦糸），また化学を中心として物理から生命科学までの多くの研究分野の協力が必須である（横糸）．すなわち，物質と情報そして人が集結することが何より重要な分野といえる．しかしながら，我が国の物質創成研究は，野依，下村，白川，鈴木，根岸らのノーベル賞受賞者や，日本人では二人目となる国
際化学連合（IUPAC）会長の巽を輩出したことでも自明なように，極めて高い国際競争力を持つにもかかわらず，新物質創製を総合的かつ戦略的に進める機関・組織は，残念ながら我が国には存在しない．縦糸と横糸を組み合せ，近年長足の進歩を遂げたナノ計測や計算化学を取り込んだ
統合的な研究組織の構築が急務である．
統合物質創製化学研究推進機構は，本学と名大，京大，九大が連携し，産官学連携や国際連携を組織的に取り込
み，新しい研究システムや研究支援体制，人材育成システ
ムを取り入れた，社会に開かれた組織である．物質創製における我が国の研究の厚みを継承し，新学術・新産業の創
出と後継人材の育成を両立させながら，持続可能な社会の発展を導く．
反応・新機能の開拓に，総合的観点から取り組むことのできる，強力な研究組織が整備される，研究機関間の緩やかな連携は欧米先進諸国でも実施されているが，それらの多くは特定テーマに限定的である．物質創製化学研究を革新し，異なる物質階層および異なった物質変換概念を包括的に推進する本連携事業は他に類例を見ないものである．

進し，優れた研究成果を上げている．これらの成果はJournal of the American Chemical Society，Angewandte
Chemie，Chemical Communicationsなどの一流学術誌に多数論文として発表された．
3回の4大学合同のシンポジウムを開催し計369名（若手会39名，国内シンポジウム155名，国際シンポジウム175名）の出席者を得た．これらのシンポジウムでは本事業で得られた研究成果について多くの参加者を集めて高水準な研究報告があり，評価委員から高い評価が得られた．
2017年3月15日機構長巽先生が研究所を来訪され，若手教員5名との個人討論を実施し，研究展望およびキャリア
展開についての助言を頂いた．
統合研究フェローおよび本事業の支援を受けた若手研究者が日本の主要学会の学会賞を受賞した（電気化学会学会賞（武井賞），触媒学会ポスター発表賞，オーロラセミ
ナー優秀ポスター賞）．
以上の研究アクティビティーを基盤とした若手研究者の育成により，人事交流が活発に行われ，統合研究フェ
ロー5名のうち1名が北海道大学准教授として昇進した．また関連研究室の研究成果がさまざまなメディアを通して，社会に報道された．

■2017年度の開催記録
第1回若手の会（名古屋大学・2017年7月28日～29日)
第3回統合物質機構国内シンポジウム「物質創製化学の新潮流」（京都大学・2017年10月30日～31日）
第1回統合物質機構国際シンポジウム「"Chemical sciences
facing difficult challenges"」（九州大学・2018年1月24日～26日）

統合物質創製化学研究推進機構第 1 回若手の会集合写真■これまでの成果
主任研究員8名，統合研究フェロー5名の連携研究体制により，統合物質基盤研究（8件）および若手研究者を中心とする統合物質創発研究（7件）を実施し，加えて，附属
触媒連携研究センターに開設した統合物質創製化学研究推進ユニットにおいても本事業に関わる先導的研究を推

統合物質創製化学研究推進機構第3回国内シンポジウ
ム集合写真

統合物質創製化学研究推進機構第 1 回国際シンポジウム集合写真●年報2017・研究所編

17■16th Korea-Japan Symposium on Catalysis &3rd International Symposium of Institute for
Catalysis

講演会・研究会など■2017年北の国触媒塾
主催：触媒学会北海道支部

主催：一般社団法人触媒学会

共催：北海道大学触媒科学研究所

共催：北海道大学触媒科学研究所

協賛：日本化学会

日時：2017年5月15日（月）～5月17日（水）日時：2017年10月21日（土）08:45-17:40

会場：北海道立道民活動センター(かでる2.7)

会場：北海道大学創成科学研究棟5階大会議室

概略：北海道大学触媒科学研究所は旧触媒化学研究セン
ターの改組によって2015年に設立されて以来，国際シンポジウムを開催しており，今回が3回目となった．今回は日韓触媒シンポジウムとのジョイントシンポジウムとして開催された．日韓触媒シンポジウムは，1987年6月に第1回がソウル大学で行われ，以後2年ごとに両国交互に開催されている．最近の開催を振り返ると，第13回はチェジュ，
第14回は名古屋，前回第15回はプサンで開催されており，
今回は第1回から30年目の記念大会であった．次回は2019
年にソウルでの開催が予定されている．今回のジョイント
シンポジウムは村松淳司教授（東北大），朝倉清髙教授（北大触媒研所長）がChair personとなり，札幌市で開催された．参加者は韓国人・日本人を中心に486名，うち217名が外国人であった．
講演会の様子：シンポジウム1日目にYouthセッション，2,
3日目にGeneralセッションが開催されていたが，今回は2日目の午前中までYouthセッションが行われ，若手研究者の 発 表 に 対 し て 熱 い 議 論 が 数 多 く み ら れ た ． Prof.
Yong-Gun Shul と 辰 巳 敬 先 生 か ら Youth セ ッ シ ョ ン のPlenary lectureが行われた，GeneralセッションのPlenary
lectureはProf. Dae Won Parkと江口浩一先生から行なわれた．Keynote lectureはDr. Dong Jin Suh, Prof. Kwan Young
Lee, 永岡勝俊先生，伊田進太郎先生から行なわれた．一
般発表では触媒反応の結果に関する報告を中心に，新規な触媒調製法や触媒の構造解析に関する発表があり，バラン
スよく構成されていた，研究テーマでは，光触媒に関する発表が数多くあり，またゼオライトを用いた低級炭化水素の高付加価値化やSCRに関する発表も目立った，初日の発表修了後には，若手を中心としたYouth partyが行われ，2日目の発表終了後に全体の懇親会を開催した．若手から年配の方まで，日韓の触媒研究の現状や未来に関する議論が活発に行われた．

概略・論点と成果：触媒科学研究所では，触媒学会が開催する「北の国触媒塾」を共催している．この講習会の目的
は，触媒の研究を行っている研究室に配属された大学院
生・学部学生，および一般の方に触媒の基礎を学んでもらうことである．本年は物質変換研究部門の中島清隆准教授
が事務局を担当し，10月21日に創成科学研究棟5階大会議室にて開催された．
触媒科学研究所朝倉清髙所長と中島清隆准教授の開塾
挨拶により開会され，福岡淳先生（北大触媒研）により触媒化学の基礎，古川森也先生（北大触媒研）により触媒材
料と触媒調製法，向井紳先生（北大院工）により触媒の構
造解析(I)，神田康晴先生（室蘭工大）により触媒の構造解析(Ⅱ)，神谷裕一先生（北大院地球環境）により固体触媒反応の反応速度論，清水研一先生（北大触媒研）により触媒上での分子の活性化，大谷文章先生（北大触媒研）により光触媒反応・総論について講じられた．
北海道内外から60名の参加者があり，うち7名は企業からの一般参加であった．短時間に濃密な内容の講義がなされ，熱心に聞き入る受講者の様子が見受けられた．講義の後は懇親会も開催され，触媒研究に取り組み始めた研究者間の交流が促された．また，各講義において出題されたクイズの結果は講師により採点され，成績優秀者として北海道大学の学生3名が表彰された．
8:45-09:00

登録・開塾式

9:00-10:00

触媒化学の基礎学研究所

10:05-11:05

触媒材料と触媒調製法
大学触媒科学研究所

11:10-12:10

触媒の構造解析(I)学院工学研究科

向井紳/北海道大学大13:00-14:00

触媒の構造解析(Ⅱ)
大学

神田康晴/室蘭工業

14:05-15:05

固体触媒反応の反応速度論
海道大学大学院環境科学院

15:15-16:15

福岡淳/北海道大学触媒科
古川森也/北海道

神谷裕一/北触媒上での分子の活性化 清水研一/北海道大学触媒科学研究所
16:20-17:20 光触媒反応および総論 大谷文章/北海道大学触媒科学研究所

所感：高度に発展した現代社会では，効率的で省エネル
ギーな社会システムへの変換が求められている．世界的な人口増加が続いており，限られた資源を効率よく利用する
ことが持続可能な社会の構築には欠かせない．触媒技術が先導する科学技術は今後もますます重要な役割を担うと予想されている．国際的な友好関係を深め，次世代の触媒研究を担う若手研究者の奨励を目的とした本シンポジウ
ムの役割も今後いっそう大きくなるであろう．今回の会議
がその技術開発の一助となれば幸いである．

辰巳敬先生の Plenary lecture18

年報2017・研究所編●

講演者・演題（Plenary，Keynoteのみ）：
Plenary Lectures[PL1] May 15, 9:30-10:20
Takashi TATSUMI (Professor Emeritus, Tokyo Institute ofTechnology / President, National Institute of Technology and
Evaluation (NITE))"Chemistry Is a Central Science & Catalysis Is a Central
Chemistry"[PL2] May 15, 15:20-16:10
Yong-Gun SHUL (Professor and Director, Yonsei University)"Durable & high performance PEM catalyst design"[PL3] May 16, 11:10-12:00
Koichi EGUCHI (Professor, Kyoto University)"Catalytic Processes for Utilization of Hydrogen Carriers"[PL4] May 17, 11:10-12:00
Dae Won Park (Professor, Pusan National University)"Development of Heterogeneous Catalysts for the Synthesis
of Cyclic Carbonates from Carbon Dioxide and Epoxides"
Keynote Lectures[KL1] May 16, 14:50-15:30
Dong Jin SUH (Principal Research Scientist, Korea Institute of
Science and Technology)"Catalytic Upgrading of Thermochemically Produced
Biocrude Oils to Hydrocarbon Fuels - from Lab to Pilot
Scale"[KL2] May 16, 15:30-16:20
Katsutoshi NAGAOKA (Associate Professor, Oita University)"Catalysts for Synthesis/Decomposition of Ammonia as A
Hydrogen Carrier"[KL3] May 17, 9:30-10:10
Kwan Young LEE (Professor, Korea University)"Designed Pd nanoparticles for direct synthesis of hydrogen
peroxide"[KL4] May 17, 13:50-14:30
Shintaro IDA (Assistant Professor, Kyushu University)"Nanosheet Photocatalysts for Water Splitting"■ 情 報 発 信型 国 際 シ ンポ ジ ウ ム in ア イ ン ト
ホ ー フ ェ ン TU/e -ICAT Joint International
Symposium on Catalysis Science for Sustainable
Society
主 催 ： 触 媒 科 学 研 究 所 ， Inorganic Materials Chemistry,
Eindhoven University of Technology (TU/e)
日時：2017年11月3日（金）会場：Zwarte Doos, TU/e, Eindhoven（オランダ）
概略・論点と成果：
本国際シンポジウムは，日本が誇る触媒科学の研究成果を『日本の研究機関の主導で』海外において情報発信することを目的として企画・開催されてきた．昨年度から，不均一系触媒分野における情報発信・国際学術交流を目的とするシリーズを開始した．第二回目はオランダ，アイントホーフェン工科大学にて開催した．
最初に，主催者を代表してICAT所長の朝倉清髙教授からのシンポジウム開幕が宣言された後，現地オーガナイザーとしてEmiel Hensen教授から挨拶があった．バイオマス変換，メタン変換，電極触媒，光触媒，オペランド分光等，
触媒科学に関する16件の招待講演が発表された後，ポス
ターセッションが開催され，学生を含む参加者から22件の発表があった．なお，本シンポジウムにはICATから9名の●年報2017・研究所編

教員，学生が参加し講演またはポスター発表を行った．参加者総数は76名(うち外国からの参加者は65名)であった．
口頭発表・ポスター発表ともに活発な議論がなされ，学生を含む幅広い世代の学術交流が達成された．日本とヨー
ロッパ（オランダ，ベルギー，スペイン）の人材交流に関しても充分な成果が得られた．最後に，アイントホーフェ
ン工科大学のEmiel Hensen教授には，本シンポジウム開催に関して大変お世話になった．この場を借りて感謝申し上げる．
講演者・演題：8:30-8:35
Opening address Kiyotaka Asakura (ICAT)
8:35-8:40
Welcome address Emiel Hensen (TU/e)
Chair: Emiel Hensen (TU/e)
8:40-9:20
Atsushi Fukuoka (ICAT)"Conversion of cellulosic biomass by heterogeneous
catalysts"
9:20-10:00 Dirk DeVos (KU Leuven)"Selective defunctionalization of N-containing biobased
molecules"
10:00-10:20 Pieter Bruijnincx (Utrecht University)"Catalyst development for the valorization of
biomass-derived platform molecules"
Chair: Atsushi Urakawa (ICIQ)
10:30-10:50 Kiyotaka Nakajima (ICAT)"Lewis acid-base catalysis for sugar conversion"
10:50-11:10 Tim Noel (TUE)"Innovation in catalytic methodology development throughflow chemistry"
Chair: Dirk DeVos (KU Leuven)
11:10-11:30 Kenichi Shimizu (ICAT)"Catalytic reductive transformations of carboxylic acidderivatives and CO2"
11:30-12:10 Atsushi Urakawa (ICIQ)"Hunting surface intermediates and active sites in carbon
dioxide conversion catalysis"
Chair: Kiyotaka Asakura (ICAT)
13:20-14:00 Marc Koper (Leiden)"Electrocatalysis for a sustainable society"14:00-14:20 Jan Philipp Hofmann (Eindhoven)"Transition metal sulfides for chemical energy conversion"
Chair: Evgeny Pidko (Delft)"Catalytic chemistry of ordered alloys"
14:40-15:00 Kiyotaka Asakura (ICAT)"Ultra-Fast XAFS for the Local Structure Analysis of
Photocatalysts."
Chair: Jorge Gascon (Delft, KAUST)
15:20-16:00 Emiel Hensen (TUE)"The hydrocarbon pool mechanism of methane aromatization
on Mo/ZSM-5"

19

16:00-16:20 Evgeny Pidko (Delft)"Mechanistic complexity behind the selective oxidation of
methane over single-site zeolite and MOF-based catalysts"
Chair: Takashi Toyao (ICAT)
16:30-17:10 Ryu Abe (Kyoto Univ.)"New Mixed Anion Photocatalysts for Visible Light Induced
Water Splitting"
17:10-17:50 Jorge Gascon (Delft, KAUST)"From single atom to nanoparticle based heterogeneous
catalysts using MOFs and COFs"
17:50-18:00 Closing remarks Atsushi Fukuoka (ICAT)
18:00-19:00 Poster session■ Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy
Conversion (SNEPEC)
Organizer: Institute for Catalysis (ICAT)
Date: February 20-21, 2018
Venue: Hokkaido University, Conference Hall
Cluster in charge: Research Cluster for
Photocatalysis

Plasmonic

Outline, Point and Result：
ICAT International Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion (SNEPEC)
was held at Hokkaido University on February 20th and 21st,2018 (www.cat.hokudai.ac.jp/icat-nepec). Recent research in
the field of preparation, characterization and application ofnovel materials was presented by top leaders from Europe(France, Germany, Italy, Poland and UK), Japan and USA. The
frutifull discussion on various aspects of heterogeneous(photo)catalysis was made by more than 120 participants
during lecture sessions with 3 plenary (PL), 5 key-note (KL),and 12 invited lectures (IL), and 7 short talks (ST) by young
scientists. Moreover, the symposium gave opportunity topresent the results during poster session (31 posters), and threeposter awards were given to young researchers, i.e., Akio Nitta(1st place), Maya Endo (2nd place) and Masaru Kato (3rd place).
Presented results were published in Symposium Book of
Abstracts and Special Issue of Catalysts "Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion"(http://www.mdpi.com/journal/catalysts/special_issues/nano_e
nvi_puri; eds. E. Kowalska, A. Markowska-Szczupak and M.
Janczarek).
After Symposium, conference participants continued scientificdiscussion on research and prospective collaboration enjoying
the beauty of Hokkaido during post-conference trip (22February 2018) to Toyako Volcano Science Museum at Toya
Lake, Ainu Museum "Poroto Kotan" in Shiraoi and "HellValley" in Noboribetsu.

SNEPEC, group photo20

Symposium Program:Day 1, February 20, 2018
9:30-9:40 Kiyotaka Asakura (Director of ICAT)
Welcome speech
Chair: Kiyotaka Asakura (ICAT, Hokkaido University)
9:40-10:20 PL1: Michael R. Hoffmann(California Institute of Technology, USA)
"Atomic layer deposition as a tool for tuning the reactivityof heterogeneous electrocatalysts for the chlorine andoxygen evolution reactions"
10:20-10:50 KL1: Ryu Abe (Kyoto University)"Design of stable mixed-anion semiconductors forphotocatalytic water splitting under visible light"
Chair: Atsushi Fukuoka (ICAT, Hokkaido University)
11:10-11:30 IL1: Michael Wark (Univ. Oldenburg, Germany)"Ferrites for photoelectrochemical water splitting andphotocatalytic pollutant degradation"
11:30-11:50 IL2: Emma Richards (Cardiff University, UK)"EPR investigations of earth abundant W-TiO2 andMo-TiO2 nano-architectures for photoelectron storage and
PEC water splitting"
11:50-12:10 IL3: Adriana Zaleska-Medynska(University of Gdansk, Poland)"Recent development on application of TiO2-based
nanotubes in photocatalysis"
Chair: Tamaki Nakano (ICAT, Hokkaido University)
14:00-14:40 PL2: Bunsho Ohtani (ICAT, Hokkaido University)"Revisiting 1972-The year of kick off but anchoring forphotocatalysis studies"
14:40-15:00 IL4: Christophe Colbeau-Justin(University of Paris-Saclay, France)"Recent developments on studies of mobile charge-carriersin photocatalytic particles by Time Resolved Microwave
Conductivity"
15:00-15:20 IL5: Sankar Meenakshisundaram(Cardiff University, UK)"Supported monometallic and bimetallic nanoparticles forcatalytic applications"
Chair: Kenichi Shimizu (ICAT, Hokkaido University)
15:45-16:00 ST1: Justyna Łuczak(Gdansk University of Technology, Poland)"The ionic liquid-assisted solvothermal synthesis of TiO2
microspheres"
16:00-16:15 ST2: Mohammad A. R. Jamil(ICAT, Hokkaido University)"Methylation of amines with methanol using Pt/C catalyst
and base"
16:15-16:30 ST3: Joanna Nadolna (Univ. of Gdansk, Poland)"Nd-modified TiO2 nanoparticles: characterization andphotoactivity"
16:30-17:00 KL2: Teruhisa Ohno
(Kyushu Inst. of Tech., Japan)"Development of p-type semiconductor electrodes forphotoelectrochemical CO2 reduction under visible light"

Poster session

年報2017・研究所編●

Conference dinner

17:10-18:10
18:20-20:20

Poster presentations
BanquetDay 2, February 21, 2018
Chair: Bunsho Ohtani (ICAT, Hokkaido University)
9:30-10:10 PL3: Detlef Bahnemann(Leibniz University of Hannover, Germany)"Catalytic vs. photocatalytic processes on TiO2 surfaces: an
isotopic and FTIR study"
10:10-10:40 KL3: Kazuhiko Maeda(Tokyo Institute of Technology)"Photocatalytic CO2 reduction and water oxidation using
surface-modified semiconductors"
Chair: Ryu Abe (Kyoto University)
11:00-11:30 KL4: Wojciech Macyk(Jagiellonian University, Poland)"How to determine band gap energy and redox properties ofphotocatalysts?"
11:30-11:50 IL6: Jeremy J. Pietron(US Naval Research Laboratory, USA)
"Plasmonic photocatalysis and small molecule oxidation
catalysis at oxidation-stable Cu–TiO2 aerogels"
11:50-12:10 IL7: Elena Selli (University of Milan, Italy)"Charge carriers photogenerated in photocatalytic
materials: transient absorption and time-resolved
photoluminescence investigations"
Chair: Jun-ya Hasegawa (ICAT, Hokkaido University)
14:40-15:00 IL8: Izabela Rzeznicka(Shibaura Institute of Technology)"Hybrid surface materials of inorganic-organic layered
structures as cathode materials for Li-air rechargeable
batteries"
15:00-15:20 IL9: Agata Markowska-Szczupak(West Pomeranian University of Technology, Poland)"Antimicrobial activity of modified titanium dioxide fordetoxification and disinfection of water"
15:20-15:35 ST4: Osamu Tomita (Kyoto University)"Polyoxometalate as a stable shuttle redox mediator in
Z-scheme water splitting"
15:35-15:50 ST5: Anna Malankowska(University of Gdansk, Poland)"Trimetallic Au@Pd@Pt core-shell nanoparticles modified
TiO2 and NaTaO3 with enhanced visible light activity"
Chair: Mai Takashima (ICAT, Hokkaido University)
16:10-16:40 KL5: Hynd Remita(CNRS and University of Paris-Saclay, Orsay, France)"Conjugated polymer nanostructures for photocatalysis
under visible light"●年報2017・研究所編

16:40-17:00 IL10: Satoru Takakusagi(ICAT, Hokkaido University)"Structure and reactivity on well-defined model catalyst
surfaces studied by STM and XAFS"
17:00-17:20 IL11: Anna Zielińska-Jurek(Gdansk University of Technology, Poland)"Magnetic photocatalysts for water treatment"
17:20-17:40 IL12: Yuichi Kamiya (Hokkaido University)"Catalytic reduction of nitrate toward purificationof actually polluted groundwater"
17:40-17:55 ST6: Cody Finke(California Institute of Technology, USA)
"Atomic layer deposition as a tool for tuning the reactivityof heterogeneous electrocatalysts for the chlorine andoxygen evolution reactions"
17:55-18:10 ST7: Anna Gołąbiewska(University of Gdansk, Poland)"The effect of gold shape and size on the visible light
induced photoactivity of Au-TiO2"
18:10-18:20 Ceremony of poster awards
18:20-18:30 Ewa Kowalska (ICAT, Hokkaido University)
Closing remarks

Ceremony of poster awards (awardees and plenary speakers):
B. Ohtani, M. Kato, D. Bahnemann, M. Endo, A. Nitta, M. R. Hoffmann(from left)

February 22, 2018
8:00-20:00 Postconference trip

SNEPEC participants at Toya Lake21

■触媒科学研究所コロキウム
主催：北海道大学触媒科学研究所
内外の研究者・学生間の研究上の交流を図ることを目的として月1回程度開催されているものである．2005年度から継続的に実施し，若手研究者の育成の場としての役割を果たしている．2010年度途中より名称を「触媒化学研究セン
ターコロキウム（Catalysis Research Center Colloquium）」とあらため，メール配信およびウェブページでの案内をより充実させている．2015年10月からは改組に伴い名称を「触媒科学研究所コロキウム（Institute for Catalysis (ICAT)
Colloquium）」としている．2017年度は第400回から第411
回まで合計12回開催した（開催申請の時期のずれや講演者の都合などによる延期等のため，回数の順序と日時の順序は異なっている場合がある）．写真は，2017年度の最初のコロキウムである第400回のポスター．《》内は担当教員．
第 400 回コロキウム 2017/04/07 Jochen Lauterbach（University of South Carolina, Columbia, SC 29201,
USA・Visitng Professor of ICAT）「Guided Nanoscale
Synthesis and High Throughput Screening for Catalyst
Discovery」CRIS Builiding Seminar Room BC《朝倉清髙》
第 401 回コロキウム 2017/07/07 満留敬人（大阪大学大学院基礎工学研究科 物質創成専攻 化学工学領域・准教授）「高選択的分子変換を可能とする高活性複合金属ナノ粒子触媒の設計と開発」創成科学研究棟 4 階セ
ミナー室 BC《中島清隆》
第 402 回コロキウム 2017/07/07 前田和彦（東京工業大
学理学院・准教授）「半導体，錯体，ナノ粒子をビル
ティングブロックとしたエネルギー変換型光触媒系の構築」創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC《中島清隆》
第 403 回コロキウム 2017/07/19 Stepnicka Petr（Charles
University, Faculty of Science, Department of Inorganic
Chemistry・Prof.）「Coordination chemistry and catalytic use
of functional phosphinoferrocene carboxamides」創成科学
研究棟 5 階大会議室《高橋保》
第 404 回コロキウム 2017/07/19 Zhenfeng Xi（College ofChemistry, Peking University・Prof.）「Spiro Metalla-aromatics ～Making the Impossible Possible～」創成科学
研究棟 5 階大会議室《高橋保》
第 405 回コロキウム 2017/09/25 Supawadee
Namuangruk（Group Leader, Nanoscale Simulation
Laboratory, National Nanotechnology Center (NANOTEC),
National Science and Technology Development Agency(NSTDA), Thailand・Dr. ）「DFT investigation of H2S
Desulfurization on Anatase TiO2(001) Surface」創成科学研
究棟 4 階セミナー室 A《長谷川淳也》
第 406 回コロキウム 2017/10/27 鎌田慶吾（東京工業大
学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所・准教授）「複合酸化物の構造制御を基盤とした高機能触媒の開発」創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC《中島清隆》

学と創製」研究者・准教授）「ポルフィリン・フタロ
シアニン face-to-face 型超分子会合体を利用した触媒開拓」創成科学研究棟 4 階セミナー室 C《髙草木達》
第 409 回コロキウム 2018/02/05 Amalendu Chandra（Professor, Department of Chemistry, Indian Institute ofTechnology Kanpur, India 208016・Professor）「Free Energy
Pathways of Enzymatic Reactions Catalyzed by
PLP-Transaminase」創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC《中山哲》
第 410 回コロキウム 2018/03/02 Yuki Nagata（MaxPlanck Institute for Polymer Research, Mainz, Germany・Dr. ）「Molecular modeling of ice-air and water-air
interfaces: input from theoretical sum-frequency generation
spectroscopy」創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC《中山哲》
第411回コロキウム 2018/03/28 Damien Hall（Associate
Professor (Specially Appointed) at Osaka University,
Institute for Protein Research/ANU - Level C Academic(Group Leader) Australian National University, Research
School of Chemistry・Dr. ）「Physical biochemistry of
disease」創成科学研究棟4階セミナー室C《中野環》

第 407 回コロキウム 2017/11/07 Alexander F. Bedilo（Boreskov Institute of Catalysis SB RAS, Novosibirsk,
Russia・Professor）「Characterization of highly active sites
on the surface of oxide catalysts by electron paramagnetic
resonance」創成科学研究棟 4 階セミナー室 C《朝倉清髙》
第 408 回コロキウム 2018/01/15 山田泰之（名古屋大学
物質科学国際研究センター准教授,触媒科学研究所客員准教授,科学技術振興機構さきがけ「革新的触媒の科22

年報2017・研究所編●

沿革と記録history and record
沿革
触媒化学研究センター（現触媒科学研究所）設置以降
2016年度までの沿革．日付のあとの（）つき数字は催事の開催日数．
1989/05/29《設置改廃》 触媒研究所を廃止し「国立学校設置法施行規則」の一部改正により北海道大学に全国共同利用施設の「触媒化学研究センター」（6研究部門・1
客員研究部門）が設置・「表面構造物性部門」（定員：教
授1・助教授1・助手2）は平成元年から2ヶ年にわたり岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所の流動研究部門として同研究所｢分子集団研究系・界面分子科学研究部門｣に転換
1989/05/29《センター長》 初代センター長に大野公男（理学部教授）就任
1989/07/03(5)《催事》 第4回日中米触媒シンポジウム『 Development of Novel Catalysis and Improvement of
Catalytic Processes』を共催［主催：日中米触媒シンポジ
ウム組織委員会・共催：触媒学会・日本化学会北海道支部・電気化学協会北海道支部・石油学会・日本表面学会］
1989/09/08《催事》 第3回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1989/11/24(2)《催事》 第1回触媒化学研究センター短期研究会開催〈触媒化学研究センター会議室〉
1990/02/23《催事》 第3回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1990/04/01《センター長》 第2代センター長に金岡祐一（薬学部教授）就任
1990/06/28(2)《催事》 第1回国際研究集会『表面化学の最前線（Frontiers of Surface Chemistry））を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1990/09/07《催事》 第4回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1990/10/19(2)《催事》 第2回国際研究集会『触媒化学の最前線(Frontiers of Catalytic Chemistry)』を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1990/11/09《催事》 センター設置記念特別講演会「研究体制からみた大学の現状と将来―自然科学系を中心として」を開催〈北海道大学クラーク会館〉
1990/11/09(2)《催事》 第2回研究発表会を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1991/01/31(2)《催事》 第1回研究討論会『精密合成のための触媒設計』を開催［共催：触媒学会ファインケミカ
ルズ合成触媒研究会］〈北海道大学学術交流会館〉
1991/02/22《催事》 第4回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1991/04/01《設置改廃》 「表面構造物性部門」（定員：助教授1・助手2）が平成3年度からさらに2ヶ年にわたり岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所の流動研究部門として同研究所「極端紫外光科学研究系・界面分子科学研究部門」に転換●年報2017・研究所編

1991/04/01《センター長》 第3代センター長に松永義夫（理学部教授）就任
1991/07/27《催事》 第3回国際研究集会『地球環境のための触媒化学（Catalytic Chemistry for Global Environment）』
を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1991/09/06《催事》 第5回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1991/09/20(2)《催事》 第4回国際研究集会『エレクトロキャタリシスの最前線 (Frontiers of Electrocatalysis)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1991/11/01《催事》 第3回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1992/01/21(2)《催事》 第2回研究討論会『表面原子の動
き，操作に関する計測・制御技術』を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1992/02/21《催事》 第5回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1992/04/01《センター長》 第4代センター長に延與三知夫（触媒化学研究センター教授）就任
1992/09/06《催事》 第6回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1992/11/06《催事》 第4回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1993/01/13(2)《催事》 第3回研究討論会『地球環境の改善のための触媒化学』を開催［共催：（財）地球環境産業
技術研究機構（RITE）］〈北海道大学学術交流会館〉
1993/02/15《催事》 第6回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1993/04/01《設置改廃》 「表面構造物性部門」が岡崎国立共同研究機構・分子科学研究所の流動研究部門「極端紫外光科学研究系・界面分子科学研究部門」から復帰
1993/09/06《催事》 第7回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1993/11/12《催事》 第5回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1994/01/24(2)《催事》 第4回研究討論会『活性表面の分子ダイナミックスと触媒』を開催〈北海道大学学術交流
会館〉
1994/02/18《催事》 第7回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1994/04/01《センター長》 第5代センター長に東市郎（免疫科学研究所教授）就任
1994/08/18(2)《催事》 創立5周年記念国際シンポジウム・
第 5 回 国 際 研 究 集 会 『 触 媒 化 学 の 最 近 の 進 歩 (Recent
Progress in Catalytic Chemistry)』を開催〈札幌サンプラザ〉
1994/09/06《催事》 第8回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1994/11/18《催事》 第6回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1995/01/26(2)《催事》 第5回研究討論会『表面エネルギー
移動と反応動力学の新展開』を開催〈北海道大学学術交
流会館〉

23

1995/02/20《催事》 第8回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1995/09/05《催事》 第9回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
開講式を開催1995/10/02(2)《催事》 第6回国際研究集会『触媒表面科
学の最前線(Frontiers of Catalytic Surface Science)』を開催〈北海道大学学術交流会館/触媒化学研究センター会議室〉
1995/11/17《催事》 第7回研究発表会を開催〈北海道大学
百年記念会館〉
1996/01/18(2)《催事》 第6回研究討論会『電極触媒化学と表面科学の接点』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1996/02/19《催事》 第9回「触媒科学研究集団研修コ－ス」
閉講式を開催1996/04/01《センター長》 第6代センター長に東市郎（免疫科学研究所教授）再任
1996/07/24(2)《催事》 第7回国際研究集会『次世代化学創成のための触媒科学(Catalytic Science to Create Next
Generation Chemistry)』を開催〈ホテル札幌ガーデンパレス〉
1996/07/26《催事》 外部点検評価委員による「部門研究活動評価」を実施
1996/09/02《催事》 第10回触媒科学研究集団研修コース
開講式を開催1996/11/15《催事》 第8回研究発表会を開催〈触媒化学研究センター会議室〉
1996/12/05《催事》 外部点検評価委員による「組織を含めた全体評価」を実施
1997/01/23(2)《催事》 第7回研究討論会『均一系化学と不均一系化学の接点』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1997/02/17《催事》 第10回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1997/04/01《センター長》 第7代センター長に岩本正和（触媒化学研究センター教授）就任
1997/09/01《催事》 第11回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
1997/11/06(2)《催事》 第8回国際研究集会『明日を拓く
均 一 系 触 媒 化 学 （ Homogeneous Catalysis towards the
Future）』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1997/12/05《催事》 第9回研究発表会を開催〈触媒化学研究センター会議室〉
1998/01/20(2)《催事》 8回研究討論会「原子・分子レベルの反応制御－機能とデザイン」を開催〈北海道大学学術交流会館〉
1998/02/16《催事》 第11回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1998/04/09《設置改廃》 基幹研究部門3部門9分野・客員
研究部門1部門2分野に拡充改組
1998/06/01《催事》 第12回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
1998/07/27(2)《催事》 第9回国際研究集会『不均一系およ び 均 一 系 触 媒 化 学 の 近 未 来 （ Future Possibilities in
Heterogeneous and Homogeneous Catalysis）』を開催〈ホテル札幌ガーデンパレス〉
1998/09/07《催事》 改組記念式典・講演会及び祝賀会を開催〈ホテル札幌ガーデンパレス〉
1998/09/08《催事》 改組記念研究発表会『触媒化学の挑戦』を開催〈北海道大学百年記念会館〉

24

1998/10/09《催事》 第10回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1998/10/27《催事》 第9回研究討論会『表面プロービングの技術』を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1998/11/24《催事》 第12回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1999/03/04《催事》 触媒化学研究センター第4回大学院生の交流発表会〈理学部液化センターＷ4号室 〉
1999/04/01《センター長》 第8代センター長に岩本正和（触媒化学研究センター教授）再任
1999/05/31《催事》 第13回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
1999/11/05《催事》 第11回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
1999/11/24《催事》 第13回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
1999/12/04(4)《催事》 第10回国際研究集会『分子レベルの 構 造 制 御 と 触 媒 機 能 (Fabrication of Nano-Order
Materials and Catalytic Functions)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2000/01/29(2)《催事》 第10回研究討論会『分子を超えた「かたち」と機能』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2000/03/08《催事》 触媒化学研究センター第5回大学院生の交流発表会〈理学部5-305号室 〉
2000/04/01《センター長》 第9代センター長に魚崎浩平（理学研究科教授）就任
2000/05/29《催事》 第14回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
2000/06/29《催事》 国際シンポジウム『次世代のための新 し い 物 質 変 換 （ International Symposium on Novel
Transformation for Next Generation））を共催［主催：科学技術振興事業団］〈北海道大学学術交流会館〉
2000/08/02(2)《催事》 第11回国際研究集会『X線吸収微細構造分光法の最前線とその触媒・界面化学への応用に関する触媒化学研究センター国際シンポジウム(Frontierof XAFS Spectroscopy and its Applications to CatalystandInterface)』を開催〈北海道大学理学部大講堂〉
2000/10/31《催事》 第12回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2000/11/20《催事》 第14回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
2001/02/01(2)《催事》 第11回研究討論会『分子触媒の新しい仕掛け』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2001/03/19(3)《催事》 堀内先生生誕100年記念シンポジ
ウム『ナノスケール触媒作用研究最前線(Frontiers ofNano Scale Catalysis and Electrochemistry)』を共催［主催：
CES21・共催：北海道大学］
2001/03/02《催事》 触媒化学研究センター第6回大学院生の交流発表会〈315-6号室 〉
2001/05/29《催事》 第15回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
2001/10/23《催事》 第13回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2001/11/08(2)《催事》 第12回研究討論会『触媒基本反応の検討：表面ナノ構造と反応ダイナミクス』を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2001/11/16《催事》 第15回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催

年報2017・研究所編●

2001/12/07《催事》 中国・北京石油大学化工学院と部局間協定を締結2002/01/27(5)《催事》 『第3回国際酸化物表面ワーク
シ ョ ッ プ (The Third International Workshop on Oxide
surfaces)』を開催［共催：第3回国際酸化物ワークショッ
プ実行委員会］〈北海道大学学術交流会館〉
2002/03/05《催事》 触媒化学研究センター第7回大学院生の交流発表会〈理学部5-301号室〉
2002/04/01《センター長》 第10代センター長に高橋保（触媒化学研究センター教授）就任
2002/05/27《催事》 中国・北京大学化学与分子工程学院と部局間協定を締結
2002/08/09(3)《催事》 第13回国際研究集会『界面光化学に関する触媒化学研究センター国際シンポジウム(CRCInternational Symposium on Photochemistry at Interfaces)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/10/08(3)《催事》 第13回国際研究集会『界面光化学に関する触媒化学研究センター国際シンポジウム(CRCInternational Symposium on Photochemistry at Interfaces)』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/10/23《催事》 第14回研究発表会を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/11/14(2)《催事》 第13回研究討論会『ナノテクノロ
ジーと触媒化学』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2002/12/28(9)《催事》 外部点検評価（書面）を実施
2003/02/03《催事》 『光触媒化学シンポジウム』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2003/03/03《催事》 触媒化学研究センター第8回大学院生の交流発表会〈理学部N-308号室〉
2003/05/02《催事》 中国・北京大学化学与分子工程学院と大学間協定に基づく合意書を締結・合意書に基づく触媒化学研究センター北京オフィス設置に関する覚書きを締結
2003/05/20《催事》 中国・清華大学化学系と部局間協定を締結
2003/09/17《催事》 ドイツ・ミュンスター大学有機化学
研究所・化学薬学部と部局間協定を締結
2003/10/29《催事》 北海道大学触媒化学研究センター北京オフィス設置記念シンポジウムを開催〈北京〉2003/11/24(3)《催事》 『次世代の分子触媒化学に関する
触媒化学研究センター国際シンポジウム（The 14th CRC
International Symposium on "Molecular Catalysis of the Next
Generation"）』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2004/01/08《催事》 『北京大学札幌オフィス設置記念式
典及び特別講演』を開催〈北海道大学創成科学研究棟会議室〉
2004/01/08(2)《催事》『北海道大学触媒化学研究センター
新棟移転記念シンポジウム』を開催〈北海道大学創成科
学研究棟会議室〉
2004/03/03《催事》 触媒化学研究センター第9回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟セミナー室BC 〉
2004/04/01《センター長》 第11代センター長に高橋保（触媒化学研究センター教授）再任
2004/08/16《催事》 ドイツ・アーヘン工科大学無機化学
研究所と部局間協定を締結
2004/09/09《催事》 ドイツ・ボン大学化学科ケクレ有機
化学・生物化学研究所と部局間協定を締結●年報2017・研究所編

2004/10/27(3)《催事》 第15回国際シンポジウム『触媒反応ダイナミクスと表面ナノ構造』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2004/11/11(2)《催事》 第15回研究討論会『明日を創る有機化学』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2004/12/02《催事》 第15回研究発表会を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2005/03/18《催事》 中国・華東師範大学化学系と部局間協定を締結
2005/03/09《催事》 触媒化学研究センター第10回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟セミナー室BC 〉
2005/09/30(2)《催事》 第16回国際シンポジウム『不均一酸化触媒を展望する』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2005/10/12《催事》 第1回情報発信型国際シンポジウムを開催〈ドイツ・アーヘン工科大学有機化学研究所〉
2005/11/10(2)《催事》 第16回研究討論会『精密材料設計のフロンティア戦略と機能化』を開催〈北海道大学創成
科学研究棟〉
2005/12/26《催事》 ドイツ・マックスプランク協会フリッツハーバ研究所と部局間協定を締結
2006/03/06《催事》 触媒化学研究センター第11回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2006/04/01《センター長》 第12代センター長に上田渉（触媒化学研究センター教授）就任
2006/05/22《催事》 ドイツ・ブレーメン国際大学理工学
部と部局間協定を締結
2006/09/14(3)《催事》 第2回情報発信型国際シンポジウ
ムを開催〈アメリカ・パデュー大学〉
2006/09/21《催事》 中国・上海地区共同実験室開所記念
式典〈上海市〉
2007/01/10(2)《催事》 第17回研究討論会『原子分子からみた触媒反応機構』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2007/03/08《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第12回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2007/04/01《設置改廃》 触媒ターゲット研究アセンブリ
触媒基礎研究部7部門に拡充改組
2007/05/22《催事》 アメリカ・デラウェア大学触媒科学
技術センターと部局間協定を締結
2007/06/22(2)《催事》 第19回CRC国際シンポジウム『ナノ構造材料と電極触媒』を開催〈北海道大学大学院理学院〉
2007/09/21(2)《催事》 第20回CRC国際シンポジウム『触媒のin-situ Characterization－現状と将来展望』〈北海道大学創成科学研究棟〉
2007/09/25《催事》 第3回情報発信型国際シンポジウムを開催〈フランス・リヨン大学〉
2007/10/09《催事》 中国・厦門大学固体表面物理化学国
家重点実験室と部局間協定を締結
2007/10/10《催事》 中国・中国科学院大連化学物理研究
所触媒基礎国家重点実験室と部局間協定を締結
2008/01/24(2)《催事》 第18回研究討論会『結晶と触媒』
を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2008/03/18《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第13回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2008/04/01《センター長》 第13代センター長に上田渉（触媒化学研究センター教授）再任〈北海道大学学術交流会
館〉

25

2008/05/27《催事》 中国厦門大学固体表面物理化学国家重点実験室とのジョイントシンポジウムを開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2008/07/07《催事》 『触媒サミット－触媒は地球維持のキーテクノロジー』を開催〈北海道大学学術交流会館/
北海道大学触媒化学研究センター〉
2008/10/29(3)《催事》 第22回CRC国際シンポジウム『バイオインターフェイスとバイオマス変換』を開催〈北海道大学創成科学研究棟〉
2008/11/03《催事》 第4回情報発信型国際シンポジウムを開催〈スウェーデン・The Royal Swedish Academy of
Sciences Stockholm〉
2009/01/21(2)《催事》 『研究討論会in東京』を開催〈東京工業大学〉
2009/01/22《催事》 外部点検評価委員会開催
2009/03/10《催事》 アメリカ・アイオワ州立大学理工技術研究所と部局間協定を締結
2009/03/13《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第14回大学院生の交流発表会〈創成科学研究棟大会議室〉
2009/09/18《催事》 第5回情報発信型国際シンポジウムを開催〈ロシア・N. D. Zelinsky Institure of Organic Chemistry,
Moscow〉
2009/10/27《催事》 中国厦門大学 固体表面物理化学国
家重点実験室とのジョイントシンポジウムを開催〈中国・Xiamen University〉
2009/12/07《催事》 触媒化学研究センター20周年記念講演会・記念式典・記念祝賀会
2009/12/08(2)《催事》 触媒化学研究センター20周年記念
国際シンポジウム・第24回CRC国際シンポジウム・第20回研究討論会2010/01/26《催事》 イギリス・カーディフ大学カーディ
フ触媒研究所と部局間協定を締結
2010/03/11《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第15回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会
議室/サイエンスプラザ〉
2010/03/15《催事》 ポーランド・ポーランド科学アカデ
ミー触媒・表面化学研究所と部局間協定を締結
2010/03/17《催事》 ポーランド・西ポメラニアン大学化学・環境工学研究所と部局間協定を締結
2010/03/18《催事》 ポーランド・グダンスク工科大学と部局間協定を締結
2010/04/01《センター長》 第14代センター長に福岡淳（触媒化学研究センター教授）就任
2010/07/24(2)《催事》 第25回CRC国際シンポジウム〈洞爺湖〉
2010/12/23《催事》 根岸英一先生ノーベル賞受賞記念講
演会〈道新ホール〉
2011/01/24(2)《催事》 第1回統合物質国際シンポジウム・
平成22年度触媒化学研究センター研究討論会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2011/03/04《催事》 第6回情報発信型国際シンポジウム〈中国・Beijing University〉
2011/03/11《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第16回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟セミ
ナー室/サイエンスプラザ〉
2011/08/24《学生交流委員会》 ソフトボール大会/ジンギ
スカンパーティ〈美香保公園 (北22条東4丁目) 野球場B/
創成科学研究棟の裏玄関近く〉

26

2012/01/26(2)《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジウム・研究討論会
2012/02/04《催事》 第7回情報発信型国際シンポジウムを開催〈カナダ・ヨーク大学〉
2012/03/09《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第17回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会
議室/サイエンスプラザ〉
2012/04/01《センター長》 第15代センター長に福岡淳（触媒化学研究センター教授）就任
2012/04/01《組織》 触媒基礎研究部に触媒理論化学研究
部門設置
2012/04/01《人事》 集合機能化学研究部門に中野環教授（北海道大学大学院工学研究院教授）着任
2012/04/01《人事》 触媒反応化学研究部門に高瀬舞助教（北海道大学大学院理学院化学専攻博士後期課程）着任
2012/05/12《催事》 2012年北の国触媒塾（主催：触媒学会/共催：触媒化学研究センター）
2012/06/01(2)《催事》 第3回統合物質創製化学推進事業
シンポジウム（九州大学）
2012/06/28《催事》 青少年サイエンスミーティング
2012/07/23(2)《催事》 統合物質創製化学推進事業第3回
若手研究会（琵琶湖リゾートクラブ）
2012/08/29《学生交流委員会》 ソフトボール大会/ジンギ
スカンパーティ〈北野球場 (北22条西15丁目）/創成科学
研究棟の裏玄関近く〉
2012/09/18《催事》 FHIシンポジウム
2012/10/01《人事》 触媒理論化学研究部門に長谷川淳也
教授（京都大学福井謙一記念研究センター准教授）着任
2012/11/01《人事》 触媒反応化学研究部門にエバ＝コワ
ルスカ准教授（ドイツウルム大学博士研究員）着任
2012/12/06《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：小笠原准教授）
2012/12/10(2)《催事》 第2回統合物質国際シンポジウム（名古屋大学）2013/01/01《人事》 集合機能化学研究部門に小山靖人准教授（東京工業大学大学院理工学研究科助教）着任
2013/01/23《催事》 触媒化学研究センター研究討論会
2013/01/24《催事》 外部点検評価委員会
2013/02/01《催事》 ポーランド・グダンスク大学と部局間協定を締結2013/02/05《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：叶准教授）
2013/03/04《催事》 情報発信型国際シンポジウムinケル
ン
2013/03/07《催事》 情報発信型国際シンポジウムinスト
ラスブール
2013/03/13《催事》 触媒化学研究センター第18回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会議室/サイエンスプラザ〉
2013/04/01《組織》 実用化基盤技術開発部設置
2013/05/11《催事》 2012年北の国触媒塾（主催：触媒学会/共催：触媒化学研究センター）〈北海道大学創成科学
研究棟5階大会議室〉
2013/06/28《催事》 統合物質創製化学推進事業第4回若手研究会（名古屋クラウンホテル）
2013/08/04 《 催 事 》 第 16 回 均 一 不 均 一 触 媒 会 議(ISHHC-16)〈北海道大学学術交流会館〉

年報2017・研究所編●2013/08/10《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：髙草木准教授）
2013/10/25《催事》 情報発信型国際シンポジウムinプラハ
2013/10/31《催事》 第4回統合物質シンポジウム〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2014/01/09《催事》 情報発信型国際シンポジウムinアトランタ
2014/01/10《催事》 第3回統合物質国際シンポジウム（九州大学）
2014/03/13《催事》 触媒化学研究センター第19回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会議室/サイエンスプラザ〉
2014/03/17《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：竹口客員教授）
2014/03/17《催事》 触媒化学研究センター平成２５年度
研究討論会〈創成科学研究棟５階大会議室〉
2014/04/01《センター長》 第16代センター長に朝倉清髙（触媒化学研究センター教授）就任
2014/04/26《催事》 アメリカパーデュー大学と部局間協定を締結
2014/09/30《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：小山准教授）
2014/10/04《催事》 情報発信型国際シンポジウムinシカ
ゴ
2014/10/06《催事》 7th Negishi-Brown Lectures
2014/10/14《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：エヴァ コワルスカ准教授）
2014/10/30《催事》 情報発信型国際シンポジウムinストックホルム
2015/04/25《催事》 2015年北の国触媒塾（主催：触媒学会/共催：触媒化学研究センター）〈北海道大学創成科学
研究棟5階大会議室〉
2015/10/01《組織》 触媒科学研究所に改組
2015/10/13《催事》 触媒科学研究所（旧触媒化学研究センター）改組記念講演会・記念式典・祝賀会〈フロンティ
ア応用科学研究棟鈴木章ホール 〉
2015/10/14《催事》 触媒科学研究所（旧触媒化学研究センター）改組記念シンポジウム〈フロンティア応用科学
研究棟鈴木章ホール〉
2015/11/30《催事》 情報発信型国際シンポジウムinマド
リード〈スペイン・アルカラ大学〉
2015/12/24《催事》 第１回理研-北大-産総研「触媒研究」
合同シンポジウム〈イイノカンファレンスセンター
RoomA〉
2015/12/24《催事》 ミニ国際シンポジウム「電極溶液界面における表面増強赤外分光法の新しい展開」〈創成科学
研究棟四階セミナー室 BC〉
2016/06/30《催事》 触媒科学研究所国際シンポジウム（担当：中島清隆准教授）
2016/10/31《催事》 北大―理研―産総研「触媒研究」合
同シンポジウム
2016/12/09《催事》 情報発信型国際シンポジウム in 廈門
2017/01/26《催事》 統合物質創成化学研究推進機構第 2
回国内シンポジウム〈創成科学研究棟 5 階大会議室〉●年報2017・研究所編2017年度の記録
日付のあとの（）つき数字は催事などの開催日数．コロキウムの詳細については「講演会・研究会など」参照．
2017/04/07《コロキウム》 （Jochen Lauterbach）〈創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC〉
2017/04/20《教授会》 第 23 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/04/27《運営委員会》 第 12 回運営委員会（持ち回り）
2017/04/28《教授会》 第 24 回教授会（持ち回り）
2017/05/15《催事》 第 16 回日韓触媒シンポジウム〈かでる２・７〉2017/05/18《教授会》 第 25 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/06/22《教授会》 第 26 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/07/01《人事》 分子触媒研究部門宋志毅助教 准教
授昇任
2017/07/07《コロキウム》 （満留敬人）〈創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC〉
2017/07/07《コロキウム》 （前田和彦）〈創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC〉
2017/07/19《コロキウム》 （Stepnicka Petr）〈創成科学研究棟 5 階大会議室〉
2017/07/19《コロキウム》 （Zhenfeng Xi）〈創成科学研
究棟 5 階大会議室〉
2017/07/27《運営委員会》 第 13 回運営委員会〈創成科学研究棟 5 階大会議室〉
2017/07/31《教授会》 第 27 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/08/22《教授会》 第 28 回教授会（持ち回り）
2017/09/21《教授会》 第 29 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/09/25《コロキウム》 （Supawadee Namuangruk）〈創成科学研究棟 4 階セミナー室 A〉
2017/10/19《教授会》 第 30 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/10/20《運営委員会》 第 14 回運営委員会（持ち回り）
2017/10/27《コロキウム》 （鎌田慶吾）〈創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC〉
2017/10/30《催事》 統合物質創製化学研究推進機構 第 3
回国内シンポジウム（京都大学化学研究所）
2017/11/02《運営委員会》 第 15 回運営委員会（持ち回り）
2017/11/03《催事》 情報発信型シンポジウム in アイント
ホーフェン〈Zwarte Doos, Eindhoven〉
2017/11/07《コロキウム》 （Alexander F. Bedilo）〈創成
科学研究棟 4 階セミナー室 C〉
2017/11/16《教授会》 第 31 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/12/21《教授会》 第 32 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/01/15《教授会》 第 33 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/01/15《運営委員会》 第 16 回運営委員会〈創成科学研究棟 5 階大会議室〉
2018/01/15《コロキウム》 （山田泰之）〈創成科学研究棟 4 階セミナー室 C〉

27

2018/01/24《催事》 統合物質創製化学研究推進機構 国際
シンポジウム（九州大学）
2018/02/05《コロキウム》 （Amalendu Chandra）〈創成科学研究棟 4 階セミナー室 BC〉
2018/02/13《教授会》 第 34 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/02/20《催事》 Symposium on Nanomaterials forEnvironmentalPurification and Energy Conversion -SNEPEC〈北海道大学学術交流会館小ホール〉

28

2018/02/28《教授会》 第 35 回教授会（持ち回り）
2018/03/02《コロキウム》 （Yuki Nagata）〈創成科学研
究棟 4 階セミナー室 BC〉
2018/03/15《教授会》 第 36 回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/03/28《コロキウム》 （Damien Hall）〈創成科学研
究棟 4 階セミナー室 C〉

年報2017・研究所編●

基礎研究系
Department of Fundamental Research
触媒表面研究部門/ Catalyst Surface
Research Division■2017年度の構成員〈教授〉朝倉清髙・〈特任教授〉Jochen Anton LAUTERBACH［～2017/04/15］/Aleksandr BEDILO［2017/10/06～
2017/12/11］・〈准教授〉髙草木達・〈助教〉三輪寛子・〈特任助教〉脇坂祐輝・〈博士研究員〉Qiuyi YUAN/永松伸一・〈研究員〉大澤雅俊/Shen YE/野口浩史/宮崎晃太朗/工藤雅嗣・〈JSPS 外国人特別研究員〉Felix Elias FEITEN・〈外国人研究員〉SEUSER GRANT SPENCER〈工学院/大学
院博士課程〉Natee SIRISIT/城戸大貴・〈工学院/大学院修士課程〉岩田洋二郎/金野弘・〈工学部/学部学生〉高橋拓史/陶山なぎさ・〈特定専門職員〉坂井富美子・〈研究支援推進員〉山本貞明・〈事務補助員〉濱上優子

Fig.1 First MARX-RAMAN spectrum: Excitation energy
9881.5 eV and the loss energy 408 eV just corresponding to N
K-edge. Dots: experimental, Line: smooth. (unpublished data)
面に吸着した反応中間体のその場XAFS測定には2つの困難がある．1つは，反応中間体である軽元素のX線吸収端は1000 eV以下の低エネルギー領域に存在し，空気等の吸収が大きくなるため，真空下での測定が必要である．このためにin situ測定は工夫が必要となる．二つ目に，共存する
空気や反応物のスペクトルが混ざってくるため，吸着した反応中間体の構造を決定することは難しい．さて，ここで提案するMARX RAMAN(Multiatom Resonace X-ray Raman)法は上記の問題点を一度に解決する手法である．しかし，いまだに報告はなされていない．そこで，われわれはその可能性を追求する実験を行っている．

■2017年度のうごき
2017年4月，特任教授Jochen Anton LAUTERBACHが転出した．2017年10月，Aleksandr BEDILOが特任教授として着任し，2017年12月転出した．2017年6月，SEUSER GRANT
SPENCERが客員研究員として着任し，2017年8月，転出した．2017年3月，修士課程の岩田洋二郎が修了し，Qiuyi
YUAN，永松伸一が転出した．

■研究課題
酸化物などカチオン性金属―アニオン性典型元素化合物（TB化合物と略す）は，担持金属触媒の担体や高機能触媒として利用されている．しかしその表面科学的な理解
は，組成により大きく変化するため，遅れている．我々は，こうした対象を調べるのに適した表面顕微分光法を開発するとともに，これら複雑なTB化合物表面の理解とTB表面の物理的・化学的修飾を目的に研究を進めている．最終的には，表面を機械のように動かし，反応を制御したいと思っている．
1．MARX-RAMAN
XAFS(X-ray absorption fine structure)はX線吸収原子周辺の局所構造を得ることが出来るため，高分散した触媒ナノ粒子のその場構造解析として力を発揮している．一方，表●年報2017・研究室編

2017年度のトピック： Spring8 BL36XUでMARX-RAMANの可能性を調べる実験を行い，Fig.1に示すようなMARX-RAMAN
を世界で初めてとらえることができた．さらに，Taフォイルとの比較や他の元素を使った実験でも同様の結果をえた．《講演1,2》．
2．遷移金属と典型元素の化合物触媒の構造と触媒反応
低価数遷移金属と典型元素の化合物（LVTMC＝Low valentTransition metal- Main group element compound）である炭化物(IV族)，窒化物，リン化物（V族），カルコゲン（VI族）
は，共有結合とイオン結合の両方をもち，特異な触媒活性を示す．例えば，Fischer-Tropsch合成触媒のMoCx，Mo2N，脱硫触媒Ni2P，アセトキシ化触媒のPdTeなどである．また，第3成分を添加すると，共有結合性とイオン結合性バラン
スを変化させ，LVTMCの触媒活性を変化させることができる．中でもNi2Pは，環境浄化反応である水素化脱硫反応，水素化脱窒素反応，脱塩素反応やバイオ燃料精製反応である水素化脱酸素反応，更に，水素生成反応に対して高活性を示すLVTMCである．
2017年度のトピック: Ni2P(1 0 -1 0)表面でのPが欠陥をどう拡散するかを調べたところFig.2に示すようなきれいな中間構造があることを発見した．《講演12》.
3．多様な量子ビームを用いた触媒解析手法の確立
物質，とくに表面の構造解析には，回折法が有力であるとされ，広く用いられてきた．しかし，回折法は，長距離

29

■学内外の研究者との共同研究（2017年度）

Fig. 2 Phosphorous diffusion in bulk Ni2P was investigatedby DFT calculations. The P diffusions to vacancies hadlarge diffusion barriers of more than 1 eV, except the P
diffusion path along [0001] direction through an interstitialsite, which showed the lowest energy barrier of about 0.18
eV. The DFT calculations suggested that the two adjacentvacancies allow the local rearrangement of the structure toform a stable tetrahedral structure at the intermediate state.
We have proposed a new diffusion mechanism in theintermetallic compound named interstitial–vacancy
diffusion mechanism.
秩序を必要とし，欠陥や不純物といった必ずしも長距離秩序を持たない系に対しては，有効性が落ちる．こうした系に対する研究手法として，顕微鏡法に加えて，加速器ベースの手法があげられる．我々は，これまで触媒研究に用いられてこなかったミュオンや陽電子，さらに，XFEL（x-ray
free electron laser)などの量子ビームを触媒研究に応用して，活性点周りの3次元構造や電子状態，光触媒の光励起メカニズムなどを明らかにすべく解析手法の確立を目指している.
2017年度のトピック：光触媒であるTiO2 内部の欠陥構造（酸素欠陥や水素）をミュオンにより明らかにすることを目的として研究を展開した．縦磁場下でのミュオンの回転
周波数を測定することで，電子とミュオンの間の超微細相互作用によりエネルギー分裂を観測した．このことから
TiO2 内部に不純物として存在する水素原子の空間分布に対する知見がえられた．《講演8,9,11,13》．
4．燃料電池触媒のキャラクタリゼーションと表面構造解
析手法の開発燃料電池は，運転時にCO2を出さないことから，新しいエネルギー変換器として，自動車，家庭用発電機等に実用化が進んでいる．一方で，効率よく，燃料から電力を取り出すための触媒開発が重要な研究ターゲットとなっている．多くの燃料電池においては，燃料や酸素を活性化するために金属微粒子が用いられており，その金属微粒子の構造や担体である炭素との相互作用に関する知見を得ることが，燃料電池の高度化および長寿命化に必要である．われわれは，以上の観点から，燃料電池に実際に使われている金属微粒子の構造をXAFS法で決定するとともに，構造の規整されたHOPG（highly oriented pyrolytic
graphite）上のPtナノクラスターの構造決定法の開発を進めている．
2017年度のトピック：表面反応制御法で1原子層の白金クラスターを作成し，その反応特性を明らかとした《論文7》．

30

分子科学研究所上村洋平・横山利彦「超高速XAFS法による光触媒の観察」/東京大学大学院工学系研究科大山茂生教
授「EXAFSを用いたバイオマスの脱酸素反応用触媒の局所構造解析」「新規燐化物触媒の開発」/山中一郎「メタン活性化触媒のoperando観察」/物質・材料研究機構魚崎浩平
フェロー・増田卓也主任研究員「全反射XAFSによる修飾電極の研究」/高エネルギー物理学研究機構物質構造研究所
木村正雄教授「偏光全反射蛍光XAFS法の開発，多素子蛍光用SSDの計測システムの開発，高速XAFS法の開発」/東京大学大学院理学系研究科岩澤康裕教授「偏光全反射蛍光AFS法の開発，多素子蛍光用SSDの計測システムの開発，EXPEEMの開発」/山梨大学医学工学総合研究部鳥養映子教授「界面のスピン伝導と反応」/東京医科歯科大学医歯学総合研
究科宇尾基弘教授「インプラント表面処理層および骨結合
界 面 の 深 さ 分 解 XAFS 解 析 」 /Dipartimento DICEAM,
Università Mediterranea di Reggio Calabria1 ・ AssistantProfessor Francesco Mauriello 「 Exploring the Catalytic
Properties of Supported Palladium Catalysts in the Transfer
Hydrogenolysis of Glycerol」/厦門大学袁友珠教授「Efficient
Ru-Fe Catalyzed Selective Hydrogenolysis of Carboxylic Acids
to Alcoholic Chemicals」/ JASRI宇留賀朋也・関澤央輝「燃料電池触媒の開発」/理研矢橋牧名・片山哲・「XFEL-XAFSの開発」/北海道大学大学院地球環境科学研究院八木一三
教授・加藤優助教「XAFSによるBio-inspired電極触媒の構造解明」/技術研究組合FC-Cubic山口真・大平昭博・黒田清一「偏光全反射蛍光XAFSによる燃料電池モデル触媒の3次元構造解析」/東北大学大学院環境科学研究科和田山智
正教授・轟直人助教「in-situ 蛍光分光XAFS測定による固体
高分子形燃料電池用Pt/遷移金属窒化物コアシェルナノ微
粒子の微細構造解析」/理化学研究所上口賢「in-situ 蛍光分光XAFS測定による固体高分子形燃料電池用Pt/遷移金属
窒化物コアシェルナノ微粒子の微細構造解析」/山口大学
吉田真明准教授「光電気環境下の酸化物薄膜構造変化の研究」■2017年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Ohba, T.; Kubo, H.; Ohshima, Y.; Makita, Y.; Nakamura,N.; Uehara, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K. An Origin for
Lattice Expansion in Pvp-Protected Small Pd Metal
Nanoparticles. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2017, 90, 720-727.
(2) Toyao, T.; Siddiki, H. S.; Morita, Y.; Kamachi, T.;
Touchy, A. S.; Onodera, W.; Kon, K.; Furukawa, S.; Ariga,
H.; Asakura, K. Rhenium-Loaded TiO2: A Highly Versatile
and Chemoselective Catalyst for the Hydrogenation of
Carboxylic Acid Derivatives and the N-Methylation ofAmines Using H2 and CO2. Chem.-Eur. J. 2017, 23,14848-14859.
(3) Uemura, Y.; Kido, D.; Koide, A.; Wakisaka, Y.; Niwa, Y.;
Nozawa, S.; Ichiyanagi, K.; Fukaya, R.; Adachi, S.;
Katayama, T.; Togashi, T.; Owada, S.; Yabashi, M.; Hatada,K.; Iwase, A.; Kudo, A.; Takakusagi, S.; Yokoyama, T.;
Asakura, K. Capturing Local Structure Modulations of
Photoexcited BiVO4 by Ultrafast Transient XAFS. Chem.
Comm. 2017, 53, 7314-7317.
(4) Uo, M.; Wada, T.; Asakura, K. Structural Analysis ofStrontium in Human Teeth Treated with Surface Pre-Reacted
Glass-Ionomer Filler Eluate by Using Extended X-Ray
Absorption Fine Structure Analysis. Dent. Mater. J. 2017, 36,
214-221.
(5) Yuan, Q.; Takakusagi, S.; Wakisaka, Y.; Uemura, Y.;

年報2017・研究室編●

Wada, T.; Ariga, H.; Asakura, K. Polarization-Dependent
Total Reflection Fluorescence X-Ray Absorption Fine
Structure (Ptrf-Xafs) Studies on the Structure of a Pt
Monolayer on Au(111) Prepared by the Surface-Limited
Redox Replacement Reaction. Chem Lett. 2017, 46,
1250-1253.
(6) Ma, T.; Ariga, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K. Smooth
Epitaxial Copper Film on Sapphire Surface Suitable for High
Quality Graphene Growth. Thin Solid Films 2018, 646,
12-16.
(7) Contreras-Mora, J.; Ariga-Miwa, H.; Takakusagi, S.;
Williams, C. T.; Asakura, K. Phosphorous Diffusion throughNi2P—Low Energy Diffusion Path and Its Unique Local
Structure. J. Phys. Chem. C 2018, 122, 6318-6322.
(8) 三輪（有賀）寛子，朝倉清髙，ミュオンを用いた触媒の構造と電子状態解析，触媒，59，279-283（2017）.
(9) 上村洋平，脇坂祐輝，城戸大貴，髙草木達，朝倉清髙，
丹羽尉博，SACLAによる光触媒の超高速時間分解XAFS研
究，日本結晶学会誌，59，24-28（2017）．
(10) 脇坂祐輝，岩崎裕也，上原広充，向井慎吾，城戸大貴，髙草木達，上村洋平，和田敬広，Qiuyi YUAN，関澤央輝，宇留賀朋哉，岩澤康裕，朝倉清髙，ラウエ型湾
曲 結 晶 分 光 器 に よ る 高 感 度 XAFS ， 表 面 科 学 ， 38 ，378-383(2017)(11) 髙草木達，分子修飾酸化物表面での金属の単原子分散化とPTRF-XAFS法による三次元構造解析，コロイドおよび界面化学部会ニュースレター冬号18，42，(2017)
著書(1) 朝倉清髙，髙草木達「XAFSの基礎と応用」XAFS研究会
編（分担執筆）講談社サイエンティフィック，東京（2017）
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Asakura, K.: "Structure Determination and Control ofSurface Single Metal Site" 2nd BIC-ICAT Joint Symposium,
Novosibirsk, Russia (2017/5/29).
(2) Takakusagi, S.: "Oxygen plasma treatment ofligand-protected Au clusters on TiO2(110) : unusual
loading-dependence of Au nanoparticle size", ISPAC2017,
Ho Chi Minh City, China (2017/6/9).
(3) 朝倉清髙：「目立たぬヒーロー”触媒”を考える」，宇宙からの手紙，市民講座 in 14th International Conferenceon μSR（札幌）（2017/6/29)．
(4) 朝倉清髙：「XAFSの過去，現在，みらい」，第20回XAFS
討論会，じばさんびる（姫路）（2017/8/5)［特別講演］．
(5) Asakrua, K.: "XAFS database in Japan" Q2XAFS2017,
Diamond Light Source Oxford, UK（2017/8/18）[Invited].
(6) 朝倉清髙：「XAFSの基礎」，XAFS Summer School，白浜荘ゲストハウス（滋賀県)（2017/8/23)[招待講演]．
(7) Asakura, K.: "A SPring-8 New Beam Line for the Fuel Cell
Analysis" IUCr 2017, Hyderabad, India (2017/8/27).

●年報2017・研究室編(8) 有賀寛子，朝倉清髙：「Ni2P表面の構造と触媒特性」
2017年日本金属学会秋期講演大会（札幌）（2019/9/7)．
(9) 髙草木達，朝倉清髙：「酸化物単結晶表面におけるAu
ナノ構造の原子レベル評価と制御」2017年日本金属学会
秋期講演大会（札幌）（2019/9/7)．
(10) Asakura, K.: "Polarization -dependent fluorescnecne
XAFS Studies on Fuel Cell Catalysts" International
Symposium on Novel Energy Nanomaterials, Catalysts andSurfaces for Future Earth, Fuchu, Japan. (2017/10/30)（Plenary）.
(11) Takakusagi, S.: "Polarization-dependent total reflection
fluorescnecne(PTRF)- XAFS Study on sngle metal dispersion
on a TiO2 Surface Premodified with a Mercapto Compound"International Symposium on Novel Energy Nanomaterials,
Catalysts and Surfaces for Future Earth, Fuchu, Japan.
(2017/10/29)(12) Wakisaka, Y.: "Back-illuminated XAFS Measurementwith the Use of BCLA for Low ConcentrationPt/HOPG underElectrochemical Conditions" International Symposium on
Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for
Future Earth, Fuchu, Japan. (2017/10/28)(13) Feiten, F.E.: "EXAFS Analysis of Nanoparticles for the
Oxygen Reduction Reaction: Pt, PtCo, PtCoN and AuPtCoN"
International Symposium on Novel Energy Nano- materials,
Catalysts and Surfaces for Future Earth, Fuchu, Japan.
(2017/10/28)(14) Asakura, K.: "Ultra-Fast XAFS for the Local Structure
Analysis of Photocatalysts" TU/e-ICAT International
Symposium in Eidhoven, Eidhoven, Netherland (2017/11/3)(15) Takakusagi, S.: "3D structure of atomically dispersed
metals on a TiO2 (110) premodifeid with a functional organic
molecule by polarization-dependent total reflection
fluorescence (PTRF)-XAFS" 11th International Symposium
on Atomic Level Characterizations for New Materials andDevices (ALC’17), Kauai, Hawaii. (2017/12/5)(16) Feiten, F.E.: "EXAFS Study of Pt-containing
Nanoparticles for the Oxygen Reduction Reaction:
Understanding Pt, PtCo, PtCoN and AuPtCoN through Model
Building" SSNS 18, Furano, Japan. (2018/1/12)(17) Takakusagi, S.: "Structure and reactivity on well-definedmodel catalyst surfaces studied by STM and XAFS"SNEPEC, Sapporo, Japan (2018/2/21)(18) Takakusagi, S.: "PTRF-XAFS Study of Single Metal
Dispersion on an Oxide Single Crystal Surface byPremodification with a Functional Organic Molecule"
ICPAC2018, Siem Reap, Cambodia (2018/3/8)(19) Ariga, H.: "Revealing the local structure of TiO2" The
14th International Conference on Muon Spin Rotation,
Relaxation and Resonance, Sapporo, Japan (2017/6/29)

31

■2017年度の構成員〈教授〉長谷川淳也・〈准教授〉中山哲・〈博士研究員〉
Manussada RATANASAK/大塚勇起・〈学術研究員〉大保政貴・〈非常勤研究員〉Maximilian Justus KRAEMER［2018/01/11～］・〈外国人研究員〉Jian WAN/Sarinya
HADSADEE・〈総合化学院/大学院博士課程〉宮崎玲/Liming ZHAO・〈総合化学院/大学院修士課程〉杉山利行/原田伊織/Danjo Purio DE CHAVEZ・〈理学部/学部学生〉
伊勢家正裕・〈事務補助員〉保格葉子［～2017/05/23］/
土井聡子［2017/05/22～］■2017年度のうごき
2017年5月に保格葉子（事務補助員）が退職し，土井聡
子 （ 事 務 補 助 員 ） が 着 任 し た ． 2017 年 7 月 に Sarinya
HADSADEE（外国人研究員）が加わった．2017年9月に修士課程学生1名が修了（博士課程に進学）した．2018年1月にMaximilian Justus KRAEMER（非常勤研究員）と学部学生（理学部）1名が加わった．2018年3月に修士課程学生
1名が修了，学部学生1名が卒業（修士課程に進学）し，大保政貴（学術研究員）が退職した．

生産と変換，化成品の高効率合成など，持続可能な社会への変革に貢献したいと考えている．
1．系間交差を経る化学反応のポテンシャル面
開殻電子系を示すことが多い6-9族の遷移金属では，複数のスピン状態が近接したエネルギー領域に存在することが知られている．これらの遷移金属が触媒する化学反応
においては，最安定なスピン状態が反応の前後で異なるため，反応過程において系間交差を経ると考えられる．また，ポテンシャルエネルギー面の形状がスピン状態によって異なるため，より反応性の高いスピン状態を選択して反応が進行することも考えられている．このような系間交差を経る反応過程では，スピン状態間のエネルギー差が駆動力として寄与するため，IRCとして知られる固有反応座標とは異なる経路を辿ることが一般的である．
本研究では，系間交差を経る反応機構についての直観的な解釈を与えることで，触媒設計や反応設計に役立つ化学概念の構築に寄与することを目的としている．また，ポテ
ン シ ャ ル 面 上 に お け る 系 間 交 差 点 (minimum energy
crossing point, MEISCP)を効率的に決定するための計算手法を開発する．昨年度までに，メタロセンの配位子結合におけるスピンブロック現象やヘム錯体の酸素吸着過程に関する研究に応用して成果を得ている．
2017年度のトピック： 大阪大学の林グループが開発した再構成ミオグロビンは，シクロプロパン化反応において，天然ミオグロビンを格段に上回る活性を示している．我々は，この反応における重要な活性種である鉄カルベン中間体の生成過程に着目し，エネルギープロファイルを計算し，再構成系が示す反応活性の原因について研究を行った．Fig.1(a)に天然ミオグロビンについての結果を示す．
Relative potential energy / kcal·mol−1

触媒理論研究部門/Catalysis Theory
Research Division(a)Singlet
TripletQuintet

10.2
4.6
0.0

0.1

−1.7
T/S −14.5
Ea=4.0−10.1
Ea=7.0
−17.1

−18.5

−7.3
−12.8
−22.8

Q/T −18.5−22.7 Ea=4.2

■研究課題

32

Ferrous state
QuintetRelative potential energy / kcal·mol−1

触媒反応のメカニズムを理論計算に基づく解析によって明らかにし，触媒原理に関する新しい概念を提示すること，及び理論解析に基づく触媒設計や反応設計に関する提案を行うことを目標として研究活動を行っている．
この目標を達成するために，実験グループとの共同研究を推進し，触媒反応系の本質を究明する．同時に，複雑な触媒反応系における理論的研究の適用範囲を拡大することを重要な課題として捉えており，既存の理論計算手法を越えた，新しい手法の開発を目指している．
活性な触媒反応系は，電子状態，分子構造，溶媒などの周辺環境との相互作用，動力学など様々な側面において極めて複雑な系であることが知られている．このような複雑な触媒反応系の本質を明らかにするためには，詳細な理論
計算モデルに基づく仮想現実のリアリティーを追究することが必要である．他方で，触媒系の物理化学的本質を捉えたシンプルな理論モデルを構築することで，実用的かつ本質的な計算を比較的容易に行うことが可能である．このような触媒反応系モデルの具体化と抽象化過程を通して，
触媒理論化学を学術的に発展させたい．
また，これらの研究を通して，環境触媒，エネルギーのAdductQuintetIron-carbene
Singlet(b)

Singlet
TripletQuintet

9.3
0.0

−0.1

−1.7

−5.8

Ferrous state
Triplet

−19.5
−20.2

−11.3
T/S −14.0 E =4.6a−15.9
Ea=6.2

−16.6
−16.7
−24.6

AdductTripletIron-carbene
SingletFig. 1 Potential energy profiles of iron-carbene formation at(a) Fe(II)-porphyrin-imidazole and (b) Fe(II)-porphyceneimidazole complexes.

年報2017・研究室編●

基質であるエチルジアゾアセテート（EDA）が前駆錯体を形成するまでは高スピン状態（5重項）が最も安定であるが，鉄カルベン錯体は低スピン状態（1重項）が最安定であった．従って，この反応経路には少なくとも2回の系間交差が含まれることが分かる．さらに，前駆錯体は高スピン状態と中間スピン状態（3重項），及びそれらの系間交差点の構造は極めて似通っており，仮に中間状態に遷移しても容易に安定な高スピン状態に緩和して，反応が進行しにくくなっていることが分かった．他方で，Fig.1(b)に示
すように，再構成ミオグロビンの前駆錯体では中間スピン状態が最安定であるため，一度の系間交差で1重項鉄カル
ベン状態を生成できることが分かった．《論文10》
2．六重結合を持つ可能性のある複核遷移金属錯体の提案
金属間五重結合を持つ化合物は知られているが，六重結合については，低温下，不活性ガス中におけるMo2が報告されているのみであった．幾つかの配位子を用いて錯体中に六重結合を保つ試みが為されたが，配位子との相互作用によって反結合性δ軌道が安定化して電子に占有され，結果として結合次数が低下することが指摘されていた．本研
究では六重結合を持つ可能性のある新しい複核遷移金属
錯体の理論的デザインを試みている．

4．四級アンモニウム塩によるエステル交換反応のエネル
ギープロファイルに関する研究
産総研の田中らによって開発された四級アンモニウム
塩によるエステル交換反応は，グリシドールの三員環を保つことができる特徴があり，この反応についてのエネルギ
ープロファイルをDFT法により計算し，反応機構の解析を行っている．
2017年度のトピック： DFT計算を行った結果，Fig.3に示すように，グリシドール開環体によるグリシドールからのプロトン引き抜きが優先的に起きることで，エステル交換に活性なアルコキシドが生成することが分かった．このア
ルコキシドによるメチルエステルの求核攻撃は活性化障壁が小さく，エステル交換が他の素過程よりエネルギー的に有利であることが見出された．《論文11》

2017年度のトピック： Fig.2のようなクラウンエーテルを用いた複核遷移金属錯体が合成できれば，複核遷移金属
イオンを十分安定化しつつ，結合－反結合性軌道間の電子
占有の入れ替えを防ぎ，六重結合が形成できることを理論
計算によって示した．《論文3》Fig. 3 Active species of the transesterification reaction.

(a)

(b)

Fig. 2 (a) Proposed structure of dinuclear complex.
(b) Molecular orbitals involving sextuply bonds.

3．遷移金属錯体におけるアルケンやケトンのヒドロシリル化反応経路に関する研究

4．酸化セリウム触媒を用いた有機合成反応の理論的解析
酸化セリウムは特異な酸・塩基特性と酸化還元能を有するために，特有の触媒機能を持つ．本研究では，液相における有機合成反応をターゲットとし，第一原理シミュレー
ションを用いて，酸化セリウム界面における触媒反応プロセスのメカニズム解明を目指している．
2017年度のトピック： 二酸化炭素とメタノールからのジメチルカーボネート合成に関して，反応メカニズムを引き続き調べた．今年度は多数のメタノール分子を配置し，第一原理分子動力学計算を行い，反応の自由エネルギープロ
ファイルを作成した．酸素欠陥を介する中間体の存在を見出し，この中間体がジメチルカーボネート合成の鍵となることが分かった．(Fig.4)

遷移金属錯体触媒によるアルケンやケトンのヒドロシリル化は有機合成の基本反応の1つであり，よく知られる
ところであるが，アミドなどカルボニル化合物との反応例は少ない．昨年度までに，九州大学の永島グループとの共同研究により，Si-H基が2つ近接するようなシランを用いると，カルボニル化合物のヒドロシリル化がさまざまな遷
移金属錯体を触媒として効率良く進行する原因を理論計
算によって示してきた．
2017年度のトピック： 工業的に有用なオレフィンやケトンのヒドロシリル化反応ついて，ロジウム触媒を用いた場合の反応経路の研究を行った．エチレンとアセトンのヒド
ロシリル化について，DFT法による計算を行った結果，これまで提唱されてきた機構と比肩しうる新しい反応経路
として，Alternative Chalk-Harrod機構とDouble Hydride
機構を見出した．

●年報2017・研究室編

O
O
O

Ce

C

CH3
O
Ce

O

Fig. 4 Intermediate structure for the direct DMC formationfrom CO2 and methanol over CeO2.

33

5．新しい量子モンテカルロ法の開発
多核金属錯体や高いエネルギーを持つ励起状態のような複雑な電子状態を計算するためには，多数の電子配置を考慮しなければならない．モンテカルロ法を使用して，重要な電子配置のみを選択する方法は既に提案されていたが，ランダムサンプリングを使用しているため効率が悪く，小さな分子にしか応用されていなかった．本研究では，
サンプリングの効率を向上させることによって電子配置の選択を高速化し，多核金属錯体などの電子状態も計算できる実用的な理論の開発を目的とする．
2017年度のトピック： 配置空間のモンテカルロ法を使用して，波動関数の1次補正をサンプリングすることによって，重要な電子配置を高速に選択することを提案した．プ
ログラムを作成し，小分子の基底状態の計算において従来のランダムサンプリングによる選択と比較したところ，約10倍の加速が得られた．励起状態に関しても，新しいサン
プリング法によって同様に計算を高速化することが可能であることを示した．《論文6》■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
フリッツ・ハーバー研究所S. Levchenkoグループリーダ
ー・M. Scheffler所長「担持金属触媒についての第一原理熱力 学 計 算 」 / ボ レ ス コ フ 触 媒 研 究 所 量 子 化 学 研 究 室 I.
Zilberbergグループリーダー「メタンの部分酸化のメカニズムに関する研究」/北海道大学薬学研究院松永茂樹教授「Rh触媒による不斉C-H官能基化メカニズムに関する理論的研究」/中島清隆准教授「酸化ニオブによるキシロース
からフルフラールへの変換機構に関する研究」東京大学大学院工学系研究科水野哲孝教授・山口和也教授「担持金クラスターによるC-H活性化のメカニズムに関する研究」/
東京大学大学院工学系研究科野崎京子教授「二官能性ポルフィリン触媒による二酸化炭素とシクロヘキセンオキシドの共重合メカニズムに関する研究」/東京工業大学物質
理工学院山中一郎教授「メタン活性化メカニズムに関する研究」/産業技術総合研究所人工知能研究センター永田賢二主任研究員「金属材料中の物質拡散に関する情報科学的研究」/分子科学研究所石村和也博士研究員「励起状態における分子間相互作用の解析手法の開発」/名古屋大学理学研究科北村雅人教授「Ru触媒による不斉脱水素環化反応
メカニズムの理論的研究」/京都大学工学研究科杉野目道紀教授「らせん高分子触媒によるヒドロシリル化に関する理論的研究」/大阪大学大学院工学研究科林高史教授「再構成ミオグロビンによるシクロプロパン化反応に関する理論的研究」/大阪大学大学院工学研究科生越専介教授・
星本陽一助教「Frustrated Lewis Pairによる不活性分子の活
性化メカニズム」/大阪大学大学院薬学研究科有澤光弘准教授「PdクラスターによるC-H活性化メカニズムに関する研究」/岡山大学大学院自然科学研究科依馬正教授「二官能性ポルフィリン触媒による二酸化炭素とシクロヘキセ
ンオキシドの共重合メカニズムに関する研究」/北海道大学触媒科学研究所福岡淳教授「セルロースの加水分解機構に関する理論的研究」/北海道大学触媒科学研究所朝倉清髙教授「タングステン酸化物の励起状態に関する理論的研究」/北海道大学触媒科学研究所中島清隆准教授「酸化ニオブによるキシロースからフルフラールへの変換機構に関する研究」/九州大学先導物質化学研究所永島英夫教授「遷移金属触媒を用いるヒドロシリル化に関する理論的研究」/東北大学大学院工学研究科田村正純助教・冨重圭
一教授・北海道大学触媒科学研究所清水研一教授「金属酸化物触媒を用いた液相有機合成反応のメカニズム解明」/

34

インド工科大学カーンプル校化学科Nisanth N. Nair准教授「固液界面における第一原理自由エネルギー解析のための効率的サンプリング手法の開発」/物質・材料研究機構
Andrey Lyalin研究員「アモルファスシリコン電極におけるリチウムイオンの挙動」/産業技術総合研究所ナノシステ
ム研究部門中村恒夫主任研究員「酸化物の酸素欠陥濃度と電気伝導度の相関に関する理論的研究」/北海道大学大学
院理学研究院武次徹也教授「励起状態ダイナミクスと振動分光の第一原理シミュレーション」/徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部（薬学系）難波康祐教授「蛍光プローブ分子トリアザペンタレンの発光メカニズム解明と置換基による蛍光波長制御」/東京工業大学資源化学研
究所アルブレヒト健助教「熱活性化遅延蛍光材料（カルバ
ゾールデンドリマー）の構造と光物性」■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Albrecht, K.; Matsuoka, K.; Yokoyama, D.; Sakai, Y.;
Nakayama, A.; Fujita, K.; Yamamoto, K. Thermally
Activated Delayed Fluorescence OLEDs with Fully Solution
Processed Organic Layers Exhibiting Nearly 10% External
Quantum Efficiency. Chem. Commun. 2017, 53, 2439–2442.*(2) Nakatani, N.; Guo, S. Density Matrix Renormalization
Group (DMRG) Method as a Common Tool for Large
Active-Space CASSCF/CASPT2 Calculations. J. Chem.
Phys. 2017, 146, 94102.*(3) Chen, Y.; Hasegawa, J.; Yamaguchi, K.; Sakaki, S. A
Coordination Strategy to Realize a Sextuply-Bonded
Complex. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 14947–
14954.*(4) Kovalskii, V.; Shubin, A.; Chen, Y.; Ovchinnikov, D.;
Ruzankin, S. P.; Hasegawa, J.; Zilberberg, I.; Parmon, V. N.
Hidden Radical Reactivity of the [FeO]2+ Group in the
H-Abstraction from Methane: DFT and CASPT2 Supported
Mechanism by the Example of Model Iron (Hydro)oxide
Species. Chem. Phys. Lett. 2017, 679, 193–199.*(5) Yokoyama, H.; Kobayashi, H.; Hasegawa, J.; Fukuoka, A.
Selective Dehydration of Mannitol to Isomannide over HβZeolite. ACS Catal. 2017, 7, 4828–4834.*(6) Ohtsuka, Y.; Hasegawa, J. Selected Configuration
Interaction Method Using Sampled First-Order Corrections to
Wave Functions. J. Chem. Phys. 2017, 147, 034102.*(7) Nageh, H.; Zhao, L.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Wang,
Y.; Nakano, T. Photo-Induced β-Elimination of
9-Fluorenylmethanol Leading to Dibenzofulvene. Chem.
Commun. 2017, 53, 8431–8434.*(8) Tamura, M.; Kishi, R.; Nakayama, A.; Nakagawa, Y.;
Hasegawa, J.; Tomishige, K. Formation of a New, Strongly
Basic Nitrogen Anion by Metal Oxide Modification. J. Am.
Chem. Soc. 2017, 139, 11857–11867.*(9) Kimura, A.; Hayama, H.; Hasegawa, J.; Nageh, H.; Wang,
Y.; Naga, N.; Nishida, M.; Nakano, T. Recyclable andEfficient Polyurethane-Ir Catalysts for Direct Borylation of
Aromatic Compounds. Polym. Chem. 2017, 8, 7406–7415.*(10) Oohora, K.; Meichin, H.; Zhao, L.; Wolf, M. W.;
Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Lehnert, N.; Hayashi, T.
Catalytic Cyclopropanation by Myoglobin Reconstituted with
Iron Porphycene: Acceleration of Catalysis Due to Rapid
Formation of the Carbene Species. J. Am. Chem. Soc. 2017,
139, 17265–17268.*(11) Tanaka, S.; Nakashima, T.; Maeda, T.; Ratanasak, M.;
Hasegawa, J.; Kon, Y.; Tamura, M.; Sato, K. Quaternary
Alkyl Ammonium Salt-Catalyzed Transformation of Glycidol
to Glycidyl Esters by Transesterification of Methyl Esters.
ACS Catal. 2018, 8, 1097–1103.*

年報2017・研究室編●

(12) Shimonishi, T.; Nakatani, N.; Furuya, K.; Hama, T.
Adsorption Energies of Carbon, Nitrogen, and Oxygen Atoms
on the Low-Temperature Amorphous Water Ice: A Systematic
Estimation from Quantum Chemistry Calculations.
Astrophys. J. 2018, 855, 27.*(13) Lyalin, A.; Kuznetsov, V. G.; Nakayama, A.; Abarenkov, I.
V.; Tupitsyn, I. I.; Gabis, I. E.; Uosaki, K.; Taketsugu, T.
Lithiation Products of a Silicon Anode Based on Soft X-Ray
Emission Spectroscopy: A Theoretical Study. J. Phys. Chem.
C 2018, 122, 11096–11108.*(14) Kataoka, K.; Wachi, K.; Jin, X.; Suzuki, K.; Sasano, Y.;
Iwabuchi, Y.; Hasegawa, J.; Mizuno, N.; Yamaguchi, K.
CuCl/TMEDA/nor-AZADO-Catalyzed Aerobic Oxidative
Acylation of Amides with Alcohols to Produce Imides. Chem.
Sci. 2018, 9, 4756-4768.*
総説・解説(1) 長谷川淳也，触媒計算科学概観：理論計算はいかに活用できるか，触媒，59，176（2017）．
著書(1) Nakatani, N.; Nakayama, A.; Hasegawa, J. Transition
StatesofSpin-State
Crossing
Reactionsfrom
Organometallics to Biomolecular Excited States. in Frontiersof Quantum Chemistry, Springer Singapore, Singapore(2018) pp 289–313.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ratanasak, M.; Suginome, M.; Hasegawa, J.: "Theoretical
Study of Palladium-Catalyzed Asymmetric Hydrosilylation of
Styrene with Helical Poly(quinoxaline-2,3-diyl) Chiral
Phosphine Ligand" The 2nd International Symposium on
Precision Controlled Reaction Field, Osaka, Japan(2017/5/12-13). [Poster](2) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2(111): A DFT Study" The 16th Korea-Japan Symposium
on Catalysis, Sapporo, Japan (2017/5/15-17). [Poster](3) Zhao, L.; Nakatani, N.; Hasegawa, J.: "Theoretical Studyof Rhodium-Catalyzed Hydrosilylation of Ketones:
Chalk-Harrod vs Modified Chalk-Harrod Mechanism" The16th Korea-Japan Symposium on Catalysis, Sapporo, Japan(2017/5/15-17). [Poster](4) Hasegawa, J.; Yanai, K.; Ishimura, K.: "Excited-State
Molecular Interactions: A First-Order Interacting Space
Approach" International Symposium on Pure & Applied
Chemistry (ISPAC) 2017, Ho Chi Minh City, Vietnam(2017/6/8-9). [Invited Talk](5) Nakayama, A.: "First-principles simulations of catalytic
reactions at the liquid/CeO2 interface: role of the acid‐basesites" International Symposium on Pure & Applied Chemistry(ISPAC) 2017, Ho Chi Minh City, Vietnam (2017/6/8-9).
[Invited Talk](6) Hasegawa, J.: "Constraint Structure Optimization for a
Particular Energy Minimum" 2017 Summer Symposium of
KCS-Physical Chemistry Division and 2017 Korea-Japan
Molecular
Science
Symposium,
Busan,
Korea(2017/6/10-12). [Invited Talk](7) Miyazaki, R.; Nakatani, N.; Yokoya, T.; Nakajima, T.;
Fukuoka, A.; Hasegawa, J.: "Mechanism of ethylene
oxidation by Pt catalyst supported on mesoporous silica: atheoretical study" Hands-on Workshop Density-Functional
Theoryand Beyond: Accuracy, Efficiency
andReproducibility in Computational Materials Science, Berlin,
Germany (2017/7/31-8/11). [Poster](8) Nakayama, A.: "Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface: Role of the Acid-Base Sites" The21th International Annual Symposium on Computational●年報2017・研究室編

Science and Engineering (ANSCSE 21), Pathum Thani,
Thailand (2017/8/3-4). [Invited Talk](9) Ratanasak, M.; Suginome, M.; Hasegawa, J.: "Theoretical
Study on Enantioselective Hydrosilylation of Styrene
Catalyzed by Palladium with Helical Poly(quinoxaline2,3-diyl)s Chiral Phosphine Ligand" The 21th International
Annual Symposium on Computational Science andEngineering (ANSCSE 21), Pathum Thani, Thailand(2017/8/3-4). [Invited Talk](10) Hasegawa, J.; Ohbo, M.; Hoshimoto, Y.; Ogoshi, S.:"Theoretical Study of Frustrated Lewis Pair for Activation of
Stable Chemical Bonds" The 21th International Annual
Symposium on Computational Science and Engineering(ANSCSE 21), Pathum Thani, Thailand (2017/8/3-4).
[Invited Talk](11) Ratanasak, M.; Suginome, M.; Hasegawa, J.: "Theoretical
Study on Enantioselective Hydrosilylation of Styrene
Catalyzed by Palladium with Helical Poly(quinoxaline2,3-diyl)s Chiral Phosphine Ligand" The 9th Conference of
the Asian Consortium on Computational Materials Science(ACCMS-9), Kuala Lumpur, Malaysia (2017/8/8-11).
[Invited Talk](12) Nakayama, A.: "First-Principles Simulations of Catalytic
Reactions at the Liquid/Ceria Interface" The 9th Conferenceof the Asian Consortium on Computational Materials Science(ACCMS-9), Kuala Lumpur, Malaysia (2017/8/8-11).
[Invited Talk]「第一原理計算による酸化セリウム触媒の機(13) 中山哲：
能解析」，第120回触媒討論会，愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）（2017/9/12-14）．[依頼講演](14) 長谷川淳也：「系間交差を含む触媒反応経路に関する理論的研究」，触媒・電池元素戦略研究拠点第11回公開
シンポジウム，京都大学（京都市）(2017/10/4)．[依頼講演](15) Hasegawa, J.: "Constraint Structure Optimization for
Minimum Energy Intersystem Crossing Point" The XXII-th
Quantum Systems in Chemistry, Physics, and Biology(QSCP), Changsha, China (2017/10/16-21). [Invited Talk](16) De Chavez, D.; Hasegawa, J.: "Directional Dependenceof Ea Changes in Mechanochemical Activation"
Car-Parrinello Molecular Dynamics in 2017 (CPMD2017
Workshop), Tsukuba, Japan (2017/10/18-20). [Poster](17) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"Catalytic Reactions at the Water/CeO2 Interface: Hydrationof 2-Cyanopyridine" Car-Parrinello Molecular Dynamics in2017 (CPMD2017 Workshop), Tsukuba, Japan (2017/10/1820). [Poster](18) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2: A DFT Study" TU/e-ICAT Joint International
Symposium on Catalysis for Sustainable Society, Eindhoven,
Nederland (2017/11/3). [Poster](19) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"Catalytic Reactions at the Water/CeO2 Interface: Hydrationof 2-Cyanopyridine" The 5th Ito International Research
Conference, RIKEN Centennial Anniversary, ISSP
International Workshop & Surface and Interface
Spectroscopy 2017, Tokyo, Japan (2017/11/20-23). [Poster](20) Hasegawa, J.: "Constraint Structure Optimization for
Minimum Energy Intersystem Crossing Point" Theoretical
Design of Materials with Innovative Functions Based on
Element Strategy and Relativistic Electronic Theory, Tokyo,
Japan (2017/12/8-9). [Invited Talk](21) Zhao, L.; Nakatani, N.; Sunada, Y.; Nagashima, H.;
Hasegawa, J.: "Theoretical Study on Rhodium-Catalyzed
Hydrosilylation of C=C and C=O Double Bonds" Theoretical35

Design of Materials with Innovative Functions Based on
Element Strategy and Relativistic Electronic Theory, Tokyo,
Japan (2017/12/8-9). [Poster](22) Hasegawa, J.: "Constraint Structure Optimization for
Minimum Energy Intersystem Crossing Point" The 8th Asia
Pacific Conference of Theoretical and Computational
Chemists (APCTCC8), Mumbai, India (2017/12/15-17).
[Invited Talk](23) Ohtsuka, Y.: "Selected Configuration Interaction method
using sampled correction vectors: Theory and Algorithm"
International Workshop on Massively Parallel Programmingfor Quantum Chemistry and Physics 2018, Kobe, Japan(2018/1/15-17). [Invited Talk](24) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2: A DFT Study" IRCCS-JST CREST Joint Symposium,
Fukuoka, Japan (2018/1/24-26). [Poster](25) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"Catalytic Reactions at the Water/CeO2 Interface"
IRCCS-JST CREST Joint Symposium, Fukuoka, Japan(2018/1/24-26). [Poster](26) Zhao, L.; Nakatani, N.; Sunada, Y.; Nagashima, H.;
Hasegawa, J.: "Theoretical Study on Rhodium-Catalyzed
Hydrosilylation of C=C and C=O Double Bonds"
IRCCS-JST CREST Joint Symposium, Fukuoka, Japan(2018/1/24-26). [Poster](27) Nakayama, A.: "Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2
Interface: Role of the Acid-Base and Redox Sites" Pure andApplied Chemistry International Conference 2018 (PACCON
2018), Hat Yai, Thailand (2018/2/7-9). [Invited Talk](28) Hasegawa, J.: "Theoretical Study on Reaction
Mechanisms Involving Intersystem Crossing" Pure andApplied Chemistry International Conference 2018 (PACCON
2018), Hat Yai, Thailand (2018/2/7-9). [Invited Talk](29) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2: A DFT Study" Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion, Sapporo,
Japan (2018/2/20-21). [Poster](30) De Chavez, D.; Hasegawa, J.: "Theoretical study forselective mechanochemical activation in chitin hydrolysis"
Symposium on Nanomaterials for Environmental Purificationand Energy Conversion, Sapporo, Japan (2018/2/20-21).
[Poster]

36(31) Ratanasak, M.; Suginome, M.; Hasegawa, J.: "Theoretical
Study of Palladium-Catalyzed Asymmetric Hydrosilylation of
Styrene with Helical Poly(quinoxaline-2,3-diyl) Chiral
Phosphine Ligand" Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion, Sapporo,
Japan (2018/2/20-21). [Poster](32) Ohtsuka, Y.; Nishikawa, Y.; Ogihara, H.; Yamanaka, I.;
Hasegawa, J.: "Theoretical Study on Conversion of Methane
to Higher Hydrocarbons by Liquid-Metal Indium"
International Congress on Pure & Applied Chemistry(ICPAC) 2018, Siem Reap, Cambodia (2018/3/7-10). [InvitedTalk](33) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites
on Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2 Interface"
International Congress on Pure & Applied Chemistry(ICPAC) 2018, Siem Reap, Cambodia (2018/3/7-10). [InvitedTalk](34) Ohtsuka, Y.: "Selected Configuration Interaction Method
Using Sampled First-Order Corrections to Wave Functions"
4th Computational Chemistry Symposium of ICCMSE 2018,
Thessaloniki, Greece (2018/3/14-18). [Invited Talk]「第一原理反応ダイナミクス計算による光機(35) 中山哲：
能性材料と不均一系触媒の理論的設計」，日本化学会第98春季年会・中長期テーマシンポジウム「複雑系のための分子科学－分子機能はどこまで予言できるか」，日本
大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）(2018/3/20)．[依頼講演](36) 中山哲：「固体酸化物／液相界面における触媒反応」，
研究会「化学反応のポテンシャル曲面とダイナミック
ス 」， 群 馬 大 学 セ ミ ナ ー ハ ウ ス （ 群 馬 県 吾 妻 郡 ）(2018/3/30-31)．[依頼講演]
受賞(1) 杉山利行：「酸化セリウム触媒を用いた二酸化炭素とメタノールからのジメチルカーボネート合成に関する理論的研究」，第120回触媒討論会，愛媛大学城北キャン
パス（愛媛県松山市）（2017/9/12-14)．《学生ポスター
発表賞》

年報2017・研究室編●

物質変換研究部門/Catalytic
Transformation Research Division

ングプラスチックの原料となっている有用な化合物である．現在は実用化を志向した反応の効率化および固体触媒の作用解明を進めている．《論文15，総説・解説3，15》．

■2017年度の構成員

2．糖または糖アルコールの脱水反応
バイオマスから誘導される糖類または糖アルコールを原料とし，基幹化学品の原料となる多価アルコールやフラン類の合成を検討している．エンジニアリングプラスチッ
クのモノマーであるイソソルビドは，硫酸触媒によりソルビトールを脱水して合成されている（Fig.2）．我々は，硫酸に替わる固体触媒の開発を進めている．

〈教授〉福岡淳・〈准教授〉中島清隆・〈助教〉小林広和/Abhijit SHROTRI・〈博士研究員〉薮下瑞帆/Minjune KIM/
平山純［2017/04/10～］/Yuhui HOU［～2017/08/31］/Chuanxia JIANG［～2017/09/30］/Lina MAHARDIANI・〈学術研究員〉松本慶江子・〈非常勤研究員〉Navneet Kumar
GUPTA［～2017/10/31］・〈総合化学院/大学院博士課程〉
Shazia Sharmin SATTER/鉄地河原浩太/Pengru CHEN〈総合化学院/大学院修士課程〉Cheng YANG〈理学部/学部学生〉柴山夏実/淺川みゆき/加藤寿也/八鍬秀・〈技術補佐員〉中屋洋子［～2018/03/31］・〈技術補助員〉松島宏美［2018/02/19～］

Fig.2 ソルビトールの脱水反応■2017年度のうごき
平山純博士が2017年4月より博士研究員として，さらに2018年2月より松島宏美さんが技術補助員として加わった．Yufui HOU博士，Chuanxia JIANG博士，Navneet Kumar
GUPTA博士，およびLina MAHARDIANI博士がそれぞれ2017年7月末日，9月末日，10月末日および2017年3月末日にて退職した．中屋洋子さんが2018年3月末日で退職した．
2017年1月に理学部化学科の加藤寿也さんと八鍬秀くんが卒研生として配属された．

■研究課題
1．木質バイオマス加水分解水素化触媒系の開発
木質バイオマスの主成分であるセルロースは最も豊富なバイオマスであり，さらに我々の食料と競合しない非可
食成分であるため再生可能資源として有効利用することが期待されている．我々は，固体触媒のみを用いてセルロースを加水分解水素化し，ソルビトールを合成することに成功している（Fig.1）．ソルビトールは，既に実用化されているポリイソソルビドカーボネートなどエンジニアリ

2017年度のトピック： 我々はこれまでに，ベータ型ゼオ
ライト（H-beta）がソルビトールの脱水に高活性を示すことを見出している．Si/Al比=75のものが特に高い活性を示し，触媒活性の序列はSi/Al比に対して火山型の相関を示した．この結果は，脱水反応に活性な酸点と，脱水で生成した水の排除（疎水性）の両方が必要なことを示唆している．我々は，木質バイオマスの加水分解・水素化によって得られるもう一つの還元糖（マンニトール）を原料として，有用高分子の構成ユニットとなる環状ジオール（イソマンニド）の合成を検討した．酸触媒にてマンニトールを脱水するとイソマンニドと2,5-ソルビタンが生成するが，DFT計算によって脱水反応機構を検討したところ，プロトン周辺の局所構造によって生成物の選択性が大きく影響を受けることが明らかになった．その検証に基づいてミクロ細孔をもつ固体酸触媒によるイソマンニド生成を検討した
ところ，均一系液体酸や非多孔性の金属酸化物触媒に比べてH-betaが高い収率（63%）を示すことを見出した．この反応系においても脱水反応に活性な酸点と脱水で生成した水の排除に寄与する疎水性環境が重要なファクターとなっており，H-betaの触媒活性はソルビトール脱水と同様にSi/Al比に依存していた《論文1，15，総説・解説2，講演21，22，24》．
さらに我々は，バイオマスの構成糖であるグルコースや
キシロースの脱水反応も検討している．脱水生成物である
フラン類は，汎用的な有機溶剤や樹脂原料となる．我々は金属酸化物の持つルイス酸性質に着目して検討したとこ
ろ，液体酸を凌駕する高性能触媒となる酸性の金属酸化物
や金属有機構造体（NU-1000）を見出した《論文2，12，総説・解説2，講演1，2，3，7，11，16，18，23，25》．
3．木質バイオマスおよび海洋バイオマスの加水分解
セルロース・ヘミセルロースを含有する木質バイオマス
を加水分解してその構成糖を効率的に合成することは，バイオマスを基幹化学品へ誘導する次世代バイオリファイ
ナリーの最重要課題である．我々は，硫酸のような従来の均一系触媒に替わる固体触媒の開発を検討しており，カルボン酸などの弱酸点を持つ炭素材料が有効な固体酸触媒となることを見出している．メカニズム研究に基づいた高機能触媒の設計をすすめ，精製したセルロースだけでなく実際の木質バイオマスを効率的に加水分解できる触媒反応系の構築を目指している．

Fig.1 セルロースの加水分解水素化●年報2017・研究室編

2017年度のトピック： （1）汎用的なカーボンを空気中で酸化することによって弱酸性官能基を導入した炭素触37

Fig.3 スラリー流通反応装置を利用したカーボン触媒によるグルコースの連続生産システム

媒は，セルロース加水分解に対して高活性を示す．空気酸
化された炭素触媒とセルロース粉末をボールミルによって混合し，それを新しく開発した流通反応装置に導入して水中で加熱処理すると，セルロース加水分解が進行して可溶性β-1,4-グルカンが得られた（Fig.3）．β-1,4-グルカンが溶解した糖水溶液は固体部位の分離後に酸触媒（スルホン化ポリスチレン樹脂，Amberlyst-17）を充填した固定
床反応装置に導入され，そこで更なる加水分解によってグルコースが生成した．このようなスラリー流通反応装置と固定床流通反応装置を組み合わせにより，セルロースからグルコースを連続生産することが可能になった．反応溶液
として希薄なリン酸を利用すると，カーボン触媒によってスラリー流通反応装置で生成したβ-1,4-グルカンをその場で更に加水分解してグルコースへと変換できるため，後段の固定床流通反応装置が不要となる．また，リン酸を利用した反応系におけるグルコースの最大生成量は456 [kg
m-3 h-1]となった．シンプルなデザインの反応器にて短い
対流時間でグルコースを効率よく得ることができる本シ
ステムは，木質系バイオマスから単糖類を生産する反応器のモデルケースになると期待している．《上記を含む炭素触媒によるセルロース加水分解に関連する成果：論文7，
11，15，総説・解説1，5，6，講演6，10，12，13，14，20，
21，22，24，26》．
(2)カニやエビなど甲殻類の殻に含まれるキチンはN-アセチルグルコサミン(NAG)が多数繋がった高分子であり，それ自身またはその誘導体は医薬品や機能性ポリマーの原料になる．しかし，キチンからNAGを選択的に合成する
ためには，従来法では，環境負荷の高い大量の塩酸を触媒として用いるか，または酵素による長時間反応が必要となる．我々は，キチンに少量の硫酸を含浸したのち，室温で遊星ボールミル処理すると，NAGが数個つながった水溶性のオリゴ糖が得られることを見出した．さらに得られたオリゴ糖を有用化学品の原料へと誘導する触媒反応プロセスの構築を進めている．
2017年度のトピック： キチンから誘導できる2-アセトア
ミド-2-デオキシソルビトール（ADS）はキチンから誘導できる有用性の高い含窒素有機物であるが，その効率的な誘導化法は確立していない．キチンからADSを誘導する場合，酸加水分解によって生成したモノマー（NAG）を水素化す
ることによって得られる．我々が独自に開発した機械的加水分解によって得られる硫酸含有NAGオリゴマー水溶液を38

利用すると，単純な加熱処理によってNAGを合成することができる．NAGを含む硫酸水溶液中に担持金属触媒（酸化チタン担持ルテニウム触媒）を加えて水素ガス存在下で加熱すると，NAGが水素化されてADSが比較的良好な収率で合成でることが分かった．系統的な研究を進めた結果，加水分解と水素化の2つの素反応における最適な反応温度および水溶液のpH条件が異なるためNAGオリゴマーから1段階
でADSを合成することは困難であるが，この2つの反応をそれぞれの最適条件で逐次的に進行させることが良好なADS
収率の鍵となることが分かった（Fig.4）．
《論文3，総説・解説1，講演17，21》．

Fig.4 機械的加水分解によって生成したオリゴ糖硫酸水溶液を利用した担持金属触媒によるADSの合成

4．メソポーラスシリカ担持Ptナノ粒子を利用した低温におけるエチレンの酸化的除去
身の回りにある果物や野菜など様々な植物から放出されるエチレンは，微量ではありながらも果物，野菜，花の腐敗を進める作用をもつため，効率的な除去方法の開発が求められている．特に，果物，野菜，花の鮮度を保って保管や輸送を行う社会的な要請は大きく，室温や0 ℃などの低温下においてエチレンを除去できる技術の開発は重要である．我々は，メソポーラスシリカ上に担持した数nmの白金微粒子が低温におけるエチレンの酸化除去において優れた能力を有することを見出した（Fig.5）．本触媒は50 ppmの低濃度エチレンを0 ℃においても完全に除去することが可能である．現在はさらに高活性な触媒の開発および触媒の構造解析を進めている．
2017年度のトピック： メソポーラスシリカ担持白金触媒
は，日立アプライアンス株式会社から発売される2015年以降の家庭用冷蔵庫に搭載された．この触媒を冷蔵庫の野菜

年報2017・研究室編●38

■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
オランダアイントフォーフェン工科大学Emiel Hensen教授「固体触媒によるバイオマス由来糖類の変換」/愛媛大学大田英俊助教「担持卑金属触媒による温和な条件下でのフェノール類の炭化水素への変換」/東京工業大学山口渉助教「酵素模倣固体表面を利用する新規バイオマス変換プ
ロセスの開発」/東北大学加藤英樹准教授「グルコース転化のための固体酸触媒開発」/東京工業大学本倉健准教授「触媒活性点の集積と三次元構造制御による高効率分子変換の実現」
Fig.5 メソポーラスシリカ担持白金ナノ粒子によるエチレンの低温酸化除去室に搭載することにより，野菜類の鮮度保持効果の向上が確認されている．冷蔵庫触媒の更なる高性能化の検討を進めたところ，①非多孔性シリカであるアエロジルもエチレ
ン分解に活性な白金ナノ粒子の有効な担体として機能すること，さらに②ルテニウムを添加したバイメタリック触媒とすることで含窒素または含イオウ有機物など冷蔵庫内で発生する臭気成分の分解除去にも有効であることを見出した．これらの成果に基づき，日立アプライアンス株
式会社は新たな“プラチナ触媒（ルテニウム配合）”を冷
蔵庫の野菜室および真空チルドに搭載することを決定し，2017 年 8 月 に 発 表 し た (http://www.hitachi.co.jp/New/
cnews/month/2017/08/0807.html)．さらに担持白金触媒の高性能化・反応メカニズム解明を進めたところ，非多孔性シリカに比べ，大きな表面積と細孔構造をもつメソポーラ
スシリカには白金ナノ粒子を高分散担持できるため高活性触媒となること，メソ細孔内に固定した白金ナノ粒子の触媒作用を向上させるためには細孔空間内を疎水化することが有効であること，その疎水化処理は焼成による表面
水酸基密度の制御によって比較的容易に達成できること，などを見出した．《講演5，8，9，19》
5．メタン変換触媒の開発
穏やかな条件下にてメタンを合成ガス（CO + H2）へと転換することは，シェールガスを含む天然ガスを効率的に利用するためのキーテクノロジーである．我々は，ゼオラ
イト上に形成されたRhサブナノクラスターが，従来の報告（> 700℃）よりも極めて低い温度域（450〜600℃）にてメタンを合成ガスへと部分酸化できることを見出した（Fig.6）．単純なイオン交換とその後の水素還元によってゼオライト細孔内に生成した直径0.6 nmのRhサブナノク
ラスターは，非常に高い空間速度（120,000 mL h-1 g-1）
においても600 ℃にて良好な触媒活性（CO選択率91 ％，H2/CO比2.0，メタン転化率84％）を与えた．50時間の耐久試験でも触媒の失活は認められず，CO生成のためのバルク
Rhの触媒回転数は260,000に達した．《論文6，講演4》

Fig.6 ゼオライト担持ロジウムクラスターによるメタンの合成ガスへの転換●年報2017・研究室編■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Yokoyama, H.; Kobayashi, H.; Hasegawa, J.; Fukuoka, A.
Selective Dehydration of Mannitol to Isomannide over
H-Beta Zeolite. ACS Catal. 2017, 7, 4828-4834. *(2) Yabushita, M.; Li, P.; Islamoglu, T.; Kobayashi, H.;
Fukuoka, A.; Farha, O. K.; Katz, A. Selective Metal-Organic
Framework Catalysis of Glucose to 5-HydroxymethylfurfuralUsing Phosphate-Modified NU-1000. Ind. Eng. Chem. Res.
2017, 56, 7141-7148.*(3) Kobayashi, H.; Techikawara, K.; Fukuoka, A. Hydrolytichydrogenation of chitin to amino sugar alcohol. Green Chem.
2017, 19, 3350-3356.*(4) Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Hexagonal Boron Nitride for
Adsorption of Saccharides. J. Phys. Chem. C 2017, 121,
17332-17338. *(5) Ishito, N.; Nakajima, K.; Maegawa, Y.; Inagaki, S.;
Fukuoka, A. Facile formation of gold nanoparticles on
periodic mesoporous bipyridine-silica. Catal. Today 2017,
298, 258-262.*(6) Hou, Y.; Ogasawara, S.; Fukuoka, A.; Kobayashi, H.
Zeolite-supported rhodium sub-nano cluster catalyst for
low-temperature selective oxidation of methane to syngas.
Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 6132-6139.*(7) Shrotri, A.; Kobayashu, H.; Kaiki, H.; Yabushita, M.;
Fukuoka, A. Cellulose hydrolysis using oxidized carbon
catalyst in a plug flow slurry process. Ind. Eng. Chem. Res.
2017, 56, 14471-14478.*(8) Kato, H.; Shimizu, K.; Nakajima, K.; Kobayashi, M.;
Kakihana, M. Synthesis of Rare Earth Niobate and Tantalate
Powders via a Peroxo Complex Route. Chem. Lett. 2017, 46,
1515-1517.*(9) Murayama, T.; Nakajima, K.; Hirata, J.; Omata, K.;
Hensen, E. J. M.; Ueda, W. Hydrothermal synthesis of alayered-type W-Ti-O mixed metal oxide and its solid acidactivity. Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 243-250.*(10) Motokura, K.; Ikeda, M.; Nambo, M.; Chun, W.-J.;
Nakajima, K.; Tanaka. S. Concerted Catalysis in Tight
Spaces:Palladium-Catalyzed
Allylation
Reactions
Accelerated by Accumulated Active Sites in Mesoporous
Silica. ChemCatChem 2017, 9, 2924-2929.*(11) Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Development of Solid
Catalyst-Solid Substrate Reactions for Efficient Utilization of
Biomass. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2018, 91, 29-43.*(12) Nakajima, K.; Hirata, J.; Kim, M.; Gupta, N. K.;
Murayama, T.; Yoshida, A.; Hiyoshi, N.; Fukuoka, A.; Ueda,
W. Facile Formation of Lactic Acid from a Triose Sugar in
Water over Niobium Oxide with a Deformed Orthorhombic
Phase. ACS Catal. 2018, 8, 283-290.*(13) Sato, S.; Iwase, S.; Namba, K.; Ono, T.; Hara, K.;
Fukuoka, A.; Uosaki, K.; Ikeda, K. Electrical Matching at
Metal/Molecule Contacts for Efficient Heterogeneous Charge
Transfer. ACS Nano 2018, 12, 1228-1235.*39

(14) Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K. Metal-Free andSelective Oxidation of Furfural to Furoic Acid with an
N-Heterocyclic Carbene Catalyst. ACS Sustainable Chem.
Eng. 2018, 6, 3434-3442.*(15) Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Cellulose
Depolymerization over Heterogeneous Catalysts. Acc. Chem.
Res. 2018, 51, 761-768.*
総説・解説(1) 小林広和，福岡淳，機械的処理によるセルロース・キ
チンから基盤化学品への触媒分解，硫酸と工業，70，
11-18（2017）.
(2) 中島清隆，固体ルイス酸による水中での糖変換反応，触媒，58，218-221（2016）.
(3) 小林広和，福岡淳，金属触媒を用いたセルロースからの糖アルコール生成，化学工学，81，187-189（2017）．
(4) 中島清隆，福岡淳，固体触媒による青果物の鮮度保持，化学と工業，70，1003-1005（2017）.
(5) Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Recent
developments in the use of porous carbon materials forcellulose conversion. Nanoporous Catalysts for Biomass
Conversion, Wiley-VCH, 2017, Chapter 4, pp. 71-97.
(6) Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Catalytic
Conversion of Structural Carbohydrates and Lignin to
Chemicals. Advances in Catalysis, Vol. 60, Elsevier, 2017,
Chapter 2, pp. 59-123.
(7) 中島清隆，福岡淳，固体触媒が先導する非可食バイオマスの利活用，化学と教育，66，72-75（2017）.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 中島清隆：「固体ルイス酸による糖類からの有用フラン類合成」，先端材料・材料技術部会，高選択性反応分科会講演会，公益社団法人新化学技術推進協会（東京都）(2017/4/20）[招待講演].
(2) Nakajima, K.; Gupta, N. K.; Fukuoka, A.: "Lewis Acid
Catalysis of Nb2O5 for Selective Furfural Formation from
Xylose in Water" 8th International Symposium on Acid-BaseCatalysis, Lio deJaneiro, Brazil (2017/5/7-10) [Oral].
(3) Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K.: "Efficient
Xylose Dehydration to Furfural over Lewis Acid Catalysts inBiphasic Water and Toluene" 16th Korea-Japan Symposium
on catalysis & 3rd International Symposium of Institute for
Catalysis, Kaderu 2.7, Sapporo (2017/5/15-17) [Oral].
(4) Hou, Y.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: "Zeolite-stabilized
Rhodium Sub-Nano Cluster Catalyst for Low Temperature
Oxidation of Methane" 16th Korea-Japan Symposium on
catalysis & 3rd International Symposium of Institute for
Catalysis, Kaderu 2.7, Sapporo (2017/5/15-17) [Oral].
(5) Sattar, S. S.; Nakajima, K.; Fukuoka, A.: "Calcination
Temperature Effect on Silica Supported Pt Catalyst for Low
Temperature Ethylene Oxidation" 16th Korea-Japan
Symposium on catalysis & 3rd International Symposium of
Institute for Catalysis, Kaderu 2.7, Sapporo (2017/5/15-17)[Oral].
(6) Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: "Synthesis andApplication of Oxygenated Carbon Catalyst for Cellulose
Hydrolysis in a Slurry Process" 16th Korea-Japan Symposium
on catalysis & 3rd International Symposium of Institute for
Catalysis, Kaderu 2.7, Sapporo (2017/5/15-17) [Oral].
(7) Kim, M.; Kato, H.; Fukuoka, A.; Nakajima, K.:"Acid-Base Catalysis of YNbO4 for Sugar Conversion in
Water" 16th Korea-Japan Symposium on catalysis & 3rd
International Symposium of Institute for Catalysis, Kaderu
2.7, Sapporo (2017/5/15-17) [Oral].
(8) 福岡淳：「触媒によるエチレン酸化と野菜・果物の鮮度保持への応用」，ICT利活用セミナー2017～IoT/AI活用

40

による地方創成に向けて，岩見沢自治体ネットワークセ
ンター，岩見沢市（2017/5/17）[依頼講演].
(9) Fukuoka, A.: "Ethylene Oxidation by Silica-Supported
Platinum and Application for Freshness Keeping" The
Second BIC-ICAT Workshop, Boreskov Institute of
Catalysis, Novosibirsk, Russia (2017/5/29) [Invited lecture].
(10） 福岡淳：「触媒で不可能を可能にする」，平成29年度
北海道大学公開講座，北海道大学，札幌市（2017/7/13）[依頼講演].
(11) 中島清隆：「触媒が先導する新しいバイオプラスチッ
クの世界」，エコマテリアル研究会講演会（主催：高分子学会），東京大学農学部中島董一郎記念ホール，東京
都（2017/7/21）[依頼講演].
(12) Fukuoka, A: "Depolymerization of cellulosic biomass bycarbon catalysts" Chemeca 2017, Melbourne Convention
Centre, Melbourne, Australia (2017/7/25) [Invited lecture].
(13) Shrotri, A.: "Slurry Process for Hydrolysis of Cellulose
Using Heterogenous Carbon Catalyst" Chemeca 2017,
Melbourne Convention Centre, Melbourne, Australia(2017/7/25) [Oral].
(14) Fukuoka, A: "Depolymerization of cellulose by carbon
catalysts" 254th ACS National Meeting, Walter E. Washington
Convention Center, Washington, USA (2017/8/20) [Invitedlecture].
(15) Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: "Boron nitride as a new
candidate for adsorption and conversion of saccharides" 13th
European Congress on Catalysis, Palazzo dei Congressi,
Florence, Italy (2017/8/29) [Oral].
(16) Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K.: "Selective
conversion of xylose into furfural using Nb2O5 as aheterogeneous catalyst with water-tolerant lewis acid sites"
13th European Congress on Catalysis, Palazzo dei Congressi,
Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].
(17) Techikawara, K.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.:"Hydrolytic hydrogenation of chitin to N-containing polyols"
13th European Congress on Catalysis, Palazzo dei Congressi,
Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].
(18) Kim, M.; Kato, H.; Fukuoka, A.; Nakajima, K.:"Acid-basic property of YNbO4 for lactic acid formationfrom glucose in water" 13th European Congress on Catalysis,
Palazzo dei Congressi, Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].
(19) Fukuoka, A.; Yokoya, T.; Jiang, C.; Nakajima, K.:"Low-temperature oxidation of ethylene by silica-supported
platinum catalysts" 13th European Congress on Catalysis,
Palazzo dei Congressi, Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].
(20) Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: "Functionalized
carbon catalyzed hydrolysis of cellulose in a continuous
slurry process" 13th European Congress on Catalysis, Palazzo
dei Congressi, Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].
(21) 小林広和：「固体触媒を用いたセルロース・キチンからの有用化学品合成」，第2回東日本キャタリシスセミナ
ー，ロイヤル胎内パークホテル（胎内市）（2017/9/30）[招待講演].
(22) Fukuoka, A: "Conversion of cellulosic biomass byheterogeneous catalysts" TU/e-ICAT Joint International
Symposium on Catalysis for Sustainable Society, Eindhoven
University of Technology, Eindhoven, The Netherlands(2017/11/3) [Plenary lecture].
(23) Nakajima, K.: "Lewis acid-base catalysis for sugar
conversion" TU/e-ICAT Joint International Symposium on
Catalysis for Sustainable Society, Eindhoven, The
Netherlands (2017/11/3) [Invited lecture].
(24) Fukuoka, A: "Catalytic conversion of lignocellulosic
biomass to soluble sugars" 4th International Congress on

年報2017・研究室編●

40

Catalysis for Biorefineries, Lyon, France (2017/12/13)[Plenary lecture].
(25) 中島清隆：「再生可能化学資源の活用：固体触媒によるバイオマスからの必須化学品原料の創生」，東京工業大学科学生命科学研究所講演会，東京工業大学すずかけ
台キャンパス（横浜市）（2018/1/23）[依頼講演](26) Fukuoka, A.: "Catalytic Conversion of Biomass toRenewable Chemicals" 16th Japan-Taiwan Joint Symposium
on Catalysis, Kyoto Garden Palace, Kyoto (2018/1/29)[Plenary lecture].
(27) Nakajima, K.: "Catalytic conversion of biomass-derived
hydroxymethylfurfural to dicarboxylic acid (FDCA) as a newbuilding block for biopolyester" CLS, Tokyo Tech.
International Forum 2018, Redox regulation of proteinfunctions, transcription, translation and folding, Tokyo Tech
Campus Innovation Center, Tokyo (2018/3/4-5)●年報2017・研究室編

41触媒材料研究部門/ Catalyst Material
Research Division■2017年度の構成員〈教授〉清水研一・〈准教授〉古川森也・〈助教〉鳥屋尾隆・〈特任助教〉S. M. A. Hakim SIDDIKI・〈非常勤研究員〉今健一・〈学術研究員〉小野寺渉・〈総合化学院/大学 院 博 士 課 程 〉 Sharmin Sultana POLI/Md. Nurnobi
RASHED/Md. A. R. JAMIL/ Jaewan JEON〈総合化学院/
大学院修士課程〉Pingping YI /天田雄大・〈工学部/学部
学生〉家田繭子/Kah Wei TING/金澤瑠伊・〈研究生〉Yuan
JING/Feilomg XING/Yuxin LI・〈技術補助員〉Abeda Sultana
TOUCHY/高橋恵美［2017/10/01～］

であるアルコールが選択的に得られ，芳香環の水素化やアルカンへの過剰水素化は進行しなかった．他の金属（Pt，Ir，Ru，Pd等）をTiO2に担持した触媒では過剰水素化生成物が主に生成した．Re/TiO2の選択性発現要因をDFT計算により調査した．ReはPd，Rhと比較して-COOH基との相互作用が強く，芳香環との相互作用が弱いことが分かった．この相互作用の違いがRe触媒の高い選択性の一因であると考えられる．Reを他の担体に担持した触媒，非担持の金属
ReやRe酸化物を用いて反応を行った際はいずれも低活性であった．種々の担持Re触媒に対してHAADF-STEM観察を行った結果から，Al2O3，SiO2，Carbon担体上のRe (> 2 nm)と比較してTiO2担体上のRe (< 1 nm)は粒径が小さいことが分かった．Reの高分散化がRe/TiO2の高活性の要因と考えられる．Re/TiO2の基質適用性を調査するために様々な基質を用いて反応を行ったところ，幅広いカルボン酸化合物に対して選択水素化反応が進行した（式1）．Re/TiO2は芳香環を有するメチルエステルのアルコールへの選択水素化(式2)，アミドのアミンへの選択水素化，二酸化炭素と水素によるアミンのNメチル化に対しても高活性，高選択性と基質一般性を示した．《論文3》■2017年度のうごき
2017年10月に高橋恵美技術補助員が着任した．総合化学院
博士課程のAshvini Bhosaleが博士号を取得し，学士課程の家田繭子と金澤瑠伊が卒業した．

■研究課題
サステナブルな化学品合成および自動車排ガス浄化に高性能を示す固体触媒の開発と設計指針の構築を主な研究課題としている．理論化学，材料科学，情報科学分野を専門とする学内外の研究者との共同研究も行っている．
1．難還元性有機分子の選択水素化
CO2やカルボン酸系バイオマスの化学品への変換を達成するためには，これら難還元性分子の水素化に有効な触媒の開発が必須である．従来，選択水素化分野では白金族錯体触媒が先導的な役割を果たしてきたが，安定性に乏しく
触媒/生成物の分離も困難であるため量産には不向きである．固体触媒は実用化に有利な反面，選択的な官能基変換を達成した例は極めて少ない．我々はカルボン酸類縁体を活性化できるLewis酸と水素解離サイト（金属ナノ粒子）の協働触媒作用場を設計し，高難度な基質(アミド，カル
ボン酸，バイオマス基幹化合物，CO2)を選択的に化学品に変換する10種の固体触媒系を開発してきた．
2017年度のトピック： カルボン酸を有用化学品に変換する技術の開発が求められている．特に，固体触媒を用いた水素化反応によるアルコール合成は産業上重要である．しかしながら，カルボン酸は反応性が低く，いずれの触媒反応系においても高い反応温度と水素圧が必要となり，アルカンへの過剰還元や基質に含まれる芳香環の還元が問題となる．特に，固体触媒上では芳香環の水素化が容易に進行するため，カルボン酸基を選択的に水素化する触媒系の報告はごくわずかである．このような背景の中，我々の研究グループではTiO2にReを担持した触媒(Re/TiO2)が芳香環を有するカルボン酸のアルコールへの選択水素化反応に有効であることを見出した．3-フェニルプロピオン酸の選択水素化反応を行ったところ，Re/TiO2では目的生成物

42

2．有機合成用固体触媒法の開発
遷移金属の酸化還元能を利用した水素移動型のファイ
ンケミカルズ合成反応は白金族(Ru，Ir)錯体触媒を中心に学術的発展がなされてきたが，実用性向上には分離・再利用の容易な固体触媒の開発が必須である．一方，ラネーニ
ッケル等のバルク状のベースメタルを固体触媒に用いた方法は工業的な化学品製造に用いられてきたが，高温・高年報2017・研究室編●

42

圧条件における限定的な基質への適用例が専らである．
我々は，担持金属ナノ粒子触媒がアルコールの脱水素を鍵と す る 14 種 の 結 合 形 成 反 応 (Hydrogen-borrowing 及 び
Acceptorless dehydrogenative coupling型反応)に対し，従来型の有機金属触媒を上回る触媒性能を示すことを見いだ
してきた．
2017年度のトピック： メタノールをメチル化剤に用いた
C-C結合形成に有効な新規固体触媒法を開発した．
《論文1》
3．排ガス浄化用触媒の設計指針
アンモニアを還元剤に用いたNOx選択還元の触媒反応機構を研究している．
2017年度のトピック： 触媒劣化に関する成果を著書にまとめた．《著書1》
4．異分野融合による触媒科学研究
触媒インフォマティクスの創成を目指して，理論化学，
データ科学を専門とする学内外の研究グループとの共同研究を行っている．
2017年度のトピック： 共同研究成果の成果を著書《著書2》として発表した．
5．合金触媒を用いた高効率分子変換系の開拓
合金材料を用いることで，単金属触媒では困難な分子変換を達成する研究を行っている．
2017年度のトピック： NO-CO反応においてPdIn/Al2O3が200℃以下の低温域で高いN2選択性（100%）を示すことを見出した．またアルケンのヒドロホウ素化に対し，
Cu/Al2O3 を用いることで添加物フリーの条件で高効率に反応が進行することを見出した．さらにCuを微量のNiと合金化させることで触媒活性が劇的に向上することを見出した．また，規則性合金の触媒作用に関する世界の動向をまとめた総説を発表した．《総説1》■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
関西大学化学生命工学部近藤亮太助教「合金化-水素化不均化プロセスによる新規合金触媒の高温耐久性評価」/
名古屋大学工学研究科大山順也助教「ガス吸着により形態制御したPtナノ粒子触媒の機能探索」■2017年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Jamil, Md. A. R.;
Toyao, T.; Shimizu, K. C-Methylation of Alcohols, Ketones,
and Indoles with Methanol Using Heterogeneous Platinum
Catalysts. ACS Catal. 2018, 8, 3091-3103.
(2) Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Bhosale, A.; Toyao,T.; Mahara, Y.; Ohyama, J.; Satsuma, A.; Shimizu K. Direct
Synthesis of Lactams from Keto Acids, Nitriles, and H2 by
Heterogeneous Pt Catalysts. ChemCatChem 2018, 10,
789-795.
(3) Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Morita, Y.; Kamachi, T.;
Touchy, A. S.; Onodera, W.; Kon, K.; Furukawa, S.; Ariga,
H.; Asakura, K.; Yoshizawa, K., Shimizu, K.
Rhenium-loaded TiO2: A highly versatile and chemoselective
catalyst for the hydrogenation of carboxylic acid derivatives
and the N-methylation of amines using H2 and CO2.
Chem.-Eur. J. 2017, 23, 14848-14859.
(4) Kon, K.; Toyao, T.; Onodera, W.; Siddiki, S. M. A. H.;
Shimizu, K. Hydrodeoxygenation of Fatty Acids,
Triglycerides, and Ketones to Liquid Alkanes by a
Pt–MoOx/TiO2 Catalyst, ChemCatChem 2017, 9, 2822-2827.

●年報2017・研究室編(5) Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Kon, K.; Toyao, T.;
Shimizu, K. Oxidant-free Dehydrogenation of Glycerol to
Lactic Acid by Heterogeneous Platinum Catalysts,
ChemCatChem 2017, 9, 2816-2821.
(6) Rashed, Md. N.; Siddiki, S. M. A. H.; Ali, Md. A.; Moromi,
S. K.; Touchy, A. S.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K.
Heterogeneous catalysts for cyclization of dicarboxylic acids
to cyclic anhydrides as monomers for bioplastics, Green
Chem. 2017, 19, 3238-3242.
(7) Takeishi, K.; Wagatsuma, Y.; Ariga, H.; Kon, K.; Shimizu,
K. Promotional effect of water on direct dimethyl ether
synthesis from carbon monoxide and hydrogen catalyzed by
Cu-Zn/Al2O3, ACS Sustainable Chem. Eng. 2017, 5, 36753680.
総説/解説/報告(1) Furukawa, S.; Komatsu, T. Intermetallic Compounds:
Promising Inorganic Materials for Well-Structured andElectronically Modified Reaction Environments for Efficient
Catalysis, ACS Catal. 2017, 7, 735-765.
著書(1) 清水研一「触媒劣化―原因，対策と長寿命触媒開発―」（分担執筆），シーエムシー出版，東京(2018)(2) Takigawa, I.; Shimizu, K.; Tsuda, K.; Takakusagi, S.
Machine Learning Predictions of Factors Affecting the
Activityof
Heterogeneous
Metal
Catalysts.
In
Nanoinformatics Tanaka, I. Eds; Springer Nature,
Switzerland, 2018, pp 45-64,
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 清水研一：「酸化ニオブのルイス酸性を利用した不均一系触媒作用」，第7回CSJ化学フェスタ2017（東京）(2017/10/19)[依頼講演](2) Shimizu, K.: "Reductive Transformations of Carboxylic
Acid Derivatives and CO2 by Lewis Acid-Assisted Catalysis
of Metal Nanoparticles, Ken-ichi Shimizu" TU/e-ICAT Joint
International Symposium on Catalysis for Sustainable
Society, Eindhoven, The Netherlands (2017/11/3) [Invited
Lecture](3) Furukawa, S.: "Steric Effects on Bimetallic Catalysis
Governed by Specific Atomic Arrangement of Ordered
Alloys" The Tenth International Conference on the Scienceand Technology for Advanced Ceramics (STAC-10),
Yokohama, Japan (2017/8/1) [Invited Lecture](4) Furukawa, S.: "Catalytic Chemistry of Ordered Alloys"
TU/e-ICAT Joint International Symposium on Catalysis for
Sustainable Society, Eindhoven, The Netherlands (2017/11/3)[Invited Lecture](5) Furukawa, S.: "Highly efficient molecular transformation
using ordered alloys as catalysts" The 255th ACS National
Meeting, New Orleans, USA (2018/3/20) [Invited Lecture]43

光触媒科学研究部門/ Photocatalysis
Research Division■2017年度の構成員〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈特任講師〉Marcin JANCZAREK［～2017/09/30］・〈助教〉高
島舞・〈秘書（技術補助員）〉青木加苗/高橋真梨奈［2018/03/05～］・〈技術補助員〉佐々木未希［2017/08/21～ ］ ・ 〈 JSPS 外 国 人 特 別 研 究 員 〉 Peng WANG ［ ～2018/02/28］・〈博士研究員〉Zhishun WEI［～2017/08/27］/ Shubin YANG［～2017/10/31］
・〈訪問博士研究員〉Farhana
Aziz［2017/08/06～2017/08/19］/Agata MARKOWSKASZCZUPAK［～2018/02/28］/Wan Norharyati Wan Salleh［2017/08/06～2017/08/19］・〈学術研究員〉遠藤摩耶・〈訪問大学院生〉Eloi POURLIER-CUCHERAT［2017/04/28～ 2017/07/08 ］ /Maxime BERRY ［ 2017/04/28 ～2017/07/08］・〈環境科学院/大学院博士課程〉Kunlei
WANG/ 竹 内 脩 悟 / 新 田 明 央 / 堀 晴 菜 ［ ～ 2017/12/31 ］/Jiachen WANG［～2017/11/30］/小林健太/義煎健太・〈環境科学院/大学院修士課程〉柴俊介/吉原駿/Fitri Rizki
AMALIA［2017/10/01～］/Bob JOHN/村上雄馬/山田千晴・〈研究生〉Linfu JIANG［2017/10/01～］/Chunyu ZHAO
［2017/10/25～］/Guangyi CHEN［2017/10/01～］/Yang
SHEN［2017/10/01～］/ Yumin LI■研究課題
触媒に関する学術的な基礎研究や実用化・工業化のための応用研究の歴史は長いが，新しい触媒，反応系，あるいはシステムを開発する余地は十分に残されており，触媒化学の重要なテーマとして位置づけられている．当分野では，これまでにない新奇な構造をもつ触媒，新しい概念にもとづく反応や反応システムなどの開発をめざし，環境に対する負荷が少なく，エネルギーと資源を無駄なく利用するための触媒反応システムの確立を主要な目的として研究をすすめている．
1. 光触媒の構造・特性－活性相関の解明と高活性光触媒の開発
光触媒反応は酸化チタンなどの半導体とよばれる固体に光を照射したときに起こる化学反応のうち，反応前後で固体，すなわち光触媒が変化しないものをさす．光触媒反応がすすむ速さは，光の強度や波長とともに，光触媒の構造・特性に大きく依存する．当研究室では，どのような構造・特性が光触媒に影響をあたえるのか，どのような構造・特性のものが高活性なのか，さらにそれを実現するた
めに，どのように調製あるいは処理すればよいのかをあきらかにし，実際に高活性な光触媒を開発している．
2017年度のトピック： （1）コアキシャルフロー気相流
通法合成装置（Fig.1上）による十面体形状をもつ高結晶性・高比表面積アナタース酸化チタン光触媒（Fig.1中）の合成を行い，その特徴と光触媒活性を比較して，露出結晶面が活性にあたえる影響を検討した《論文1/総説2/講演
6,17, 41》．（2）酸化チタン（チタン酸ナノワイヤー）の
水熱処理により調製した八面体形状アナタース型酸化チ
タンについて，超音波処理時間の調整により，比表面積や■2017年度のうごき
教員，秘書，博士研究員および学術研究員は2016年度からひきつづいて勤務した．8月より電子トラップ研究コン
ソーシアムの研究員として佐々木未希が，2018年3月から
高橋真梨奈が秘書（技術補助員）として勤務を開始した．
日本学術振興会外国人特別研究員であるPeng WANG博士が2018年2月いっぱいで転任した．企業（共同研究/受託研究），国内外の大学（国際共同研究，共同利用・共同研究
ほか）から多数の研究員や大学院生が短期あるいは長期（1年程度）滞在した．4月に修士課程大学院生（環境科学院
環境物質科学専攻）2名，10月2名が加入した．また，10月から4名の中国人留学生が研究生として加入し，2018年2月の大学院入試を受験した．なお，12月に堀晴菜が，2108
年3月にKunlei WANG，竹内脩悟および新田明央が博士課
程を，柴俊介と吉原駿が修士課程を修了した．なお，博士課程3年の1名（新田明央）が博士課程教育リーディングプ
ログラム「物質科学フロンティアを開拓するAmbitiousリーダー育成プログラム」の第1期生である．

44

Fig. 1(upper) Decahedral-shaped single crystalline
titania particles of extremely high photocatalytic activity
prepared by newly developed coaxial-flow gas-phasereaction of titanium(IV) chloride and oxygen and (lower)
octahedral anatase titania particles prepared byhydrothermal treatment of titanate nanowires (A bar in theleft image corresponds to 50 nm.).

年報2017・研究室編●

結晶化度などがほぼひとしく，八面体粒子含率だけが異なる一連の試料を調製することに成功し，その含率が高いほど光触媒活性が直線的に向上することを見いだした．これは，形状と光触媒活性の相関を明らかにしたはじめての例
である．昨年に引き続いて検討をくわえて成果を発表した．《総説2 /講演29》．（3）新規遷移金属イオン担持型酸化チタンを調製し，その可視光照射下の光触媒活性の発現機構について引き続いて検討した．ロジウム(III)イオンから酸化チタンの伝導帯への約450 nm付近の波長の光励
起と，それによって生じたロジウム(IV)への価電子帯からの光励起（約600 nm）の2段階励起機構により，酸化チタ
ンを紫外光で励起したのとおなじ伝導帯の電子と価電子帯の正孔をつくることができることを示した《講演2》．両者の波長が異なるため，太陽光などのひろい波長分布をもつ光により効率よく反応が進行することがあきらかにな
った．また，銅酸化物（CuOx）担持酸化チタンの可視光活性について検討した《講演32,43,51》．（4）代表的な市販
高活性酸化チタンであるEvonik（Degussa）P25について，
含まれるアナタースとルチル結晶を選択的に抽出した試料を標品としてもちいてP25の高い光触媒活性の起源を考察し，学会発表した《論文14/講演8,14,52》．（5）これらの研究を通じて蓄積してきた物理化学や光化学に関する知見をまとめた解説などを出版するとともに，国内外の会
議やセミナーなどにおいて講演した《解説3,4/著書1/講演
1,3,9, 13,16,21,23,24,34,46,48/受賞2,4》．
2. 階層構造をもつ高活性光触媒微粒子の調製と応用
酸化チタンなどの光触媒の構造と活性の相関の解析から，格子欠陥が少なく高度に結晶化し，かつ，微粒子，すなわち比表面積が大きい結晶が高活性であることが予想されてきたが，この二つの性質は通常トレードオフ（両立しない）の関係にあり，両者をバランスよく発現させる特殊な製法が必要であった．ここではあらたなアプローチである階層構造をもちいる戦略により，高結晶性かつ大比表
面積の光触媒の開発に成功した．
2017年度のトピック： （1）高度に結晶化した薄片が凝集した「フレークボール」型タングステン酸ビスマスを原
料を懸濁させた水溶液の水熱処理により合成することができる（Fig.2）こと，これが可視光領域でも比較的高い活性を示すことを報告してきたが，その生成機構は不明であった．本年度はこの検討をすすめ，論文，解説および学会 で 発 表 し た 《 論 文 8,12/ 講 演 17,5,7,15,19,30,35,
44,48》．
（2）酸化チタンの逆オパール構造の空隙構造のそBi

Fig. 2The mechanism of formation of hierarchical"flake-ball"-structured bismuth tungstate (BTO) particles on
the basis of structural analyses: growth of plate-like BTO
crystallites on the tungsten oxide/BTO-modified surface ofbismuth hydroxide particles by supplying tungsten andbismuth from the outside and inside of the core particles,
respectively.

●年報2017・研究室編

Fig. 3
Representative light-intensity dependence ofphotocatalytic oxygen liberation from a deaerated
suspension of a titania photocatalyst in the presence of anelectron acceptor such as iron(III) or iodate ions. In therelatively low and high regions, second and first-orderdependences were observed, respectively, with thresholdintensity (Ithr), which is reproduced by the mechanism
including a step of two-electron oxidation of water.

れぞれに金粒子が1つずつ内包された構造をもつ金―酸化チタンを開発し，その特性解析を行った．
3. 作用スペクトルと光強度依存性解析による光触媒反応の機構解明と高活性光触媒の開発
光触媒反応は，光触媒となる固体材料が光を吸収して生じる励起電子と正孔が起こす化学反応である．したがって，光触媒反応の効率は，どのような波長の光をどれだけ吸収するのかという光吸収特性と，光吸収によって生じた励起電子と正孔が再結合によって失活することなく化学反応に使用される効率，すなわち量子効率の2つに大きく依存する．一定の波長の光，すなわち単色光を照射し，入射した光子数あたりの反応速度，すなわち，みかけの量子効率をもとめ，これを波長に対してプロットしたものが作用スペクトルである．作用スペクトルを光触媒の光吸収ス
ペクトルと比較すると，どのような波長の光を吸収して，どのような効率で光触媒反応が進行するのかを的確に評価することが可能となる．当研究室では，同時に複数の単色光を照射できる多波長照射分光器を導入して，正確な作用スペクトルを短時間で測定し，さまざまな光触媒反応の機構をあきらかにするとともに，結果をもとに高活性光触媒の設計を行っている．Fig.3は金粒子担持酸化チタンの拡散反射スペクトルと作用スペクトルで，これにより可視光照射下での光触媒反応が表面プラズモン励起にもとづくことがあきらかになった．また，高光強度（最高約350 mWcm-2）の連続光源として紫外線LEDを導入し，酸化チタン
光触媒反応による酸素生成反応などの多電子移動反応系
が光触媒粒径や光強度，電子受容体の種類により，高次の光強度依存性が観測されることを見いだした．
2017年度のトピック： （1）電子受容体存在下における酸化チタン光触媒反応による酸素生成反応の強度依存性を解析することにより，水から過酸化水素への2電子酸化
反 応 過 程 を 含 む 反 応 機 構 を 提 唱 し た 《 論 文 22/ 講 演
9,19,23,24,25,34,44,48,50,57/受賞2,4》．（2）西ポメラ
ニアン工科大学（ポーランド）のMorawski教授のグループと鉄/窒素共ドープ酸化チタンと金属/窒素共ドープ酸化チタンによる光触媒反応ついて《論文13,21》，グダンスク
大学（ポーランド）のZaleska教授のグループとランタン属元素担持酸化チタンによる光触媒反応ついて《論文20/
総説4/講演18》，山梨大学の入江教授のグループと2段階励起光触媒反応による水の完全分解反応について《論文10》，
CIEMAT（スペイン）のSuarez教授と可視光応答型光触媒野

45

Fig. 5
Platinum-loaded titania particle covered byporous silica shell with space between titania core and silica
shell for selective photocatalytic synthesis of amino acids.
Fig. 4
Schematic representation of the setup forreverseddouble-beamphotoacoustic
spectroscopic
measurement for particulate metal-oxide photocatalyst
powders driving photocatalytic reaction on their surface.

開発《論文4》，および，ミラノ大学（イタリア）のSelli
教授とフッ素および他元素共ドープ酸化チタンによる光触媒反応について共同研究を実施した．
（3）さまざまな光
触媒反応系について，その作用スペクトルと光強度依存性解析がとくに多電子移動反応の機構解明にきわめて重要で あ る こ と な ど を 示 し た 《 論 文 7,12,17,22/ 講 演
1,2,3,5,7,9,15,19,23,24,25,30,34,35,43,48,50,51,54,
57/受賞2,4》．
4. 二重励起光音響分光法の開発と光触媒の構造評価への応用
光の散乱がない気体や液体の光吸収は簡単に測定できるが，光触媒のように固体の物質では，反射や散乱がある
ために光吸収を正確にもとめることは容易ではない．また，光触媒反応のように，光を照射して反応が進行中に光触媒がどのような光吸収スペクトルをもつのかを測定することは，これまではできなかった．光音響スペクトルは，
密閉したセル内に入れた物質に周期的な強度変化，すなわ
ち変調させた光を照射すると，光を吸収した物質の励起状
態が基底状態にもどるときに生じる熱が入射光と同じ周期で変動するために，熱が音に変化することを利用して，物質の光吸収を測定する手法で，反射や散乱の影響なく，
光吸収特性を評価することができる．当研究室では，定常
光が光音響分光測定に影響をあたえないことを利用して，測定用の変調光と光化学反応用の定常光を同時に照射す
る二重励起光音響分光法（Fig.4）を開発し，動作状態における光触媒の光吸収スペクトルの測定に成功した．
2017年度のトピック： 二重励起光音響分光法（DB-PAS）とは逆に検出光を変調単色光とし，連続光を長波長側から掃引する逆二重励起光音響分光法（Reversed Double-BeamPhotoacoustic Spectroscopy: RDB-PAS）の基本概念を考案し，これを使用して酸化チタンなどの粉末金属酸化物中の電子トラップ密度のエネルギー分布（ERDT）を測定するための装置を開発した．その結果，従来の光化学法よりはるかに短時間で簡便に，広いエネルギー範囲，かつ高精度で測定できることをあきらかにし，成果を発表するとともに，
ERDTをもちいる金属酸化物の同定について，昭和電工と共同で特許を出願している．この，ERDTによる金属酸化物の同定の概念と光触媒の基本原理と応用について発表した《 論 文 15,16,19,21/ 総 説 1/ 講 演 1,4,10,11,13,16,
19,21,22,23,26,27,31,47,48,49,57/受賞1,2,3,4》．

46

5. 光触媒反応による有機化合物変換反応
光触媒による水中汚染物質の分解除去は，室内外の空気の浄化とともにきわめて有望な光触媒の応用のひとつで，とくに光触媒として酸化チタンをもちいると，有機化合物
は二酸化炭素と水にまで酸化される，いわゆる無機化（完
全酸化）が起こる．このような酸化反応の非選択性は，光触媒そのものの特性ではなく，多くの場合に系内に酸素分子が存在するため，これによるラジカル連鎖反応が起こる
ことが原因である．したがって，酸化チタンを光触媒として系内から酸素を除去して反応させる，あるいは，酸化チタンより伝導帯位置が低く（アノード側）酸素を還元できない光触媒を利用することによって，選択的な酸化反応を誘起することが可能である．また，励起電子による還元反応を利用して有機化合物を還元することもできる．さらに，光触媒反応の選択性を向上させるために，単純な粒子
ではなくその構造を制御することも重要である．そのひとつが，内部の光触媒粒子のコアの表面に密着させないで多孔性のシェルを配置した中空コアシェル粒子で，これにより，光触媒粒子の表面への反応基質の拡散を抑制することなしに，光触媒表面近傍の雰囲気を制御することが可能である．
2017年度のトピック： 多孔質のシリカ粒子─白金担持酸
化チタン系中空コアシェル粒子（Fig.5）をもちいる選択的アミノ酸合成についての検討を昨年度に引き続いて行った．これは，アナタース型酸化チタン微粒子の表面に密着しないかたちで多孔質シリカ層を修飾することによる
立体選択性制御と，シリカ層の酸特性を利用した生成物選択性の向上をめざすものである．マレーシア工科大学のChandren博士の研究グループと共同研究を実施した《論文9/講演4,33》．
6. 貴金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴吸収を利用する
化学反応系の開発
金などの貴金属ナノ粒子は可視光領域に表面プラズモン共鳴（SPR）吸収にもとづく吸収ピークをあたえ，たとえば金粒子のコロイド溶液がワインレッドを呈することが知られている．いっぽう，光触媒として多用される酸化チタンは，波長が約400 nm以下の紫外光しか吸収しないため，応答波長の長波長化が必要である．金などの貴金属ナ
ノ粒子を酸化チタンに担持させてもちいると，金属ナノ粒
子のSPR吸収による可視光誘起光触媒反応が進行する（Fig.6）が，その機構は未だ完全には解明されていない．
本研究では，従来の半導体のバンドギャップ励起とは異なるSPR励起光触媒反応の機構を解明することをめざして検討している．また，それにもとづき，貴金属ナノ粒子の調

年報2017・研究室編●

Fig. 6
Gold colloids prepared by modified citric-acid
method using several chiral dicarboxylic acids, tartaricacid, malic acid, glutamic acid and aspartic acid.

製や粉体表面への担持についての技術を活用して，担持金属ナノ粒子のSPR吸収励起による新規可視光応答型光触媒反応の高効率化をはかることを目的とした．
2017年度のトピック： （1）ひろくもちいられている貴金属コロイドの調製法であるクエン酸法について，還元剤/安定化剤として使用されるクエン酸に替えて酒石酸やリンゴ酸などのキラルな多価カルボン酸をもちいることによって，キラル分子が表面に修飾された金および白金コロイドを調製することに成功した．金コロイドの円偏光二色性（CD）スペクトルのSPR吸収波長領域において，酒石酸のキラリティに依存して正または負の微小なピークが観測され，SPR吸収にキラリティが作用することが示唆された．また，このキラル分子保護金コロイドを利用する不斉還元反応が可能であることを見いだした．
（2）パリ南大学（フランス）のRemita教授およびウルム大学（ドイツ）のRau教授との共同研究により，金および金銀合金微粒子と金属錯体を修飾した酸化チタン光触媒を合成し，紫外光および可視光照射時の光触媒活性を確認し，論文・学会発表を行った（光機能性プラズモン粒子研究クラスター）《論文1,7,21/講演29,38,53》．
（3）貴金属コロイド担持酸化チタン光触媒による殺菌（抗菌），抗カビ効果について，光機能性プラズモン粒子研究クラスターが行っている西ポ
メラニアン大学（ポーランド）のMarkowska-Szczupak教授のグループ《論文18,23/講演38,39,40》，グダンスク大学（ ポ ー ラ ン ド ） の Janczarek 博 士 《 論 文 1,18/ 講 演
12,29,38,39,41》，およびスインバーン工科大学（オーストラリア）のJuodkazis教授《論文6/講演29,38》などに大学院生と研究員を参加させるなどの協力を行った．
（4）大阪大学産業科学研究所の山本洋揮助教との共同研究により基板上に貴金属ナノ粒子を配列させたデバイス材料を開発した．

■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
西ポメラニアン工科大学（ポーランド）Antoni MORAWSKI
教授「ドープ型酸化チタンの光触媒作用の起源と活性支配因子に関する研究」《論文13,21》/西ポメラニアン工科大学（ポーランド）Agatha MARKOWSKA-SZCZUPAK教授「金属微粒子担持酸化チタンの抗菌・抗カビ活性」《論文
18,23/ 講 演 38,39,40 》 / パ リ 南 大 学 （ フ ラ ン ス ） Hynd
REMITA教授・Christophe COLBEAU-JUSTIN博士「プラズモンナノ粒子の調製と応用に関する研究/時間分解マイク
ロ波電導度に関する研究」《論文1,7,21/講演29,38,53》/
グダンスク大学（ポーランド）Adriana ZALESKA教授「ドープ型酸化チタンの光触媒反応に関する研究」《論文20/
総説4/講演18》/CIEMAT（スペイン）Silvia SUAREZ教授「ゼオライト複合光触媒に関する研究」《論文4》/グダンスク
工科大学（ポーランド）Marcin JANCZAREK博士「十面体●年報2017・研究室編

形状アナタース型酸化チタンに関する研究」《論文1,18/
講演12,29,38,39,41》/ヤギェウォ大学（ポーランド）
Wojciech MACYK教授・Joanna Kuncewicz教授「酸化チタン粒子中の電子トラップに関する研究/ロジウムドープ酸
化チタンに関する研究」《講演2》/スインバーン工科大学（オーストラリア）Saulius JUODKAZIS教授「金ナノ粒子の表面プラズモン共鳴に関する研究」《論文6/講演29,38》/マレーシア工科大学（マレーシア）Sheela CHANDREN
講師「複合金属酸化物光触媒系の設計と構築」《論文9/講演4,33》/九州工業大学（北九州）村上直也准教授「光音響分光法に関する研究」《論文16》/北九州市立大学天野史章准教授「タングステン酸ビスマス光触媒に関する研究」《論文12》/グダンスク工科大学Anna ZIELINSKA准教授「金属ナノ粒子担持金属酸化物光触媒」《講演38,39》/柴山環樹教授（北海道大学大学院工学研究科）「タングステ
ン酸ビスマス粒子形成機構に関する研究」/北海道大学触媒科学研究所（札幌）朝倉清髙教授「金属酸化物光触媒の電子構造に関する研究」《講演20》/東京大学先端科学技術
研究センター（東京）瀬川浩司教授/米谷真人特任准教授「湿式太陽電池の高効率化に関する研究」《講演10,26》/
山梨大学（甲府）入江寛教授「2段階励起光触媒反応による水の完全分解反応」《論文10》■2017年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Colbeau-Justin, C.;
Ohtani, B.; Kowalska, E. Silver-modified octahedral anataseparticles as plasmonic photocatalyst. Catal. Today 2018, 310,
19-25.
(2) Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska, E. Noble
metal-modified octahedral anatase titania particles withenhanced activity for decomposition of chemical andmicrobiological pollutants. Chem. Eng. J 2017, 318, 121-134.
(4) Jansson, I.; Kobayashi, K.; Hori, H.; Sanchez, B.; Ohtani,B.; Suarez, S. Decahedral anatase titania particles
immobilized on zeolitic materials for degradation of VOC in
gaseous phase. Catal. Today 2017, 287, 22-29.
(5) Shiraishi, Y.; Yasumoto, N.; Sakamoto, H.; Tanaka, S.;
Ichikawa, S.; Ohtani, B.; Hirai, T. Quantum Tunneling
Injection of Hot Electrons in Au/TiO2 Plasmonic
Photocatalysts. Nanoscale 2017, 9, 8349-8361.
(6) Wei, Z.; Rosa, L.; Wang, K.; Endo, M.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B.; Kowalska, E. Size-controlled gold nanoparticles
on octahedral anatase particles as efficient plasmonic
photocatalyst. Appl. Catal. B: Environ. 2017, 206, 393-405.
(7) Luna-Barron, A.-L.; Dragoe, D.; Wang, K.; Beaunier, P.;
Kowalska, E.; Ohtani, B.; Valenzuela, M. A.; Remita, H.;
Colbeau-Justin, C. Photocatalytic Hydrogen Evolution Using
Ni-Pd/TiO2: Correlation of Light Absorption, Charge-Carrier
Dynamics and Quantum Efficiency. J. Phys. Chem. C 2017,
121, 14302-14311.
(8) Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B. Pristine
Bismuth-tungstate Photocatalyst Particles Driving Organics
Decomposition through Multielectron Reduction of
Oxygen. Chem. Lett. 2017, 46, 1376-1378.
(9) Chandren, S.; Ismail, K.; Nur, H.; Ohtani, B. Preparation of
Titania on Stainless Steel by Spray-ILGAR Technique as
Active Photocatalyst under UV Light Irradiation for theDecomposition of Acetaldehyde. Appl. Sci. 2017, 7, 698.
(10) Hara, Y.; Takashima, T.; Kobayashi, R.; Abeyrathna, S.;
Ohtani, B.; Irie, H. Silver-Inserted Heterojunction
Photocatalyst Consisting of Zinc Rhodium Oxide and Silver
Antimony Oxide for Overall Pure-Water Splitting under
Visible Light. Appl. Catal. B. Environ. 2017, 209, 663-668.

47

(11) Parnicka, P.; Mazierski , P.; Grzyb, T.; Wei, Z.; Kowalska,
E.; Ohtani, B.; Lisowski, W.; Klimczuk, T.; Nadolna, J.
Preparation and photocatalytic activity of Nd-modified TiO2
photocatalysts: Insight into the excitation mechanism undervisible light. J. Catal 2017, 353, 211-222.
(12) Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.; Kitamura, M.;
Amano, F.; Ohtani, B. Multielectron reduction of molecularoxygen in photocatalytic decomposition of organic
compounds by bismuth tungstate particles without cocatalystloading. Catal. Today 2018, 303, 341-349.
(13) Wanag, A.; Kusiak-Nejman, E.; Kowalczyk, L.;
Kapica-Kozar, J.; Ohtani, B.; Morawski, A. W. Synthesis andcharacterization of TiO2/graphitic carbon nanocomposites
with enhanced photocatalytic performance. Appl. Surf. Sci.
2018, 437, 441-450.
(14) Wang, K.; Wei, Z.; Ohtani, B.; Kowalska, E. Interparticle
electron transfer in methanol dehydrogenation on
platinum-loaded titania particles prepared from P25. Catal.
Today 2018, 303, 327-333.
(15) Nitta, A.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.
Identification and characterization of titania photocatalyst
powders using their energy-resolved density of electron traps
as a fingerprint. Catal. Today in press.
(16) Nitta, A.; Takashima, M.; Murakami, N.; Takase, M.;
Ohtani,B.
Reverseddouble-beamphotoacoustic
spectroscopy of metal-oxide powders for estimation of theirenergy-resolved distribution of electron traps andelectronic-band structure. Electrochim. Acta 2018, 264,83-90.
(17) Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B. Kinetic
analysis supporting multielectron reduction of oxygen inbismuth tungstate-photocatalyzed oxidation of organic
compounds. Catal. Today 2018, 313,218-223.
(18) Endo, M.; Janczarek, M.; Wei, Z.; Wang, K.;
Markowska-Szczupak, A.; Ohtani, B.; Kowalska, E.
Bactericidal Properties of Plasmonic Photocatalysts
Composed of Noble-Metal Nanoparticles on Faceted Anatase
Titania. J. Nanosci. Nanotech. in press.
(19) Ketwong, P.; Takashima, M.; Nitta, A.; Pookmanee, P.;
Ohtani, B. Hydrothermal synthesis and photocatalytic
activities of stabilized bismuth vanadate/bismuth tungstatecomposites. J. Environ. Chem. Eng. 2018, 6, 2048-2054.
(20) Parnicka, P.; Mazierski, P.; Grzyb, T.; Lisowski, W.;
Kowalska, E.; Ohtani, B.; Zaleska-Medynska, A.; Nadolna, J.
Influence of preparation method on photocatalytic activity of
Nd-modified TiO2. Beilstein J. Nanotech. 2018, 9, 447-459.
(21) Tryba, B.; Wozniak, M.; Zolnierkiewicz, G.; Guskos, N.;
Morawski, A. W.; Colbeau-Justin, C.; Wrobel, R.; Nitta, A.;
Ohtani, B. Influence of an electronic structure of N-TiO2 on
its photocatalytic activity towards decomposition of
acetaldehyde under UV and visible light. Catalysts 2018, 8,
85-102.
(22) Takeuchi, S.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.
Digitally Controlled Kinetics of Titania-photocatalyzed
Oxygen Evolution. Chem. Lett. 2018, 47, 373-376.
(23) Endo, M.; Wei, Z.; Wang, K.; Karabiyik, B.; Yoshiiri, K.;
Rokicka, P.; Ohtani, B.; Markowska-Szczupak, A.; Kowalska,
E. Noble metal-modified titania with visible light activity fordecomposition of microorganisms. Beilstein J. Nanotech
2018, 9, 829-841.
総説/解説/報告(1) 新田明央・高瀬舞・高島舞・大谷文章 電子トラップ
密度のエネルギー分布解析－金属酸化物粉末粒子の評
価と同定をめざして. 粉体工学会誌 2017，54，560-568.

48(2)大谷文章 不均一系光触媒反応開発の現状，課題と表面
プラズモン共鳴の応用. 光技術コンタクト 2017，55，
9-15.
(3) Ohtani, B. Great Challenges in Catalysis andPhotocatalysis. Front. Chem. 2017, 5, 79.
(4) Nevarez-Martinez, M. C.; Montero-Espinoza, P. J.;
Quiroz-Chavez, F. J.; Zaleska-Medynska, A.; Ohtani, B.
Fotocatalisis: Inicio, Actualidad y Perspectivas a traves delTiO2. Advances on Quimica 2017, 12, 31-46.
著書(1) Ohtani, B. Scientific Evaluation Methods in Photocatalysis
Studies. Self-cleaning Surfaces and Materials in press.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ohtani, B.: "Why Should Photocatalysts be
Semiconductor?--Roles of Electron Traps in Metal Oxide
Particles" ISE Topical Meeting on Photoelectrochemistry of
Semiconductors at the Nanoscale: From Fundamental
Aspects to Practical Applications, Szeged, Hungary(2017/04/23-26 [2017/04/24]) [Keynote Talk](2) Kuncewicz, J.; Ohtani, B.: "Rhodium-doped Titania: The
Effect of the Doping Conditions on Bands Position andDensity of Introduced Electronic States" ISE Topical Meetingon Photoelectrochemistry of Semiconductors at the
Nanoscale: From Fundamental Aspects to Practical
Applications, Szeged, Hungary (2017/04/23-26 [2017/04/24])(3) Ohtani, B.: "Mechanism of Particulate Photocatalysis:
Novel Concepts beyond the Conventional Band-Structure
Model" EMN Meeting on Catalysis, Dubrovnik, Croatia(2017/05/03-07 [2017/05/04]) [Invited Talk](4) Kamarularizam, T.; Nur, H.; Ohtani, B.; Chandren, S.:"Preparation of Titania on Stainless Steel by Spray-ILGAR
Technique as Active Photocatalyst under UV Light
Irradiation for the Decomposition of Acetaldehyde" 2017
IEEE International Conference on Applied System
Innovation, Sapporo (2017/05/13-17 [2017/05/13]) 《First
Paper Prize Award》(5) Ohtani, B.; Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.:"Multielectron Reduction of Molecular Oxygen in
Photocatalysis by Bismuth Tungstate and the Other
Metal-oxide Particles" The 16th Korea-Japan Symposium on
Catalysis, Sapporo (2017/05/15-17 [2017/05/17])(6) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Facet-dependent Deposition of Metal Particles and their
Stability on Decahedral-shaped Titania Particles" The 16th
Korea-Japan
SymposiumonCatalysis,
Sapporo(2017/05/15-17 [2017/05/15])(7) Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Mechanism of Formation of Hierarchical-structured
Bismuth-tungstate Hollow Particles through Hydrothermal
Reaction" The 16th Korea-Japan Symposium on Catalysis,
Sapporo (2017/05/15-17 [2017/05/15])(8) Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Photocatalytic
Methanol Dehydrogenation by Platinum-loaded Titania
Particles Prepared from Evonik P25" The 16th Korea-Japan
Symposium on Catalysis, Sapporo (2017/05/15-17[2017/05/15])(9) Ohtani, B.; Takeuchi, S.; Takashima, M.; Takase, M.:"MultielectronTransferinPhotocatalysis:
Digital-analogue-digital
Mode
ChangeinTitania-photocatalyzed
OxygenEvolution"
2017
International Workshop on Electrified Interface for Energy
Conversions (EIC2017) (2017/05/18-21 [2017/05/19])[Invited Lecture](10) Maitani, M.; Tateyama, A.; Nitta, A.; Sugimoto, M.;
Ohtani, B.; Wada, Y.; Segawa, H.: "Adsorption and Trap-state

年報2017・研究室編●

Control at Perovskite/TiO2 Interface by Exposed Facet of
Scaffold for CH3NH3PbI3 (Clx) Perovskite Solar Cells"International Conference on Hybrid and Organic
Photovoltaics(HOPV17),
Lausanne,
Switzerland(2017/05/21-24 [2017/05/22])(11) Ohtani, B.; Nitta, A.; Nagao, M.; Takase, M.; Takashima,
M.: "Identification and Characterization of Particulate
Metal-Oxide Photocatalysts by Energy-resolved Distributionof Electron Traps" 2017 E-MRS Spring Conference,
Strasburg, France (2017/05/22-26 [2017/05/25]) [Invited
Lecture](12) Kowalska, E.; Zheng, S.; Yoshiiri, K.; Wei, Z.; Rau, S.;
Ohtani, B.: "Hybrid Photocatalysts Composed of Titania
Modified with Plasmonic Nanoparticles and Ruthenium
Complexes for Photocatalytic Decomposition of Organic
Compounds" 231st ECS Meeting, New Orleans, USA(2017/05/28-06/02 [2017/05/30]) [Invited Talk](13)大谷文章：「化学物質の指紋－「おなじ/似ている/ちがう」を考える」，北海道大学創成研究機構一般公開，
北海道大学創成科学研究棟レストランポプラ（札幌）（2017/06/03）［依頼講演］(14) Shirai, K.; Fazio, G.; Sugimoto, T.; Selli, D.; Ferraro, L.;
Watanabe, K.; Haruta, M.; Ohtani, B.; Kurata, H.; Di
Valentin, C.; Matsumoto, Y.: "Enhancement of hole trappingat curved surface of TiO2 nanoparticles with water adsorbate"
The 10th International Symposium on Ultrafast Surface
Dynamics (USD10), Inzell, Germany (2017/06/11-16[2017/06/11])(15) Ohtani, B.; Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.:"Multielectron Reduction of Oxygen in Photocatalysis:
Kinetic Studies on Photocatalytic Oxidation of Organic
Compounds by Bismuth Tungstate and the Other Metal-oxide
Particles" 5th European Conference on Environmental
Applications of Advanced Oxidation Processes (EAAOP5),
Prague, Czech Republic (2017/06/25-29 [2017/06/27])[Plenary Talk](16) Ohtani, B.: "A Novel Concept of Identification ofMetal-oxide Powders by Energy-resolved Density of Electron
Traps" The Pregl Colloquium at the National Institute ofChemistry, Ljubljana, Slovenia (2017/06/29) [Invited
Lecture](17) Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E.: "Noble Metal-Modified Faceted Anatase Particles with
Enhanced Photocatalytic Activities for Decomposition ofChemical and Microbiological Pollutants" 2nd International
Conference on New Photocatalytic Materials forEnvironment, Energy and Sustainability (NPM-2), Ljubljana,
Slovenia (2017/07/03-08 [2017/07/05]) [Invited Talk](18) Baskaran, B.; Nadolna, J.; Kowalska, E.; Wei, Z.; Ohtani,B.; Paszkiewicz-Gawron, M.; Zaleska-Medynska, A.:"Preparation and Visible Light Photocatalytic Activity of
Perovskite-Type KNbO3 Modified with CdS and Bi2S3
Quantum Dots" 2nd International Conference on New
Photocatalytic Materials for Environment, Energy andSustainability (NPM-2), Ljubljana, Slovenia (2017/07/03-08[2017/07/03])(19)大谷文章・竹内脩悟・堀晴菜・高島舞・高瀬舞：「懸濁系光触媒反応における多電子/正孔移動機構の解明」，
光機能材料研究会第63回講演会「光触媒研究と開発技術の最新動向と将来展望」，東京理科大学森戸会館（東京）（2017/07/07）［依頼講演］(20) Koide, A.; Uemura, Y.; Kido, D.; Wakisaka, Y.; Niwa, Y.;
Nozawa, S.; Adachi, S.; Katayama, T.; Yabashi, M.; Hatada,K.; Takakusagi, S.; Asakura, K.; Ohtani, B.; Yokoyama, T.:"Investigation of excited states of WO3 in picoseconds by
L1-edge XANES" The 28th International Conference on●年報2017・研究室編

Photochemistry(ICP2017),
Strasbourg,
France(2017/07/16-21 [2017/07/16])(21) Ohtani, B.: "A Novel Concept of Identification ofMetal-oxide Powders by Energy-resolved Density of Electron
Traps" Seminar of Department of Chemistry, Gadjah Mada
University, Yogyakarta, Indonesia (2017/08/23) [Invited
Lecture](22) Ketwong, P.; Pookmanee, P.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Stabilization of Bismuth Vanadate on Bismuth Tungstate
Flake-ball Particles for Sustainable Photocatalysis under
Visible Light" The 15th International Conference on
Advanced Materials (IUMRS-ICAM2017) , Kyoto(2017/08/27-09/01 [2017/08/27])(23) Ohtani, B.：「Revisiting heterogeneous photocatalysis
from the standpoint of photochemistry」，2017年光化学討論会，東北大学青葉山キャンパス（仙台）（2017/09/04-06[2017/09/06]） [特別講演]《2017年光化学討論会特別講演賞》(24) Ohtani, B.: "Fundamental Study on Photocatalysis: How
Does Photocatalyst-particle Size Give Influence on the
Kinetics?" International Conference on Functional
Nanomaterials and Nanodevice 2017 (Nanomat2017),
Budapest, Hungary (2017/09/24-27 [2017/09/25]) [InvitedTalk](25) Ohtani, B.; Takeuchi, S.; Takashima, M.; Takase, M.:"Photon-density Dependence of Photocatalysis: Can Standard
ElectrodePotential
Be
AppliedtoParticulate
Photocatalysis?" 232nd Electrochemical Society (ECS)
Meeting,
Washington,
DC/National
Harbor,MD(2017/10/01-06 [2017/10/04]) [Invited Talk](26) Maitani, M.; Tateyama, A.; Nitta, A.; Ohtani, B.; Wada,
Y.; Segawa, H.: "Facet Effects of Titania Scaffold in
Organic-inorganic Hybrid Lead Halide Perovskite Solar
Cells" 11th Aseanian Conference on Nano-Hybrid Solar Cells(NHSC11), Himeji (2017/10/08-10 [2017/10/10]) [InvitedTalk](27)大谷文章：「光触媒反応・総論」，2017年北の国触媒塾，
北 海 道 大 学 創 成 科 学 研 究 棟 5F 大 会 議 室 （ 札 幌 ）（2017/10/21）［依頼講演］(28) Nitta, A.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Characterizationof
Metal-oxide
Powders
with
Energy-resolved Density of Electron Traps Measured by
Reversed Double-beam Photoacoustic Spectroscopy" The 8thInternational Symposium on Surface Science, Tsukuba(2017/10/22-26 [2017/10/26])(29) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Nitta, A.; Wang, K.;
Mendez-Medrano, M.; Colbeau-Justin, C.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Noble Metal-Modified Facetted
Anatase Titania Photocatalysts: Octahedron versus
Decahedron" International Symposium on Novel Energy
Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future
Earth-Material Research, Characterization and Imaging by In
situ/Operando XAFS and X-ray Techniques, Tokyo(2017/10/28-30 [2017/10/28])(30) Ohtani, B.; Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.:"Multielectron Reduction of Oxygen in Photocatalytic
Decomposition of Organic Compounds in Water or Air"
Asia-Pacific International Chapters Conference, Jeju, Korea(2017/11/05-08 [2017/11/07]) [Invited Lecture](31) Ketwong, P.; Takashima, M.; Nitta, A.; Pookmanee, P.;
Ohtani, B.: "Stabilization of bismuth vanadate on bismuth
tungstate flake-ball particles for sustainable photocatalysis
under visible light" Asia-Pacific International Chapters
Conference, Jeju, Korea (2017/11/05-08 [2017/11/06])(32) Wang, P.; Ohtani, B.: "Faceted Copper(I) Oxide-Loaded
Titania Particles for Photocatalytic Oxidative Decomposition49

of Organic Compounds" Asia-Pacific International Chapters
Conference, Jeju, Korea (2017/11/05-08 [2017/11/06])(33) Chandren, S.; Ohtani, B.: "Preparation of titania inverse
opal containing single gold nanoparticle per void for thephotocatalytic degradation of organic pollutant" Asia-PacificInternational
Chapters
Conference,
Jeju,
Korea
(2017/11/05-08 [2017/11/06])(34) Ohtani, B.; Takeuchi, S.; Takase, M.; Takashima, M.:"True
MultielectronTransferinPhotocatalysis:
Digital-analogue-digital
Mode
ChangeinTitania-photocatalyzed Oxygen Evolution " The 22stInternational Conference on Semiconductors Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-22), Clearwater
Beach, USA (2017/11/13-16 [2017/11/14]) [Plenary/Keynote
Lecture](35) Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.: "Kinetic
Study on Multielectron-transfer Mechanism in Photocatalytic
Oxidative Decomposition of Organic Compounds by
Bismuth-tungstate Particles" The 22st International
Conference on Semiconductors Photocatalysis and Solar
Energy Conversion (SPASEC-22), Clearwater Beach, USA(2017/11/13-16 [2017/11/13])(36) Takase, M.; Kimura, S.; Ohtani, B.: "Characterization andApplication of Gold and Platinum Colloids Stabilized by
Chiral Molecules" The 22st International Conference on
Semiconductors Photocatalysis and Solar Energy Conversion(SPASEC-22), Clearwater Beach, USA (2017/11/13-16[2017/11/15])(37) Endo, M.; Wei, Z.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Mechanism of antimicrobial action of mono and bi-metal(Au/Ag)-modified titania photocatalysts" The 22stInternational Conference on Semiconductors Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-22), Clearwater
Beach, USA (2017/11/13-16 [2017/11/13])(38) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Zheng, S.;
Mendez-Medrano, M.; Colbeau-Justin, C.; Remita-Bosi, H.;
Zielinska-Jurek, A.; Rau, S.; Markowska-Szczupak, A.;
Juodkazis, S.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Development ofplasmonic photocatalysts for solar energy conversion anddecomposition of organic compounds and microorganisms"
1st International Momentom Congress, Paris, France(2017/11/23-24 [2017/11/23]) [Invited Talk](39) Kowalska, E.; Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Zheng,
S.; Zielinska-Jurek, A.; Yoshiiri, K.; Markowska-Szczupak,A.; Ohtani, B.: "Plasmonic photocatalysts with enhanced
photocatalytic activities for decomposition of chemical andmicro-biological pollutants" Photocatalysis2/SIEMME23,
Tokyo (2017/12/01-03 [2017/12/02])(40) Wang, K.; Endo, M.; Wei, Z.; Rokicka, P.;
Markowska-Szczupak, A.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Photocatalytic and antimicrobial properties of titania
particles
preparedfrom
Evonik
P25"
Photocatalysis2/SIEMME23, Katsushika Campus, Tokyo
University of Science (2017/12/01-03 [2017/12/02])(41) Janczarek, M.; Wei, Z.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Noble
metal-modified faceted anatase titania as efficient plasmonic
photocatalysts: octahedron versus decahedron" SPIE
NanoPhotonics Australasia 2017, Melbourne, Australia(2017/12/10-13 [2017/12/10]) [Invited Talk](42) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Crystalline characteristics and photocatalytic activity of
decahedral-shaped anatase titania particles" 統合物質創製
化学研究推進機構国際シンポジウム, 福岡(2018/01/24-26 [2018/01/24])(43) Wang, P.; Ohtani, B.: "Multielectron oxygen reduction on
copper(I) oxide-loaded titanium(IV)-oxide photocatalysts indecomposition of organic compounds" 統合物質創製化学

50

研究推進機構国際シンポジウム, 福岡 (2018/01/24-26[2018/01/24])(44) Takashima, M.; Hori, H.; Takeuchi, S.; Takase, M.;
Ohtani, B.: "Proof of multielectron transfer processes inheterogeneous photocatalysis" 統合物質創製化学研究推進
機 構 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム , 福 岡 (2018/01/24-26[2018/01/24])(45) John, B.; Takashima, M.; Ohtani, B.: "X-ray diffraction
analysis on thermal anatase-rutile transformation of titania
particles" 統合物質創製化学研究推進機構国際シンポジ
ウム, 福岡 (2018/01/24-26 [2018/01/24])(46) Ohtani, B.: "What is originality in science? A key forsuccessful presentation, publication and networking" Seminarfor Graduate Students in UTM, Jorhor Bal (2018/01/24)[Invited Talk](47) Ohtani, B.: "Popular Science: Identification of Chemicals:
Challenge for Solid Inorganic Materials" Popular Science
Seminar at UTM, Jorhor Bal, Malaysia (2018/01/24) [InvitedTalk](48) Ohtani, B.: "Revisiting 1972-The year of kick off but
anchoring for photocatalysis studies" Symposium on
Nanomaterials for Environmental Purification and Energy
Conversion(SNEPEC),
Sapporo(2018/02/20-21[2018/02/20]) [Invited Talk](49) Nitta, A.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Identification and Structural Characterization of Metal-oxide
Powders with Energy-resolved Density of Electron Traps"
Symposium on Nanomaterials for Environmental Purificationand Energy Conversion (SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21[2018/02/20])《poster award》(50) Takeuchi, S.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Multielectron-transfer Mechanism in heterogeneous
photocatalysis based on light-intensity dependence analysis"
Symposium on Nanomaterials for Environmental Purificationand Energy Conversion (SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21[2018/02/20])(51) Wang, P.; Ohtani, B.: "Co-catalytic Action of Non-noble
Metal Deposits on Titania Photocatalyst for Multielectron
Oxygen Reduction " Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion(SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21 [2018/02/20])(52) Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Interparticle chargetransfer for methanol dehydrogenation on platinum-loaded
titania particles prepared from P25" Symposium on
Nanomaterials for Environmental Purification and Energy
Conversion(SNEPEC),
Sapporo(2018/02/20-21[2018/02/20])(53) Shiba, S.; Ikeda, R.; Remita-Bosi, H.; Ohtani, B.;
Kowalska, E.: "Mechanism and kinetic studying for oxidative
decomposition of acetic acid on bismuth-modified titania
photocatalyst"
Symposiumon
NanomaterialsforEnvironmental Purification and Energy Conversion(SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21 [2018/02/20])(54) Endo, M.; Wei, Z.; Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Development of plasmonic photocatalysts with enhanced
antimicrobial activity" Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion(SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21 [2018/02/20])(55) Yoshiiri, K.; Kowalska, E.; Ohtani, B.: "Single and dual
modified titania photocatalyst with noble metals for
improvement of photocatalytic performance" Symposium on
Nanomaterials for Environmental Purification and Energy
Conversion(SNEPEC),
Sapporo(2018/02/20-21[2018/02/20])(56)大谷文章：「光触媒反応の物理化学的解析による機構解明と応用－半導体電気化学概念の限界解明とその拡

年報2017・研究室編●

張」，電気化学会第85回大会，東京理科大学葛飾キャン
パス（東京）（2018/03/09-11 [2018/03/10]）［受賞講演］《平成30年度電気化学会賞・武井賞》
受賞(1) 新田明央：「金属酸化物粉末の表面構造特性を反映する電子トラップ密度のエネルギー分布解析」，第33回ライラックセミナー・第23回若手研究者交流会，おこばち
山荘（小樽）（2017/06/10-11 [2017/06/10]）《最優秀ポスター賞》(2) Ohtani, B.：「Revisiting heterogeneous photocatalysis fromthe standpoint of photochemistry」，2017年光化学討論会，
東 北 大 学 青 葉 山 キ ャ ン パ ス （ 仙 台 ）（ 2017/09/04-06[2017/09/06]） [特別講演]《2017年光化学討論会特別
講演賞》(3) Nitta, A.: "Identification and Structural Characterization ofMetal-oxide Powders with Energy-resolved Density ofElectron Traps" Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion(SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21 [2018/02/20])《poster
award》(4)大谷文章：「光触媒反応の物理化学的解析による機構解
明と応用－半導体電気化学概念の限界解明とその拡張」，電気化学会第85回大会，東京理科大学葛飾キャン
パス（東京）（2018/03/09-11 [2018/03/10]）［受賞講演］《平成30年度電気化学会賞・武井賞》●年報2017・研究室編

51

分子触媒研究部門/Molecular Catalyst
Research Division■2017年度の構成員〈教授〉高橋保・〈客員教授〉小笠原正道・〈特任教授〉
Petr STEPNICKA ［2017/07/03～2017/08/06］・〈助教〉
Zhiyi SONG［～2017/06/30］・〈准教授〉Zhiyi SONG
［2017/07/01～］・〈博士研究員〉Qian RUO［2017/04/17～2018/01/8］
・〈非常勤研究員〉Haijun LI［～2018/01/31］
・〈生命科学院/大学院博士課程〉Hao HU/Qiang LIU/Yan
Zhou CHEN〈生命科学院/大学院修士課程〉坂東正佳/中田啓貴/澤野恵理/瓜生瑞穂・〈薬学部/学部学生〉神林美南・〈技術補助員〉多奈村佳菜子

そこで，本研究ではチタノセン錯体 1 と種々の金属塩化物との反応を行い，錯体が示す反応性を比較した．その結果，錯体 1 に塩化ビスマス(Ⅲ)を作用させるとスピロ化合物 3 が得られることを見出した．
THF 中で調製したチタナシクロペンタジエン 1a に対し 1
当量の塩化ビスマス(Ⅲ)を加え，50 ℃で 24 時間攪拌した
ところ，スピロ化合物 3a が良好な収率で得られた．

Ti

Cl
Cl

R

1) 2 equiv nBuLi
THF, –78 ºC, 1 h2) 2 equiv R–10 ºC, 3 h

R

R

Ti
R

R

1

R
1 equiv BiCl3R

3a (R = Et) : 70%
3b (R = Pr) : 55%

50 ºC, 24 h

RR

3c (R = Bu) : 66%

3

Scheme 2 Formation of spiro compound 3a fromtitanacyclopentadiene 1a.

■2017年度のうごき
2017年4月から中国重慶工商大学資源与環境学院準教授
Qian RUOが博士研究員として加入した．秋から神林美南
が薬学部3年生として加入した．
2017年2月にHao HUが博士課程を修了した．2018年3月に中田啓貴/澤野恵理/瓜生瑞穂が修士課程を修了した．

次に，基質の適用範囲についての検討を行った(Scheme
2)．チタナシクロペンテンを合成する際に，3-ヘキシンの代わりに 4-オクチンや 5-デシンを用いることにより，プ
ロピル基やブチル基をもつ化合物 3b 及び 3c を得ることができた．
得られたカップリング化合物 3a は油状であったため，X
線構造解析による構造の同定を目指してテトラシアノエ
チレン(TCNE)との Diels-Alder 反応による誘導化を行った．化合物 3a に対し TCNE を加え，ベンゼン中室温で 12
時間撹拌を行ったところ，TCNE 付加体 4a が 71%の収率で得られた(Scheme 3)．化合物 4a の単結晶を X 線で構造解析した結果を Fig.1 に示す．この図より，得られた 3a は
Cp 配位子の 1 炭素とチタナサイクル部位の 1 炭素によるカップリングパターンであることがわかった．

■研究課題
1．チタノセン錯体を用いたスピロ骨格構築反応の開発
本研究室でこれまでに開発してきたチタノセン錯体のCp 配位子とジエン部位とのカップリング反応は，その炭素–炭素結合生成様式から Scheme 1 のように分類される．
Cp 配位子の 1 炭素とチタナサイクル部位の 1 炭素がカップリングするパターンと，Cp 配位子の 2 炭素とチタナ
サイクル部位の 2 炭素がカップリングする 2 つのパターン
がこれまでに確認されている．

Scheme 1 Formation of spiro compounds withtitanacyclopentadiene

52

Scheme 3 Adduct formation of spiro compound 3awith tetracyanoethylene.

Fig. 1 Molecular structure of compound 4a.

年報2017・研究室編●

また，この反応を室温で行ったところ，スピロ化合物3aに代わりジエニルシクロペンタジエン5aが生成した．このことから，化合物5aが中間体であることが示唆された．そこで，化合物5aを別途調製し，これに塩化ビスマス(Ⅲ)
を加え，THF中50 ℃で24時間攪拌したところ，化合物5aは消失し，スピロ化合物3aが生成することを確認した．よって，本反応はまず錯体1aのCp配位子とジエン部位とのカップリング反応により中間体5aを生じ，続く分子内環化反応によりスピロ化合物3aが生成する逐次反応であることが明らかになった(Scheme 4)．

Scheme 4 The reaction of 1a with BiCl3 at various
temperatures.

ン性求核剤からの攻撃を受けるため，パラジウムとリチウ
ムが同じ分子中に共存することはできない．

Fig. 2 Selective lithiation of palladated multi- aromaticcompounds.
パラジウムとリチウムが同じ分子中に共存すれば，同時にパラジウムとリチウムの反応性を示すことが期待でき，
有機化学・無機化学において大きなブレイクスルーになりうると考えられる．しかしながら，パラジウムーリチウム
化合物に関してはこれまでに全く報告が無く，そこで我々は，パラジウムとリチウムが共存している化合物の開発を，独自的発想によって行ってきた．
本研究では，パラジウムジヒドロペンタセンをリチオ化して，パラジウムとリチウムが共存している化合物の合成に成功した．さらに，パラジウムの反応性とリチウムの反応性を利用し，求核剤と求電子剤との反応をさせ，新規多置換ペンタセンの合成法を開発した．

はじめに，チタナシクロペンタジエン 1 と塩化ビスマスとのトランスメタル化によりチタン–sp2 炭素結合が切断され錯体 6 となる．チタン上の Cp 配位子とジエニル部位とのカップリング反応が起きて化合物 5 が生成する．ここで化合物 5 からプロトン化して環化し，生成物 3 になると考えられる（Scheme 5）《論文 3》．
Reaction of titanacyclopentadiene 1 with TiCl4

Scheme 6 Introduction of substituents fromelectrophiles and nucleophiles by use of alithiated-palladated dihydropentacene.
ジブロモジヒドロペンタセンに，パラジウム試薬を加え
80℃で12時間攪拌したところ，錯体8が良好な収率で得られた．
パラジウム錯体8の単結晶をX線で構造解析した結果をFigure 3に示す．

Reaction of titanacyclopentadiene 1 with BiCl3

78Scheme 7 Synthesis of palladated pentacene derivative.

Scheme 5 A possible reaction mechanism.
2．パラジウム-リチウムが共存する化合物に関する研究
有機パラジウム化合物や有機リチウム化合物は，合成化学において極めて重要な役割を果たしている．一般に，有機パラジウム化合物は，有機リチウム化合物の様なアニオ●年報2017・研究室編

Fig. 3 X-ray structure of complex 8.

53

を反応をさせると，通常ペンタセン骨格の中央の環に付加する．それに対して，ジエノフィルをペンタセンの 2 番目の環（5,14-位）に付加することは困難である．

8
9

10

11

12

Scheme 8 Introduction of substituents from electrophiles.
興味深いことに，パラジウム錯体8にブチルリチウムを反応させたところ，パラジウムの臭素とは反応せず，ジヒ
ドロペンタセンの臭素をリチウム化して錯体9になった．
これにより，パラジウム-リチウム化合物の合成に成功した（Scheme 8）．
パラジウム-リチウム錯体9に求電子試薬を加え反応をさせたところ，対応するパラジウムペンタセン錯体10－12が得られた．続いて，得られたパラジウムペンタセン錯体
10に様々な求核試薬を加え，カップリング反応を進行し，ジヒドロペンタセン13-15が高収率で生成された．最後に，DDQを用いて芳香化することで，ペンタセン誘導体16-18を合成した（Scheme 9）《論文2,講演2》．

Fig. 4 Two methods for synthesis of second-ring
adduct of pentacene (perious work).
その合成法は二つある．一つ目の方法は，中央の環を置換基でブロックして，ディールス・アルダー反応をペンタ
センの 2 番目の環で起こすことである．二つ目の方法は，ジヒドロペンタセンのディールス・アルダー反応を行うことで，ジヒドロペンタセン骨格のアントラセン部分の中央の環に付加させることである．

20

19

21

13

16

Scheme 10. Synthesis of Second-ring Adduct of Alkyl
Substituted Pentacene (this work).

10

14

17

15

18

Scheme 9 Introduction of substituents from nucleophiles.
3. 置 換 基 を 持 つ ペ ン タ セ ン の 2 番 目 の 環 で のDiels-Alder 付加体の合成
ペンタセン骨格の 5 つのベンゼン環のうち，中央の環がジエノフィルに対し高い反応性を示すことが知られているので，この位置でのディールス・アルダー反応が容易に進行することが予想される．ペンタセンとジエノフィルと54

アントラセン部分の中央の環はペンタセン骨格の二番目の環であるため，付加体 20 を DDQ を用いて芳香化する
ことで，標的とするペンタセン 5,14-位の付加体を合成することができる．これまで，我々は置換基が付いていない
ペンタセン付加体の合成法を開発してきた．今回報告するのは置換基を持つペンタセンの 2 番目の環でのDiels-Alder 付加体の合成である(Scheme 10)．上述した方法を，置換ペンタセンに応用した場合，置換基の大きさによって位置選択性が変化する．我々はジヒドロペンタセ
ン法を用いることにより，多置換基を持つ種々の 5,14-ジ
ヒドロペンタセン誘導体とジエノフィルを反応させ，DDQで芳香化すると，5,14-位で反応した付加体を単一生成物として得られることを見出した．Scheme 11 にポリアルキ
ルペンタセンの様々なジエノフィル（無水マレイン酸，
1,4-ナフトキノン，および TCNE など）との反応結果を示した．すべての例において，5,14-位の付加体が選択的に得られている．

年報2017・研究室編●

21a

21b

21c

21d

21e

21f

21g

21h

21i

Scheme 11

Fig. 5. X-ray structure of adducts 21a (left) and 21e (right).
Figure 5 に 21a と 21e の結晶構造を示す．ペンタセンの 2番目の環で Diels-Alder 付加反応が起こっていることを明らかにすることができた．《論文 1》■学内外の研究者との共同研究（2017 年度）
愛知教育大学化学院中島清彦教授「遷移金属錯体X線単結晶構造解析」/上智大学理工学部物質生命理工学院鈴木教之准教授「温度応答性ミセルに固定化した不斉有機触媒の開発と不斉合成反応への応用」■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Jia Z.; Nakajima K.; Kanno K.; Song Z.; Takahashi T. 2nd
Ring Diels-Alder Adducts of Substituted Pentacenes.
ChemistrySelect, 2018, 3, 4298-4302.
(2) Wang, Y.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Lithiationof palladated dihydropentacene: a new route for the
introduction of substituents from both of electrophiles andnucleophiles to pentacene, Chem. Commun. 2018, 54,
1265-1268. *(3) Bando, M.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T.
Formation of a spiro compound via coupling of acyclopentadienyl ligand with a diene moiety oftitanacyclopentadiene. Dalton Transactions 2017, 46,
16408-16411. *●年報2017・研究室編(4) Ogasawara, M.; Tseng, Y.-Y.; Uryu, M.; Ohya, N.; Chang,N.; Ishimoto, H.; Arae, S.; Takahashi, T.; Kamikawa, K.
Molybdenum-Catalyzed Enantioselective Synthesis of
Planar-Chiral(η5-Phosphacyclopentadienyl)manganese(I)Complexes and Application in Asymmetric Catalysis,
Organometallics 2017, 36, 4061-4069. *(5) Ogasawara, M.; Sasa, H.; Hu, H.; Amano, Y.; Nakajima,
H.; Takenaga, N.; Nakajima, K.; Kita, Y.; Takahashi, T.; Dohi,
T. Atropisomeric Chiral Diiododienes (Z,Z)-2,3-Di(1iodoalkylidene)tetralins: Synthesis, Enantiomeric Resolution,
and Application in Asymmetric Catalysis, Org. Lett. 2017, 19,4102-4105. *(6) Ichio, H.; Murakami, H.; Chen, Y.-C.; Takahashi, T.;Ogasawara, M. Palladium-Catalyzed SN2'-Cyclization ofAmbivalent (Bromoalkadienyl)malonates: Preparation ofMedium- to Large-Membered Endocyclic Allenes, J. Org.
Chem. 2017, 82, 7503-7511. *招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Takahashi, T.: "Travelling of Carbon Atoms in Organic
Molecules on Titanium via Reversible Carbon- Carbon Bond
Cleavage Reaction" International Symposium on Pure &Applied Chemistry (ISPAC) 2017, Hotel Continental Saigon,
Ho Chi Minh City, Vietnam (2017/6/10).
(2) Song Z.: "Co-existence of a Li Moiety and a Pd Moiety
on Dihydropentacene" International Congress on Pure &Applied Chemistry (ICPAC) 2018, Sokhalay Angkor Resort
Spa, Siem Reap, Cambodia (2018/3/10).

55

高分子機能科学研究部門/ Macromolecular
Science Research Division■2017年度の構成員〈教授〉中野環・〈助教〉Yue WANG・〈博士研究員〉Nino
ZAVRADASHVILI［2017/08/02～］・〈非常勤研究員〉
Nabin Chandra MAITY［2017/08/04～］・〈外国人研究員〉
Nino ZAVRADASHVILI/Nabin Chandra MAITY〈総合化学院 / 大 学 院 博 士 課 程 〉 Hassan Nageh Anwar
MOHA/Zhaoming ZHANG/Heshuang DAI〈総合化学院/大学院修士課程〉木村彰宏/浅田駿太・〈理学部/学部学生〉
葛西聡馬・〈研究生〉Jiyue LUO・〈事務補助員〉吉村円■2017年度のうごき分子を目指して，高分子の中でもっとも汎用性が高いビニ
ルポリマーの構造制御を行い，最初のπ-スタック型ビニ
ルポリマーであるポリジベンゾフルベン（poly（DBF）)の合成に成功した(Fig.1)．DBFモノマーは，かさ高い構造にもかかわらずスチレンやアクリル系モノマーなどより遥かに反応性が高く，アニオン重合，ラジカル重合，カチオン重合のいずれの方法でもπ-スタック型高分子を与える．当研究室では，様々なπ-スタック型高分子の構造設計を行っており，様々な機能の発現について検討している．電子機能は，従来，主鎖共役型高分子を用いて研究されてきたが，主鎖共役型高分子は本質的に溶解し難く強く着色している．π-スタック型ビニルポリマーはこれらの弱点を克服する高分子材料として期待される《講演1,2》．
2．らせん構造をもつ高分子
らせん構造は天然の高分子にしばしば見られる不斉構造である．らせんには右巻きと左巻きの鏡像体があり，どちらか一方を選択的に合成すると光学活性高分子を得る
ことができる．光学活性らせん状高分子は，医薬品の分離
機能，不斉触媒機能，非線形光学特性など，様々なキラル機能を発現する極めて有用な物質である．このため，幅広い化学構造を有する高分子に対するらせん構造制御は，高分子立体学の基礎的な立場から興味深いだけではなく，付加価値の高い物質創成の観点から重要な課題である．私達は，種々の人工高分子に対してらせん構造制御を行っている《講演6,7》．

2017年8月にNino ZAVRADASHVILI博士が博士研究員として，Nabin Chandra MAITY博士が非常勤研究員として着任した．2017年1月に理学部卒論生として葛西聡馬氏が，2017年4月にJiyue LUO氏が，研究生として研究室配属された．交換留学生として，2017年7～8月に北京大学のRong
WANG氏が，2017年10～11月に蘇州大学のMeng LIU氏が
滞在した．

■研究課題
先端機能を有する高分子材料の開発を目指して，高分子化合物の設計と合成を行っている．高分子材料の物性・機能は，原料である高分子鎖の化学構造および立体構造に強く依存するため，これら構造の精密な制御と解析が重要である．この観点から，私達は種々の特徴的構造を有する高分子を合成している．加えて，最近超分子材料開発にも着手した．これらの取り組みを通じ，構造と物性の相関を明らかにし，革新的な高分子・超分子材料を創出したいと考えている．
1．π-スタック型・π電子集積型高分子
π電子系が規則正しく積層した構造を有する高分子を「π-スタック型高分子」と呼ぶ．π-スタック型高分子には，積層したπ電子系に基づく電子物性が期待される．
私達は，材料としての応用がしやすいπ-スタック型高Poly(VDBSDA)

Fig. 2. 反応するらせん：
高効率高分子反応による側鎖プロトン性らせんの合成

一例として反応性らせん高分子poly(1-(p-vinylphenyl)
dibenzosuberyl methacrylate) [poly(VDBSMA)]の合成に成功した．このポリマーは側鎖にビニル基を有するモノマーの不斉アニオン重合により得られる．重合反応中には側鎖ビ
ニル基は反応しない．Poly(VDBSDA)のビニル基は簡便な反応により種々のプロトン性基に変換でき，直接重合では合成が困難だが，触媒のための配位子等広い応用範囲が期待で き る 極 性 ら せ ん 高 分 子 （ poly(1-(p-(hydroxyl)phenyl)
dibenzosuberyl methacrylate) [poly(HDBSMA)] ， poly(1-(p(1,2-dihydroxyl)phenyl)dibenzosuberyl methacrylate) [poly(DHDBSMA)] ， poly(1-(p-(hydroxylcarbonyl)phenyl)dibenzosuberyl [poly(HDCBSMA)]を作ることができる(Fig.2)．
3.光による高分子の構造変化
熱刺激に対しては安定だが，光（非偏光）により反転するらせんを見出した．一方向巻のらせん構造を有するPoly(BBPFA)を不斉アニオン重合により合成した．このポリマーは溶液中で加熱しても一切構造変化を起こさないが，光照射により容易にらせんの反転を起こしてラセミ化する．従来，光で化合物の構造変化を起こすにはフォトク

Fig. 1.

56

年報2017・研究室編●

ロミック基が必要と考えられてきたが，Poly(BBPFA)はフォトクロミック基を有しない．この場合光構造転移の基礎は側鎖ビフェニル残基の「ねじれ・共平面転移」によるものと考えられる（Fig.3）．らせん転移の詳細を，イタリア
カタンザロ大Pietropaolo助教授との共同研究を通じた大規模なメタダイナミクスシミュレーションにより明らかにしている．らせん転移は鎖の端からおき，左右らせんを繋ぐkinkが鎖に沿って移動して反対の末端に至ってらせん反転が完了することが示された（Fig.4）．
この研究は，光による構造転移はフォトクロミック基を含む化合物に限定されるものではなく，基底状態と励起状態での安定構造に十分な違いがあれば，光構造転移が可能であることを初めて示したものである．《論文1,2/講演
1-5》

光によるらせん反転

Fig.3．光構造転移のトリガー：ビアリール構造のねじれ-平面転移

実験対象として，電荷輸送材料として実用化されている
ポリジオクチルフルオレン(PDOF)を選び，薄膜状態で円偏光を照射することにより左右のらせん構造を誘起することに成功した（Fig.6）．この系では非接触な光刺激により可逆にキラリティーのスイッチング機能を実現できた《論文2/講演1-5》．
5．超分子キラリティー
分子の空間配列の制御と解析は，有機材料，生体物質中
での分子間相互作用に基づく機能発現および理解の上で重要である．しかし，複数分子が共存する系中で特定の分子に注目した空間配列情報を得ることは必ずしも容易ではなく，特に固体中での構造研究は溶液中に比べて困難であることが多い．固体中での分子配列研究の一環として，
当研究室ではコール酸(CA)の包摂結晶中の空孔内での芳香族分子のキラル分子配列について，円偏光二色性(CD)スペクトル法による解析を行っている．CAは胆汁酸の一種であり，ベンゼンなどの低分子を包摂して結晶化する．CAベンゼン結晶中で，ベンゼンは一方向巻きの2/1らせん型に配列を有することが提案されていたが，この提案は絶対配置情報を与えないX-線回折情報と既知のコール酸の絶対配置から推定されたにすぎなかった．この点について，
CA-ベンゼン包摂結晶試料の拡散反射CDスペクトル測定およびヌジョールを媒体に用いる透過CDスペクトル測定により得られた実験スペクトルと，結晶構造に基づく理論計算により得られた理論スペクトルを比較することにより，ベンゼンが右巻きの2/1らせん型配列を有することを初めて直接的に明らかにした（Fig.7）．この研究は，キラル空孔を触媒反応場へと応用することを最終目標とするものである．

Fig.4．光らせん反転のメカニズム

4．光でらせんを作る
非偏光によるらせんのラセミ化から，キラル光である円偏光(CPL)による一方向巻きらせんの構築を発想し，実現した（Fig.5）．

R-CPL

L-CPL
Fig.7．コール酸(CA)の分子構造（左）及び CA-ベンゼン包
摂結晶構造（右）コール酸(CA)の分子構造（左）及び CAベンゼン包摂結晶構造（右）P-Helix

Random(racemic)

L-CPL
R-CPL

M-Helix

Fig.5．光によるらせんのスイッチング

Fig.6．PDOFへの光らせん誘起●年報2017・研究室編

以上に加えて，人工光合成のための高分子触媒開発，高分子医薬品，キラル超分子液晶，バイオポリマー合成に関する研究も行っている．
2017年度のトピック： 活性が高くリサイクル可能な高分
子触媒の設計の一環として，主鎖中に配位性のビピリジル基を有する種々のポリウレタンおよびポリエステルを高分子配位子として合成した．ベンゼン等の触媒的直接ホウ素化反応におけいて，高分子配位子-Ir錯体は低分子のビ
ピリジル-Ir錯体と同等の触媒活性を示し，高分子触媒としては異例に高い活性が分子鎖間の相互作用に基づくものであることを見出した．加えて，高分子配位子-Ir錯体
を用いた反応系は2相系であり，静置あるいは遠心分離に

57

より容易に触媒を回収することができ，さらに，複数回にわたって活性を落とさずに再利用できることを明らかにした《論文1》．加えて，キラルなIr八面体錯体の異性体をクロマトグラフィーにより分離し，異性体の光構造転移および円偏光発光特性を見出した．これは，九州大学吉澤教授・塩田准教授および徳島大学小笠原教授との共同研究の成果である《論文2》．また，従来にない全く新しいオレフ
ィン化合物の合成法としてアルコールの光β脱離反応を開拓した《論文3》．

■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
Catanzaro University (Italy) Assistant Professor Adriana
Pietropaolo「高分子のキラル構造に関する理論的解析」/Peking University (China) Professor Xinhua Wan「光学活性高 分 子 の 合 成 研 究 」 /Korea University (Korea).Professor
Jung-Il Jin「有機磁性体の合成研究」/芝浦工業大学工学部
永直文准教授「架橋高分子触媒の合成と機能」/Washingtong University (USA) Associate Professor Christine
K. Luscombe「ポリチオフェン類の光によるキラル構造誘起」/University of Strathclyde (UK)・Professor Peter J. Skabara「星形フルオレンオリゴマーの光学活性化」/Nangyang
Technological University (Singapore) Prof. Xiao Mathew Hu「カルバゾール基を有する星形分子の機能開発」/近畿大学今井佳胤准教授「光学活性高分子のキラル発光」/九州
大学先導物質研究所塩田淑仁准教授・吉澤一成教授「光学活性イリジウム錯体に関する理論研究」/大分大学原田拓典准教授「光学活性イリジウム錯体のキラル発光」/徳島大学小笠原正道教授「イリジウム錯体の光学分割」/Soochow University (China) Professor Wei Zhang「アゾベン
ゼン基を有する高分子の合成と物性」

58■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Kimura, A.; Hayama, H.; Hasegawa, J.-y.; Nageh, H.;
Wang, Y.; Naga, N.; Nishida, M.; Nakano, T. Recyclable andefficient polyurethane-Ir catalysts for direct borylation ofaromatic compounds. Polym. Chem. 2017, 8, 7406-7415.*(2) Wang, Y.; Harada, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K.; Wang,
H.; Wang, S.; Ye, X.; Ogasawara, M.; Nakano, T. Isolationand phototransformation of enantiomerically pure iridium(iii) bis [(4, 6-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2] picolinate.
RSC Adv. 2017, 7, 29550-29553.*(3) Nageh, H.; Zhao, H.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.-y.;Wang, Y.; Nakano, T. Photo-induced beta-elimination of
9-fluorenylmethanol leading to dibenzofulvene. Chem.
Commun. 2017, 53, 8431-8434.*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Nakano, T.: "Chirality Induction to Polymers andMolecules Using Circularly Polarized Light" Special Lecture,
University of Algarve, Faro, Portugal (2017/05/10).
(2) Nakano, T.: "Structural Transformation of Polymers andMolecules in Excited States" International Symposium on
Pure & Applied Chemistry (ISPAC), Hotel Continental
Saigon, Ho Chi Minh City, Vietnam (2017/06/09).
(3) Nakano, T.: "Circularly Polarized Light Creates Molecular
Chirality of Polymers" 9th International Conference on
Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2017), Suntec
Singapore, Singapore (2017/06/20)(4) 中野環：「円偏光発光する高分子の開発」17-4ポリマ
ーフロンティア21，東工大蔵前会館（東京）（2017/10/24)(5) Nakano, T.: "Synthesis and Properties of a π-Stacked
Antioxidant Polymer" International Congress on Pure &Applied Chemistry (ICPAC) 2018, 2018.3.10, Sokhalay
Angkor Resort & Spa, Siem Reap, Cambodia (2018/3/10)

年報2017・研究室編●

実用化推進系
Department of Practical Applications
研究開発部門/Research and Development
Division■2017年度の構成員〈教授〉西田まゆみ・〈准教授〉安田友洋・〈研究員〉川崎晶・〈学術研究員〉盛田澄子■2017年度のうごき
研究開発部門メンバーは教授西田まゆみ，准教授安田友洋，学術研究員盛田澄子の3名と企業からの研究員川崎晶．
昨年から異動はない．

ことができる．従って逆水性ガスシフト反応を用いれば，従来の有毒なCOを出発原料とする化学反応プロセスを，毒性の極めて低いCO2を出発原料とするプロセスに置き換えることができる可能性がある(Fig. 1)．Supported Ionic
Liquid Phase（SILP）触媒はシリカゲル微粒子などの多孔質の担体をごく薄いイオン液体層で覆い，そこに，均一系触媒を溶解・固定化した触媒で，調製が容易であり，均一系触媒を固体触媒のように取り扱うことができるのが特徴である(Fig. 2(a))．本反応に使用した場合，大きな気液接触面積が得られることも利点である.今年度は昨年度に引き続き産総研触媒化学融合研究センターの富永健一
博士との共同研究の下，SILP型触媒を用いたRWGSRの検討を行った．
ル テ ニ ウ ム 錯 体 触 媒 [RuCl2(CO)3]2 を 1-butyl-3-methyl
imidazolium chloride ([C4mim]Cl) を 用 い て シ リ カ ゲ ル（Wakosil C-200）に担持したSILP触媒(Fig. 2 (b))を用いた反応では，通常の均一系条件（[RuCl2(CO)3]2 触媒，[C4mim]Cl溶媒）に比べて，Ruは2倍の触媒活性を示した．
FT-IR及びESI-MSを用いて活性種を精査した結果，SILP触媒を用いた場合にも，均一系条件と同様の触媒サイクルで反応が進行しているが，律速段階が異なっていることが判明した．これは，SILP触媒を用いることにより，素反応の活性化エネルギーが変化したものと考えている．SILP触媒
は20回のリサイクルが可能であった(Fig.3).現在は，触媒担体の効果，及び．イオン液体構造の効果について検討を進めている.

■2017 年度のトピック： (1)「産学官触媒研究連携ユニット」に産総研触媒化学融合研究センター・浅川副センタ
ー長，産総研北海道センター生命工学領域生物プロセス研
究部門田村研究部門長，物質・材料研究機構統合型材料開発・情報基盤部門・田中譲 MI リサーチアドバイザーを客員教授，産総研人工知能研究センター・永田研究員，物質・材料研究機構情報統合型物質・材料研究拠点・高橋啓介研究員を客員准教授として迎え，6 月 13 日に，「キャタリストインフォマティクス」に関するインフォーマルシンポ
ジウムを開催した．(2)これを機に，北大―理研-産総研連
携に NIMS も加わり，11 月 22 日に第 3 回合同シンポジウ
ム「キャタリストインフォマティクス」を開催した．(3)9
月研究参加者として参画した JST CREST 革新的触媒「触媒インフォマティクスの創成のための実験・理論・データ科学研究」研究代表者：北大触媒科学研究所・清水研一教授「多様な天然炭素資源の活用に資する革新的触媒と創出技術」研究代表者：物質・材料研究機構・高橋啓介研究員が採択された．2016 年 11 月 18 日に中国人民大学と触媒科学研究所の MOU 締結に至った．
（4）産総研と共同研究を行った「イオン液体を利用した官能基変換反応の開発」において SILP（Suported Ionic Liquid Phase）触媒を用いた逆
水性ガスシフト反応により二酸化炭酸から一酸化炭素を製造する技術を開発した．

■研究関連
逆水性ガスシフト反応（RWGSR：Reverse Water Gas Shift
Reaction）はCO2/H2混合ガスからCO/H2Oを合成する反応で，水素を過剰に仕込むことにより合成ガス（CO/H2）を得る●年報2017・研究室編

Cokes
Natural gas

CO + H2(Syngas)Acetic acid,methanol,aldehydes etc.

Change!
CO2 + H2
Reverse water gas shift reaction (RWGSR)

CO2 + H2

CO + H2O

Fig. 1 Switch from CO based chemical process to CO2
based chemical process and scheme of reverse water gas
shift reaction.
(a)NanoPorous
Porous Particle
Nano
Particle(Al2O3 or SiO2)(Al2O
3 or SiO2)

Product
Product

Substrate
Substrate
LiquidIonicIonic
Liquidcatalyst
Catalyst(b)
Catalyst
Catalyst：[RuCl: [RuCl: :2(CO)3] 2 3]2Porous
Poroussupport
support2(CO)Silica(Wakosil
C-200)
Silicagelgel(Wakosil
C-200)

Ionic Liquid
liquid : [C4mim]ClIonic: [C4mim]Cl

specificsurface area
= 475±25 m2 g−1
http://www.wakochem.co.jp/siyaku/info/chromato/article/ws_c200.
htm

SILP catalyst

Fig. 2 SILP catalyst. (a) Description of concept and(b) SILP catalyst employed in this study.

59

Fig. 3 Result of a cycle test of RWGSR using a SILP

catalyst. In first cycle, ca. two times higher catalytic
performance was observed for SILP system comparing
with homogeneous system.
■2017年度の業績
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Yasuda, T.; Tominaga, K.; Nishida, M.: “Reverse Water
Gas Shift Reaction Using Supported Ionic Liquid Phase
Type Catalyst Systems” 16th Korea-Japan Symposium on
Catalysis, Hokkaido University, Sapporo (2017/5/15-17)[poster](2) 安田友洋，富永健一，西田 まゆみ：
「SILP 型触媒を用いた水性逆シフト反応」統合物質創製化学研究推進機構第 3 回国内シンポジウム，京都大学（宇治）(2017/10/30-31)［口頭発表］(3) 安田友洋，富永健一，西田まゆみ：「SILP 型触媒を60用いた水性逆シフト反応」第 8 回イオン液体討論会，
東京農工大学（小金井）(2017/11/23-24)［ポスター発表］(4) Yasuda, T.; Tominaga, K.; Nishida, M.: "Reverse Water
Gas Shift Reaction Using SILP Type Catalyst" Integrated
Research Consorlium on Chemical Sciences (IRCCS) The
1st International Symposium, Kyushu University, Fukuoka(2018/1/24-26) [poster](5) Yasuda, T.; Tominaga, K.; Nishida, M.: "Reverse Water
Gas Shift Reaction Using SILP Type Catalyst" Symposium
on Nanomaterials for Environmental Purification andEnergy Conversion -SNEPEC-, Hokkaido University,
Sapporo (2018/2/20-21) [poster](6) 安田友洋，富永健一，西田まゆみ：「SILP 型触媒を用いた水性逆シフト反応」第 121 回触媒討論会，東京大学（東京）2018/3/22-23［ポスター発表］
原著論文（*：審査つき）(1) Ito, A.; Yasuda, T.; Watanabe, M. SulfonatedPolyimide/Ionic Liquid Composite Membranes for Carbon
Dioxide Separation. Polym. J. 2017, 49, 671-676. *(2) Miran, M. S.; Yasuda, T.; Tatara, R.; Susan, M. A. B. H.;
Watanabe, M. Amphoteric Water as Acid and Base forProtic Ionic Liquids and Their Electrochemical Activity
When Used as Fuel Cell Electrolytes. Faraday Discuss.
2018, 206, 353-364. *(3) Yasuda, T.; Uchiage, E.; Tominaga, K.; Fujitani, T.;
Nishida, M. Reverse Water Gas Shift Reaction Using
Supported Ionic Liquid Phase (SILP) Catalyst. Appl. Catal.
B 2018, 232, 299-305. *年報2017・研究室編●

ターゲット研究部
Department of Target Research
クラスターの設置と終了
ターゲット研究部は，各研究部門とは別に，触媒を機軸とした科学・技術のイノベーションを目的とした研究組織
で，自立集合型の拠点型および展開型の研究クラスターから構成される．拠点型研究クラスターはおもに触媒科学研
究所内の教員によって構成され，触媒および関連分野のコ
ミュニティにおける幅広い連携研究活動を行うことを目的とし，展開型研究クラスターは准教授をリーダーとして学内外の研究者から構成され，触媒に関連するトピックを研究することを目的としている（展開型研究クラスターのリーダーである准教授は基礎研究系の各研究部門と兼任）．

分類

研究クラスター名

研究クラスターの設置と終了はターゲット研究部会議において審議，決定される．2007年4月に前身である触媒
ターゲット研究アセンブリが設置されて以来，拠点型2，
展開型16の合計18の研究クラスターが設置され，リーダーの異動などにともなって，2016年度までに拠点型1，展開型9の合計10の研究クラスターの活動が終了した．これまでの研究クラスターは下表のとおり（2016年度までに終了
したクラスターはグレーで表示）．
2017年度には，1月に展開型クラスターとして「遷移金
属誘起高分子合成/変換研究クラスター」（リーダー：Zhiyi
SONG准教授《分子触媒研究部門》）が設置された．

リーダー

設置日

終了日
2009/9/30

拠点型

触媒ネットワーク大谷文章

2007/4/1

拠点型

触媒研究基盤開発長谷川淳也

2009/10/1

展開型

不斉反応場

小笠原正道

2007/4/1

2016/3/31

展開型

規制表面場材料合成

Wang Jae CHUN（朝倉清髙）

2007/4/1

2009/3/31

展開型

規整表面ナノ構造髙草木達2008/10/1

展開型

結晶機能化

阿部竜

2007/4/1

2012/3/31

展開型

エネルギー変換場

竹口竜弥

2007/4/1

2014/3/31

展開型

バイオ変換

福岡淳

2007/4/1

2010/3/31

展開型

バイオインターフェース

Shen YE

2007/4/1

2017/3/31

展開型

分子集積反応場原賢二

2009/4/1

2015/3/31

展開型

秩序構造反応場

山内美穂

2009/4/1

2011/12/31

展開型

機能複合型グリーン触媒

清水研一

2010/10/1

2015/3/31

展開型

プラズモン光触媒反応

Ewa KOWALSKA

2013/2/1

展開型

バイオポリマー小山靖人

2013/10/1

展開型

界面シミュレーション

中山哲

2014/8/1

展開型

酸塩基触媒

中島清隆

2015/8/1

展開型

機能性合金触媒古川森也

2016/11/1

展開型

遷移金属誘起高分子合成/変換

Zhiyi SONG

2018/1/15●年報2017・研究室編

2016/3/3161

触媒研究基盤開発クラスター/ Research
Cluster for Sustainable Catalyst■2017年度の構成員〈リーダー/教授〉長谷川淳也・〈教授〉朝倉清髙/大谷文章/高橋保/福岡淳/中野環/西田まゆみ/清水研一■研究課題
1．サステナブル触媒事業推進
持続可能な社会に向けた技術革新を可能とする新しいエネルギー・資源・物質変換の触媒化学・技術研究の推進を目的に各種活動を支援した．キャタリストインフォマテ
ィクス事業をサポートした．
2．触媒高度解析事業推進
理論・シミュレーション分野の基盤整備を行った.具体的には，新しくリリースされたgaussian 16とgaussview6を導入し，各研究室に配布した．今後もユーザーIDは随時
発行する.

62

3．触媒データベース事業
触媒に関係する膨大な科学技術情報の体系化を目的に，web上に触媒データベース（触媒物質，XAFS）を構築し運営している．データ収集，運用が進み，今年度末には，触媒物質のデータベースが900件に，XAFS databaseが218件に到達した．また，データベースの利便性と堅牢性を高めるための改修を行った．
4．触媒研究支援・人材育成事業
触媒高等実践研修プログラムを企画，実施した（センターのHPにて常時開設）．
2017年度のトピック： Gaussianプログラムの利活用に関する教育について，国内3名，国外1名の研修を行った．また，これまでクラスターが管理する計算機は，触媒理論研
究部門の計算機室内に設置されてきた．今年度，創成科学
研究棟3階03-112号室に計算機の設置スペースを頂き，移設を行った．

年報2017・研究室編●

規整表面ナノ構造研究クラスター/
Research Cluster of Well-defined Surface
Nanostructures

Quadrupole■2017年度の構成員〈リーダー/准教授〉髙草木達・〈教授〉清水研一・〈客員教授/名古屋大学〉山田泰之・〈学内研究協力教員/地球環境科学研究院教授〉八木一三・〈学内研究協力教員/情報学研究科准教授〉瀧川一学・〈学外研究協力教員/東京大学〉津田宏治/佃達哉・〈学外研究協力教員/慶應義塾大学〉
角山寛規・〈学外研究協力教員/東京工科大学〉原賢二・〈学外研究協力教員/物質・材料研究機構〉魚崎浩平/増田卓也・〈学外研究協力教員/国際基督教大学〉Wang Jae
CHUN〈学外研究協力教員/お茶の水女子大学〉近藤敏啓■2017年度のうごき
2016年度に引き続き，上記13名が本クラスターに参画し
た．

■研究課題
本研究クラスターの目標は，酸化物単結晶表面を機能性
分子や金属ナノクラスター等で様々に修飾することで精密に構造制御された物質変換反応場を創成し，反応機構の解明と新しい触媒作用の創出を行うことである．本年度は原子レベルで構造が規定されている二酸化チタン単結晶
表面を反応場形成の土台として用い，ウェットプロセスにより構築した金属種の三次元構造を，開発した偏光全反射
蛍光（PTRF）XAFS法をはじめとした種々の表面分析手法により決定した．
1．偏光全反射蛍光XAFS法の開発とこれを用いた酸化物上
金属種の3次元立体構造決定
固体表面に高分散した触媒活性点の構造を調べることは非常に難しい．近年STMやAFMにより固体表面の原子像を直接観察できるようになったが，STMやAFMの分解能では，より微細な結合情報を得ることはできない．一方，XAFS
法は，X線吸収原子周辺の結合情報を与えるが，基板表面に応用するには，感度が不十分である．われわれは，超高真空下で試料調製・測定が可能な偏光全反射蛍光XAFS法（PTRF-XAFS）を開発し，XAFS法を高感度化する事に成功した．
（Fig.1がその装置の図であり，ムサシノエンジニア
リングより市販されている．）
2017年度のトピック： この技術により，0.01 ML程度しか存在しない超微量金属種の基板表面構造を決定することができることを示した．しかも放射光の偏光特性を利用するとTiO2(110)表面基板上の金属種の3次元立体構造情報を得ることができる．この装置を用いて研究を展開した．本年度は，TiO2(110)表面に展開した金属ナノクラス
ターや原子状分散金属種の立体構造に関して検討を行った．今後，別途立ち上げを行っている超高真空触媒反応測定装置を用いて反応活性についても検討を行うことで，3次元立体構造と活性の相関（構造-活性相関）を議論することが可能となり，種々の触媒反応の活性点三次元立体構
造と反応機構を解明していく．
2．溶液プロセスを用いた酸化物単結晶表面上での金属種の分散状態制御
担持金属触媒では金属クラスターの構造や形状の制御が重要である．通常，酸化物単結晶表面に金属を導入した●年報2017・研究室編

Fig.1. 偏光全反射 XAFS 用測定チャンバー

場合，金属原子は表面を容易に拡散するため，1 nm以下の構造や形状を制御した微小ナノ構造体を得ることは難し
い．そこで酸化物単結晶表面をあらかじめ機能性分子で修飾し，その後金属を導入し，吸着分子との相互作用による構造制御を試みている（Fig.2）．このとき溶液プロセスを用いると，超高真空下などに比べ原子レベルで平坦なTiO2単結晶表面が容易に得られ，また蒸気圧の制限を受けずに多種類の分子を選択できるメリットがある．
2017年度のトピック： 我々はすでに，TiO2(110)表面をメルカプト安息香酸で修飾し，Cu，Au，Niを真空蒸着すると,金属-硫黄及び金属-酸素（TiO2の格子酸素）結合の形
成により単原子状に分散化できることを見出し,その三次元構造を偏光全反射蛍光XAFS法により決定している.
本年度は他の機能性有機分子を用いた場合の金属の挙動を調べた．具体的にはアントラニル酸（anthranilic acid，AA）を修飾分子として用い，Cuを蒸着した場合の構造を調べた．このような異なる修飾分子での金属高分散化の試み
は，金属種の電子状態や局所構造を変調し，触媒反応特性を 制 御 す る 上 で 重 要 と 考 え る ． Fig.3(a) （ 黒 線 ） はTiO2(110)表面上に溶液からアントラニル酸（AA）を吸着後（溶媒はエタノール），Cuを真空蒸着したときの偏光全反射蛍光EXAFSスペクトルである．Fig.3(a)をカーブフィ
ット解析した結果，Cu-Cuは観察されず，Cu-N(またはO)の寄与が大きいことがわかった．詳細な3次元構造を，第一原理多重散乱理論計算ソフト"FEFF"を用いた理論シミュレーションにより検討した結果，Fig.3(b)に示す構造モ
デルが最もよく実験スペクトルを再現した（Fig.3(b)の構造モデルからシミュレーションしたスペクトルがFig.3(a)の赤線）．すなわち,修飾分子としてメルカプト安
息香酸を用いた場合と同様に,Cuは凝集せず,アントラニル酸のN（窒素）とTiO2の格子酸素と結合を形成すること
で,単原子状に構造安定化することがわかった．今後,他の金属（Au，Ni，Ptなど）について同様な検討を行っていく．

63

■2017年度の研究業績

Fig.2

TiO2(110)上での機能性分子を用いた金属種の構
造・形状制御.

(a)(b)

Fig.3(a) Cu/AA/TiO2(110)の偏光全反射EXAFSスペクトル．
黒線は実験スペクトルで赤線はシミュレーション．(b)三次元構
造モデル.

■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
分子科学研究所上村助教・横山教授，KEK PF足立教授・野澤准教授・丹羽技師，理研片山研究員・矢橋グループディ
レクター，レンヌ大学畑田研究員，東京理大工藤教授・岩瀬講師「可視光応答BiVO4光触媒における光励起過程の超高速XAFS追跡」《論文2》/触媒科学研究所清水教授・鳥屋尾助教，情報科学研究科瀧川准教授「理論計算と機械学習によるメタン活性化材料の予測」/名古屋大学山田准教授（触媒科学研究所客員准教授）「ポルフィリン・フタロシ
アニンからなる超分子集合体のアルカン活性化触媒への応用」

64

原著論文（*：審査つき）(1) Ohba T.; Kubo H.; Ohshima Y.; Makita Y.; Nakamura N.;
Uehara H.; Takakusagi S.; Asakura K. An Origin for Lattice
Expansion in PVP-Protected Small Pd Metal Nanoparticles.
Bull. Chem. Soc. Jpn. 2017, 90, 720-727. *(2) Uemura Y.; Kido D.; Koide A.; Wakisaka Y.; Niwa Y.;
Nozawa S.; Ichiyanagi K.; Fukaya R.; Adachi S.; Katayama
T.; Togashi T.; Owada S.; Yabashi M.; Hatada K.; Iwase A.;
Kudo A.; Takakusagi S.; Yokoyama T.; Asakura K.
Capturing local structure modulations of photoexcited BiVO4
by ultrafast transient XAFS. Chem. Commun. 2017, 53,
7314−7317. *(3) Yuan Q.; Takakusagi S.; Wakisaka Y.; Uemura Y.; Wada
T.; Ariga H.; Asakura K. Chem. Lett. 2017, 46, 1250–1253.*(4) Huang H.; Wada T.; Ariga H.; Takakusagi S.; Asakura K.;
Iwasawa Y. Controlling the inhomogeneity of solid catalysts
at the mesoscopic scale. Chem. Phys. Lett. 2017, 683,
15785−15791. *(5) Ma T.; Ariga H.; Takakusagi S.; Asakura K.; Smoothepitaxial copper film on sapphire surface suitable for highquality graphene growth. Thin Solid Films. 2018, 646,
12−16.*(6) Contreras-Mora J.; Ariga-Miwa H.; Takakusagi S.;
Williams C.T.; Asakura K. J. Phys. Chem. C 2018, 122,
6318−6322.*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Takakusagi, S.; Asakura, K.: "Oxygen plasma treatment ofligand-protected Au clusters on TiO2(110) :unusual
loading-dependence of Au nanoparticle size" International
Symposium on Pure and Appllied Chemistry (ISPAC) 2017,
Hotel Continental Saigon, Ho Chi Minh City, Vietnama(2017/6/9) [Invited lecture](2) 髙草木達，朝倉清髙：「酸化物単結晶表面におけるAu
ナノ構造の原子レベル評価と制御」，2017年日本金属学会秋期講演大会，北海道大学（札幌）（2017/9/7）[招待講演](3) Takakusagi, S.; Asakura, K.: "3D structures of atomicallydispersed metals on a TiO2(110) surface premodified with afunctionalorganic
molecule
studiedbypolarization-dependent total reflection fluorescence (PTRF)XAFS" 11th International Symposium on Atomic Level
Characterizations for New Materials and Devices ’17(ALC’17), Aqua Kauai Beach Resort, Kauai, Hawaii, USA(2017/12/5)(4) Takakusagi, S.; Asakura, K.: "Structure and reactivity on
well-defined model catalyst surfaces studied by STM and
XAFS" Symposium on Nanomaterials for Environmental
Purification and Energy Conversion (SNPEC), Hokkaido
University, Sapporo (2018/2/21) [Invited lecture]

年報2017・研究室編●

プラズモン光触媒反応研究クラスター/
Research Cluster for Plasmonic
Photocatalysis■2017年度の構成員〈リーダー/准教授〉Ewa KOWALSKA・〈准教授〉髙草木
達・〈客員教授/芝浦工業大学〉Izabela RZENZNICKA〈学外研究協力教員/京都大学〉阿部竜・〈学外研究協力教員/The West Pomeranian University of Technology（ポーランド）〉Agata MARKOWSKA-SZCZUPAK〈学外研究協力教員/パリ大学（フランス）〉Hynd REMITA/Christophe
COLBEAU-JUSTIN〈学外研究協力教員/ヤギェウォ大学（ポーランド）〉Wojciech MACYK〈学外研究協力教員/スウィンバーン大学（オーストラリア）〉Saulius JUODKAZIS〈学外研究協力教員/グダンスク大学（ポーランド）〉
Adriana ZALESKA〈学外研究協力教員/ウルム大学（ドイツ）〉Sven RAU〈学外研究協力教員/Gdansk University ofTechnology（ポーランド）〉Marcin JANCZAREK■2017年度のうごき
上記の構成員にくわえて，光触媒科学研究部門の遠藤摩耶学術研究員が大腸菌類の不活性化の実験操作を担当している．Ewa KOWALSKA 准教授をコーディネータとし，Hynd REMITA教授，Sven RAU教授と触媒反応化学研究部
門大谷文章教授の3グループで科学技術振興機構（JST）戦
略的国際科学技術協力推進事業の助成をうけて行った国際共同研究「太陽光をもちいる光触媒反応によるエネルギーの創出」（2013～2014年度）のグループから大学院生
Maximme BERRY ［ 2017/04/28 ～ 2017/07/21 ］ /Eloi
POURLIER-CUCHERAT［2017/04/28～2017/07/21］，グ
ダ ン ス ク 大 学 の Adriana ZALESKA_MEDYNSKA 教 授 ，ERASMUS PLUS/Joanna NADOLNA ［ 2018/02/17 ～2018/03/02 ］ / Anna MALANKOWSKA ［ 2018/02/17 ～2018/03/02］/ Magda KOZAK［2018/02/17～2018/03/02］/ Anna GOLEBIEWSKA［2018/02/17～2018/03/02］，
Marcin JANCZAREK [2016/10/01～2017/09/30]，Izabela
RZENZNICKA［2018/02/19～2018/02/23］）を受入れ共同研究を推進した．

■研究課題
本研究クラスターでは，太陽光にふくまれる可視光の波
長領域において表面プラズモン共鳴吸収をもつ光機能性
ナノ粒子，すなわち，金，銀あるいは銅などの金属あるいは合金と広いバンドギャップをもつ半導体からなる光触媒の開発をめざしている．これらの光触媒をもちいる紫外あるいは可視光照射下での汚染物質分解の反応機構および局在表面プラズモン共鳴（LSPR）吸収により生じる電場による光触媒活性向上の効果を検討し，主要な反応条件および光触媒活性と物理化学的特性の相関を明らかにする．
さらにこのプラズモン光触媒に均一系光触媒である金属錯体を修飾することにより，さらなる光触媒活性の向上と光吸収，キャリア移動および酸化還元反応の機構を解明する．
2017年度のトピック： （1）酸化チタン(IV)（チタニア）
粒子に貴金属類（銀，金あるいは銅, 白金）を担持させて可視光応答性を賦与するとともに紫外光照射下での活性を増大させたプラズモン光触媒を調製してその特性を評価した（Fig.1A, 1B）．貴金属ナノ粒子（NMNPs）のサイズを制御するために，（i）無酸素状態および（ii）酸素存在●年報2017・研究室編

下の条件（Fig.1A, 1C）などのさまざまな条件下でNMNPsの光析出を行った．
《論文10,11/講演2,3,5,7,9,11,12》（2）
時間分解マイクロ波光伝導度（time-resolved microwave
conductivity(TRMC)）測定により，担持させた金属微粒子が電子プールとして機能し，電荷キャリアの再結合を抑制するとともに紫外光照射時の光触媒活性を増大させることを見いだした．また，銀担持チタニア（Ag/TiO2）の可視光励起TRMC測定結果から，金の表面プラズモン共鳴吸収が反応に関与することを明らかにした《論文9,12》．（3）チタニア粒子の形状が析出させたNMNPsの特性および光触媒
活性におよぼす影響を検討し，結晶面が露出したアナター
ス型酸化チタン粒子（八面体＝octahedoral（OAP）/十面体＝decahedral（DAP））にNMNPsを担持させたときに著しく（NMNPs担持市販チタニアと比べて1桁以上）活性が向上することを見出した．これはおそらくチタニア表面の浅い電子トラップを経由して電子移動が起こるためと思われる（Fig.1C）．
《論文4,10,11,12/講演2,3,5,7,9,11,12》．
（4）
暗条件および可視光照射下における光触媒粒子の抗微生物活性について数種のバクテリアおよびカビをもちいて検討した．チタニアの特性および微生物の構造によって活性が変化した．カビの成長抑制，二酸化炭素の生成およびカビの二次代謝産物であるマイコトキシンの生成抑制がプラズモン光触媒によって起こるのは，細胞膜の破壊と胞
子 の 形 成 抑 制 に よ る こ と を 明 ら か に し た . 銀 担 持 OAP（Ag/OAPs）の可視光照射下の活性は暗条件と比較して6桁以上向上した．銀担持酸化チタン光触媒では，バクテリ
アの不活性化だけでなく，細胞成分の酸化分解による二酸化炭素発生も可視光照射下で進行した（Fig.1）《論文
2,4,5,11/講演6,11,15》．（5）作用スペクトル（action
spectrum (AS)）により白金を担持させたチタニアについて，P25（Evonik）チタニアから単離したルチル粒子の光
吸収波長領域がひろいために，同様に単離したアナタース
あるいはP25よりも光触媒活性が高いことを見出した《論文7/講演1,10,13》．(6) 3D-FTDTシミュレーションにより見積もった電場増強の結果から，金ナノ粒子のサイズが大きくなると強い電場増強をもつ表面の面積が増すために可視光照射下の光触媒活性が向上することが示唆された《論文10/講演3》．(7) パラジウム，金，白金あるいは銅の金属の種類によりフェノールの光触媒分解の機構が異なることを明らかにした《論文1》．(8)希土類元素，ビスマスあるいは銅酸化物を担持させた酸化チタン光触媒の可視光照射下の光触媒活性を検討した《論文3,6,8/講演
4,14,16》．

■2017年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Wysocka, I.; Kowalska, E.; Trzciński, K.; Łapiński. M.;
Klimczuk, T.; Nowaczyk, G.; Zielińska-Jureka, A. UV-Vis
light-induced degradation of phenol over magnetic
photocatalysts modified with noble metal nanoparticles.
Nanomaterials 2018, 8, 28 (20 pages).
(2) Endo, M.; Wei, Z.; Wang, K.; Karabiyik, B.; Yoshiiri, K.;
Rokicka, P.; Ohtani, B.; Markowska-Szczupak, A.;
Kowalska, E. Noble metal-modified titania with visible lightactivity for decomposition of microorganisms. Beilstein J.
Nanotech 2018, 9, 829-841.
(3) Parnicka, P.; Mazierski, P.; Grzyb, T.; Lisowski, W.;
Kowalska, E.; Ohtani, B.; Zaleska-Medynska, A.; Nadolna, J.
Influence of preparation method on photocatalytic activity of
Nd-modified TiO2. Beilstein J. Nanotech. 2018, 9, 447-459.
(4) Endo, M.; Janczarek, M.; Wei, Z.; Wang, K.;
Markowska-Szczupak, A.; Ohtani, B.; Kowalska, E.

65

Bactericidal properties of plasmonic photocatalysts composedof noble-metal nanoparticles on faceted anatase titania. J.
Nanosci. Nanotech. in press.
(5) Kowalska, E. Plasmonic Photocatalysis. Gold Nano-particles for Physics, Chemistry and Biology 2017, 319-364.
(6) Janczarek, M.; Kowalska, E. On the origin of enhanced
photocatalytic activity of copper-modified titania in theoxidative reaction systems. Catalysts 2017, 7, 317 (26 pages).
(7) Wang, K.; Wei, Z.; Ohtani, B.; Kowalska, E. Interparticle
electron transfer in methanol dehydrogenation on
platinum-loaded titania particles prepared from P25. Catal.
Today 2018, 303, 327-333.
(8) Parnicka, P.; Mazierski, P.; Grzyb, T.; Wei, Z.; Kowalska,
E.; Ohtani, B.; Lisowski, W.; Klimczuk, T.; Nadolna, J.
Preparation and photocatalytic activity of Nd-modified TiO2
photocatalysts: Insight into the excitation mechanism undervisible light. J. Catal. 2017, 353, 211-222.
(9) Luna-Barron, A.-L.; Dragoe, D.; Wang, K.; Beaunier, P.;
Kowalska, E.; Ohtani, B.; Valenzuela, M. A.; Remita, H.;
Colbeau-Justin, C. Photocatalytic hydrogen evolution using
Ni-Pd/TiO2: Correlation of light absorption, charge-carrier
dynamics and quantum efficiency. J. Phys. Chem. C 2017,
121, 14302–14311,(10）Wei, Z.; Rosa, L.; Wang, K.; Endo, M.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B.; Kowalska, E. Size-controlled gold nanoparticles
on octahedral anatase particles as efficient plasmonic
photocatalyst. Appl. Catal. B: Environ. 2017, 206, 393-405.
(11) Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska, E. Noble
metal-modified octahedral anatase titania particles withenhanced activity for decomposition of chemical andmicrobiological pollutants. Chem. Eng. J 2017, 318, 121-134.
(12) Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Colbeau-Justin, C.;
Ohtani, B.; Kowalska, E. Silver-modified octahedral anataseparticles as plasmonic photocatalyst. Catal. Today 2018, 310,
19-25.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Photocatalytic
methanol dehydrogenation by platinum-loaded titania
particles prepared from Evonik P25" The 16th Korea-Japan
Symposium on Catalysis, Sapporo (2017/05/15-17[2017/05/15])(2) Kowalska, E.; Zheng, S.; Yoshiiri, K.; Wei, Z.; Rau, S.;
Ohtani, B.: "Hybrid photocatalysts composed of titania
modified with plasmonic nanoparticles and ruthenium
complexes for photocatalytic decomposition of organic
compounds" 231st ECS Meeting, New Orleans, USA(2017/05/28-06/02 [2017/05/30]) [Invited Talk](3) Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E.: "Noble metal-modified faceted anatase particles withenhanced photocatalytic activities for decomposition ofchemical and microbiological pollutants" 2nd International
Conference on New Photocatalytic Materials forEnvironment, Energy and Sustainability (NPM-2), Ljubljana,
Slovenia (2017/07/03-08 [2017/07/05]) [Invited Talk](4) Baskaran, B.; Nadolna, J.; Kowalska, E.; Wei, Z.; Ohtani,B.; Paszkiewicz-Gawron, M.; Zaleska-Medynska, A.:"Preparation and visible light photocatalytic activity ofperovskite-type KNbO3 modified with CdS and Bi2S3
quantum dots" 2nd International Conference on New
Photocatalytic Materials for Environment, Energy andSustainability (NPM-2), Ljubljana, Slovenia (2017/07/03-08[2017/07/03])(5) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Nitta, A.; Wang, K.;
Mendez-Medrano, M.; Colbeau-Justin, C.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Noble metal-modified facetedanatasetitania
photocatalysts:
Octahedronversus66

decahedron" International Symposium on Novel Energy
Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future Earth-Material Research, Characterization and Imaging by In
situ/Operando XAFS and X-ray Techniques, Tokyo(2017/10/28-30 [2017/10/28]) [2017/10/28](6) Endo, M.; Wei, Z.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Mechanismof antimicrobial action of mono and bi-metal(Au/Ag)-modified titania photocatalysts" The 22stInternational Conference on Semiconductors Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-22), Clearwater
Beach, USA (2017/11/13-16 [2017/11/13])(7) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Zheng, S.;
Mendez-Medrano, M.; Colbeau-Justin, C.; Remita-Bosi, H.;
Zielinska-Jurek, A.; Rau, S.; Markowska-Szczupak, A.;
Juodkazis, S.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Development ofplasmonic photocatalysts for solar energy conversion anddecomposition of organic compounds and microorganisms"
1st International Momentom Congress, Paris, France(2017/11/23-24 [2017/11/23]) [Invited Talk](8) Kowalska, E.: "Future research collaborations" Global
Networking Seminar, Sapporo, Japan (2017/11/24) [InvitedTalk](9) Kowalska, E.; Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Zheng,
S.; Zielinska-Jurek, A.; Yoshiiri, K.; Markowska-Szczupak,A.; Ohtani, B.: "Plasmonic photocatalysts with enhanced
photocatalytic activities for decomposition of chemical andmicro-biological pollutants" Photocatalysis2/SIEMME23,
Tokyo (2017/12/01-03 [2017/12/02])(10) Wang, K.; Endo, M.; Wei, Z.; Rokicka, P.;
Markowska-Szczupak, A.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Photocatalytic and antimicrobial properties of titania
particles prepared from Evonik P25" Photocatalysis2/
SIEMME23, Katsushika Campus, Tokyo University of
Science (2017/12/01-03 [2017/12/02])(11) Kowalska, E.: "Development of plasmonic photocatalysts
fordecompositionoforganic
compounds
andmicroorganisms" Faculty Seminar at University of Antwerp,
Antwerp, Belgium (2017/12/06) [Invited Talk](12) Janczarek, M.; Wei, Z.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Noble
metal-modified faceted anatase titania as efficient plasmonic
photocatalysts: octahedron versus decahedron" SPIE
NanoPhotonics Australasia 2017, Melbourne, Australia(2017/12/10-13 [2017/12/10]) [Invited Talk](13) Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Interparticle chargetransfer for methanol dehydrogenation on platinum-loaded
titania particles prepared from P25" Symposium on
Nanomaterials for Environmental Purification and Energy
Conversion(SNEPEC),
Sapporo(2018/02/20-21[2018/02/20])(14) Shiba, S.; Ikeda, R.; Remita-Bosi, H.; Ohtani, B.;
Kowalska, E.: "Mechanism and kinetic studying for oxidative
decomposition of acetic acid on bismuth-modified titania
photocatalyst"
Symposiumon
NanomaterialsforEnvironmental Purification and Energy Conversion(SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21 [2018/02/20])(15) Endo, M.; Wei, Z.; Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Development of plasmonic photocatalysts with enhanced
antimicrobial activity" Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion(SNEPEC), Sapporo (2018/02/20-21 [2018/02/20])(16) Yoshiiri, K.; Kowalska, E.; Ohtani, B.: "Single and dual
modified titania photocatalyst with noble metals for
improvement of photocatalytic performance" Symposium on
Nanomaterials for Environmental Purification and Energy
Conversion(SNEPEC),
Sapporo(2018/02/20-21[2018/02/20])

年報2017・研究室編●

A
B

C

Fig. 1 (A) SEM images showing decomposition of bacterial cells under vis (λ > 420 nm) irradiation on Ag/TiO2(ST41) photocatalyst, (B) E.
coli survival shown as a number of bacteria (open symbols) and evolution of CO2 (close symbols) during inactivation of bacterial cells in thedark (grey symbols) and under vis irradiation (λ > 420 nm; green symbols) on bare (squares) and silver-modified (circles) titania ST41, (C)
Schematic drawing of bacteria decomposition on two faceted anatase titania samples (octahedral (OAP) and decahedral (DAP) modified with
NPs of noble metals.

●年報2017・研究室編

67

界面シミュレーション研究クラスター/
Research Cluster for Computer Simulationof Interfaces■2017年度の構成員〈リーダー/准教授〉中山哲・〈准教授〉髙草木達・〈教授〉
清水研一・〈学内研究協力教員/理学研究院〉武次徹也・〈学外研究協力教員/産業技術総合研究所〉中村恒夫・〈学外研究協力教員/東北大学〉田村正純・〈学外研究協力教員/インド工科大学(インド)〉Nisanth N. NAIR

■2017年度のうごき

ス法を用いた．反応解析の結果，この水和反応は酸化セリ
ウムの格子酸素が用いられていることを理論的に予測した．
他に，二酸化炭素とメタノールからの炭酸ジメチル合成
に関して，反応メカニズムを調べた．今年度は多数のメタ
ノール分子を配置し，第一原理分子動力学計算を行い，反応の自由エネルギープロファイルを作成した．酸素欠陥を介する中間体の存在を見出し，この中間体が炭酸ジメチル
合成の鍵となることが分かった．

(a)

(b)

2016年度に引き続き，北海道大学触媒科学研究所の清水研一教授，髙草木達准教授，北海道大学大学院理学研究院の武次徹也教授，産業技術総合研究所の中村恒夫主任研究員，インド工科大学カーンプル校のNisanth N. NAIR准教授
が研究クラスターに参画した．また，今年度から新たに東北大学の田村正純助教が構成員に加わった．

■研究課題
本研究クラスターでは，触媒反応のメカニズム解明と理論的設計法の確立を目指し，第一原理分子動力学法やQM/MM法などの量子シミュレーション手法をもとに，方法論の開発と応用研究，また実験研究者との共同研究を推進している．
特に固体表面および固／液・固／固界面などで起こる不均一系触媒反応に重点を置き，界面特有の電子状態や熱力
学的なプロセスを解明することで機能解析を行い，その知見に基づき理論設計を行う．また，触媒設計を指向したナノ接合界面における理論的モデリングも行い，界面電子移動反応にも展開する．
1．固体酸化物触媒の機能解明
固体酸化物触媒を用いた様々な触媒反応をターゲットとし，界面における反応のメカニズム解明を目指している．
2017年度のトピック： 東北大学の冨重グループにより，酸化セリウムに2-シアノピリジンが吸着することで強塩基点が発現することが報告されており，本研究では第一原
理計算を用いて，2-シアノピリジンの吸着構造と塩基点の役割を解析した．酸化セリウムの表面酸素と2-シアノピリ
ジンのCN基のC原子とが結合する特異な吸着構造を見出し(Fig.1a)，CN基のN原子が負電荷を帯びることで，強塩基点が発現することを理論的に予測した．電子状態解析や置換基の効果等を系統的に調べ，実験結果との比較に基づいて吸着構造の妥当性を検証した．また，第一原理分子動力学シミュレーションにより(Fig.1b)，この塩基触媒を用いたアクリルニトリルのメタノール付加反応の反応機構を解明し，活性化自由エネルギー障壁を求めた．得られた活性化自由エネルギー障壁は実験結果と良い一致を示し，強塩基点の発現機構に対しての理論的予測が妥当であることを示した．《論文3》また，酸化セリウム触媒による2-シアノピリジンの水和反応に関しても昨年度に引き続き，研究を行っている．この反応は酸化セリウム触媒のみが低温で高い活性を示し，
他の金属酸化物触媒では活性がほとんどないことが実験的に分かっている．吸着構造は先に示した構造になっていることが予測されるため，この吸着構造に溶媒である水を系に加え，第一原理分子動力学計算により水和反応のメカ
ニズムを調べた．自由エネルギー計算にはメタダイナミク

68

Fig. 1 (a) Adsorption structure of 2-cyanopyridine over CeO2.
(b) Snapshot of the MD simulation during the nucleophilic
attack of methoxy moiety for CeO2-2-cyanopyridine catalyst.

2．励起状態計算と計算振動分光
高精度電子状態計算を基にした励起状態の構造とダイナミクスに関する研究を行っている．QM/MM法などの手法開発を行い，複雑な環境下での量子シミュレーションに展開している．また，凝縮相における振動分光シミュレーシ
ョンの手法開発も併せて行っている．
2017年度のトピック： 塗布型熱活性化遅延蛍光材料（TADF）として有望なカルバゾールデンドリマー(Fig.2)の基底状態と励起状態（S0,S1,T1状態）の構造決定を行い，S1状態とT1状態のエネルギー差を比較することで，合成された分子の遅延蛍光材料としての性能を議論した《論文1》．また，共同研究先である実験グループで新たに合成されたTADF分子に関して，置換基を変えることによる系間交差の効率や発光波長シフトについて系統的な解析を行い，置換基による変調が可能であることを説明した．

Fig. 2 Dominant natural transition orbital pairs for S1
transitions of G2TAZ(carbazole-benzophenone dendrimer)
in toluene.

年報2017・研究室編●

■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
東北大学大学院工学研究科田村正純助教・冨重圭一教授・
北海道大学触媒科学研究所清水研一教授「金属酸化物触媒を用いた液相有機合成反応のメカニズム解明」/インド工科大学カーンプル校化学科Nisanth N. Nair准教授「固液界面における第一原理自由エネルギー解析のための効率的
サンプリング手法の開発」/物質・材料研究機構Andrey
Lyalin研究員「アモルファスシリコン電極におけるリチウ
ムイオンの挙動」/産業技術総合研究所ナノシステム研究
部門中村恒夫主任研究員「酸化物の酸素欠陥濃度と電気伝導度の相関に関する理論的研究」/北海道大学大学院理学研究院武次徹也教授「励起状態ダイナミクスと振動分光の第一原理シミュレーション」/徳島大学大学院ヘルスバイ
オサイエンス研究部（薬学系）難波康祐教授「蛍光プロー
ブ分子トリアザペンタレンの発光メカニズム解明と置換基による蛍光波長制御」/東京工業大学化学生命科学研究所アルブレヒト健助教「熱活性化遅延蛍光材料カルバゾー
ルデンドリマーの構造と光物性」■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Albrecht, K.; Matsuoka, K.; Yokoyama, D.; Sakai, Y.;
Nakayama, A.; Fujita, K.; Yamamoto, K. Thermally
Activated Delayed Fluorescence OLEDs with Fully Solution
Processed Organic Layers Exhibiting Nearly 10% External
Quantum Efficiency. Chem. Commun. 2017, 53, 2439–2442.*(2) Nageh, H.; Zhao, L.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Wang,
Y.; Nakano, T. Photo-Induced β-Elimination of
9-Fluorenylmethanol Leading to Dibenzofulvene. Chem.
Commun. 2017, 53, 8431–8434.*(3) Tamura, M.; Kishi, R.; Nakayama, A.; Nakagawa, Y.;
Hasegawa, J.; Tomishige, K. Formation of a New, Strongly
Basic Nitrogen Anion by Metal Oxide Modification. J. Am.
Chem. Soc. 2017, 139, 11857–11867.*(4) Oohora, K.; Meichin, H.; Zhao, L.; Wolf, M. W.;
Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Lehnert, N.; Hayashi, T.
Catalytic Cyclopropanation by Myoglobin Reconstituted with
Iron Porphycene: Acceleration of Catalysis Due to Rapid
Formation of the Carbene Species. J. Am. Chem. Soc. 2017,
139, 17265–17268.*(5) Lyalin, A.; Kuznetsov, V. G.; Nakayama, A.; Abarenkov, I.
V.; Tupitsyn, I. I.; Gabis, I. E.; Uosaki, K.; Taketsugu, T.
Lithiation Products of a Silicon Anode Based on Soft X-Ray
Emission Spectroscopy: A Theoretical Study. J. Phys. Chem.
C 2018, 122, 11096–11108.*
著書(1) Nakatani, N.; Nakayama, A.; Hasegawa, J. Transition
StatesofSpin-State
Crossing
Reactionsfrom
Organometallics to Biomolecular Excited States. in Frontiersof Quantum Chemistry; Springer Singapore: Singapore, 2018;
pp 289–313.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2(111): A DFT Study" The 16th Korea-Japan Symposium
on Catalysis, Sapporo, Japan (2017/5/15-17). [Poster](2) Nakayama, A.: "First-principles simulations of catalytic
reactions at the liquid/CeO2 interface: role of the acid‐basesites" International Symposium on Pure & Applied Chemistry(ISPAC) 2017, Ho Chi Minh City, Vietnam (2017/6/8-9).
[Invited Talk](3) Nakayama, A.: "Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface: Role of the Acid-Base Sites" The●年報2017・研究室編

21th International Annual Symposium on Computational
Science and Engineering (ANSCSE 21), Pathum Thani,
Thailand (2017/8/3-4). [Invited Talk](4) Nakayama, A.: "First-Principles Simulations of Catalytic
Reactions at the Liquid/Ceria Interface" The 9th Conferenceof the Asian Consortium on Computational Materials Science(ACCMS-9), Kuala Lumpur, Malaysia (2017/8/8-11).
[Invited Talk](5) 中山哲：「第一原理計算による酸化セリウム触媒の機能解析」，第120回触媒討論会，愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市)(2017/9/12-14)．[依頼講演](6) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"Catalytic Reactions at the Water/CeO2 Interface: Hydrationof 2-Cyanopyridine" Car-Parrinello Molecular Dynamics in
2017(CPMD2017
Workshop),
Tsukuba,Japan(2017/10/18-20). [Poster](7) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2: A DFT Study" TU/e-ICAT Joint International
Symposium on Catalysis for Sustainable Society, Eindhoven,
Nederland (2017/11/3). [Poster](8) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"Catalytic Reactions at the Water/CeO2 Interface: Hydrationof 2-Cyanopyridine" The 5th Ito International Research
Conference, RIKEN Centennial Anniversary, ISSP
International Workshop & Surface and Interface
Spectroscopy 2017, Tokyo, Japan (2017/11/20-23). [Poster](9) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2: A DFT Study" IRCCS-JST CREST Joint Symposium,
Fukuoka, Japan (2018/1/24-26). [Poster](10) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"Catalytic Reactions at the Water/CeO2 Interface"
IRCCS-JST CREST Joint Symposium, Fukuoka, Japan(2018/1/24-26). [Poster](11) Nakayama, A.: "Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2
Interface: Role of the Acid-Base and Redox Sites" Pure andApplied Chemistry International Conference 2018 (PACCON
2018), Hat Yai, Thailand (2018/2/7-9). [Invited Talk](12) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of DMC Formation from CO2 and Methanol overCeO2: A DFT Study" Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion, Sapporo,
Japan (2018/2/20-21). [Poster](13) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites
on Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2 Interface"
International Congress on Pure & Applied Chemistry(ICPAC) 2018, Siem Reap, Cambodia (2018/3/7-10). [InvitedTalk](14) 中山哲：「第一原理反応ダイナミクス計算による光機
能性材料と不均一系触媒の理論的設計」，日本化学会第98春季年会・中長期テーマシンポジウム「複雑系のための分子科学－分子機能はどこまで予言できるか」，日本
大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）(2018/3/20)．[依頼講演](15) 中山哲：「固体酸化物／液相界面における触媒反応」，
研究会「化学反応のポテンシャル曲面とダイナミック
ス 」， 群 馬 大 学 セ ミ ナ ー ハ ウ ス （ 群 馬 県 吾 妻 郡 ）(2018/3/30-31)．[依頼講演]

69

酸塩基触媒研究クラスター/ Research
Cluster for Acid-Base Catalysis■2017年度の構成員〈リーダー/准教授〉中島清隆・〈教授〉長谷川淳也・〈学内研究協力教員/地球環境科学研究院教授〉神谷裕一・〈学外研究協力教員/千葉大学〉一國伸之・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉横井俊之・〈学外研究協力教員/東北大学〉加藤英樹・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉本倉健・〈学外研究協力教員/アイントホーフェン工科大学(オランダ)〉Emiel J.M. HENSEN〈学外研究協力教員/トリノ
工科大学（イタリア）〉Barbara ONIDA■2017年度のうごき
クラスター立ち上げ当時のメンバーと変わりない8名の共同研究者（北海道大学の長谷川淳也教授，神谷裕一教授，
千葉大学の一國伸之准教授，東北大学の加藤英樹准教授，
東京工業大学の横井俊之助教および本倉健講師，アイントホーフェン工科大学のEmiel J.M. Hensen教授，トリノ工科大学のBarbara Onida准教授）と精力的に共同研究を推進し
た．

■研究課題
本研究クラスターでは，水中で機能する固体の酸塩基触媒を開発し，再生可能資源を利用した基幹化学品の原料となる有用中間体の合成法を確立する．
ゼオライトに代表されるような分離回収が容易で繰り返し使用できる固体触媒は，これまでの化石資源を基盤とした低コスト・低エネルギー・低環境負荷で持続可能なものづくりの実現に大きく寄与してきた．化石資源の枯渇に伴い，基幹化学品の中間体製造法は高温・高圧を中心とした気相反応系から液相反応を中心とした多様な反応系への変遷が想定される．例えば，再生可能な化学資源としての植物由来炭化水素（バイオマス）の利用が注目されているが，原料となる不溶性の固体基質を固体触媒にて構成成分である炭水化物（糖類）まで分解するためには“新たな固相反応”をデザインする必要がある．強酸性または弱酸性官能基をもつカーボン触媒による加水分解反応の開発
により，木質バイオマスを構成するセルロース・ヘミセル
ロースを対応する構成糖（グルコースやキシロース）へと水溶液内にて効率よく分解する触媒反応プロセスが報告されており，その反応系の構築のためには従来の触媒反応では活用されなかった固体の混合操作が重要になっている．得られた糖類を基幹化学品原料へと誘導する後段の変換プロセスの構築も重要である．糖類を単離生成せず水溶液中で有用物質へ誘導することができれば，投入エネルギ
ーや環境負荷の観点からもメリットが大きい．よって本クラスターでは糖変換に有効な水中機能固体触媒，主に酸塩
基触媒の開発にターゲットを絞り，それを利用した糖類か
ら付加価値の高い有用フラン類の合成を検討している（Fig.1）．
1．ニオブ酸化物による糖類の変換反応
非晶質の酸化ニオブ（含水ニオブ酸）は水中で機能する
ブレンステッド酸とルイス酸を併せ持つ固体酸であり，グルコースを水溶液内で多様な基幹化学品へ誘導するための鍵となる5-ヒドロキシメチルフルフラール（HMF）へと変換することができる．ニオブをベースとした新しい糖変
換用固体触媒の創生や既存のニオブ酸化物の高活性化・高機能化を図る手法として，①複合酸化物による酸性質および塩基性質の制御，②結晶構造の制御による酸密度・酸強度の制御，が重要となる．
(1) 水溶性ニオブ過酸化物錯体を利用した液相沈殿法によるニオブ系複合酸化物の合成
塩基性酸化物となる金属種を第二成分としたニオブ複合酸化物では，ニオブ酸化物に由来するブレンステッド酸
およびルイス酸の酸量・酸強度の変化，または第二成分の酸化物に由来する塩基性質の発現などが期待できる．イッ
トリウムとニオブからなる複合酸化物（YNbO4）は4配位構造のニオブ種が構成成分となる非常にユニークな酸化物であり，かつイットリウムの導入により酸化ニオブには見られない塩基性発現が期待できる．そこで液相沈殿法による前駆体合成とその後の温和な焼成処理によって高表面積をもつYNbO4の合成を検討した．

Fig.2. 正方晶YNbO4の構造図

Fig.1. セルロースから基幹化学品の原料への誘導経路

70

ゾルゲル法で調製した非晶質の含水酸化ニオブ（Nb2O5·nH2O, 10 mmol)にアンモニア水溶液1.5 mLと過酸化水素水溶液9 mLを加えて0 ºCで静置し，含水ニオブ酸を完全に溶解させた．その後，溶液に更にアンモニア水溶液
3 mLを加えて0 ºCで2-3時間程度，溶液を熟成させて結晶状の過酸化物錯体（(NH4)3[Nb(O2)4]）を生成させた．回収したニオブ過酸化物錯体が溶解した水溶液（150 mL）に等

年報2017・研究室編●

量のY(NO3)3が溶解した水溶液をゆっくりと滴下し，室温で3時間攪拌した．溶液内に生成した白色沈殿を遠心分離で回収し，400または700 ºC，3時間で焼成することによってYNbO4を得た．
400 ºCで焼成した試料はアモルファス酸化物であるが，ラマン分光分析によりNbO4 ユニットによって骨格が形成されている．一方，700 ºCで焼成した試料は正方晶YNbO4をで構成された結晶性酸化物であり，その構成成分は同様に4配位ニオブ種である（Fig.2）．これらの試料の特徴は，その大きな表面積にある．固相法に代表されるように，一
般的には2種類の酸化物を混練して高温焼成することによって複合酸化物を合成するが，得られる高結晶性酸化物の表面積は非常に小さい．一方，液相沈殿法によって得られる前駆体は2種類の金属種（YとNb）が原子レベルで均一混合した状態であり，非晶質の状態から複合酸化物に特有の構造特性を有し，700 ºC程度の比較的高温で結晶化した後でも50 m2 g-1程度の大きな表面積を保持していた．
2017年度のトピック： この液相沈殿法ではニオブ過酸化物アニオン（[Nb(O2)4]3-）と3価の金属カチオンとの沈殿生成をベースとしており，適切なカチオン種（例えばSc3+，
La3+，Al3+など）を選択することによって組成を拡張する
ことができる．YNbO4の酸塩基性質の評価と同時に，多様なニオブ系複合酸化物の調製を進めている．≪論文2，講演5，8，10≫(2) ニオブ系複合酸化物によるグルコースからの有機
酸・フラン類の合成
グルコースから誘導される幾つかの中間体の中で，HMF
および乳酸は基幹化学品となるプラスチックの原料として利用できる．複合酸化物の酸塩基性質を制御することにより，グルコースを原料とした選択的触媒反応系の構築を目指している．耐圧ガラス容器に酸化物触媒 0.05 g，2 wt%
グルコース水溶液2.5 mL，生成物の抽出用有機溶媒として
2-sec-butylphenol 7.5 mLを入れ，140 ºCのオイルバスで加熱攪拌することにより，試料の触媒活性を評価した．400ºC焼成試料では，グルコースが異性化してフルクトースが生成し，その後にC3成分の有機物（グリセルアルデヒド，
1,3-ジヒドロキシアセトン，ピルブアルデヒド，乳酸）とHMFが生成した（Fig.3）．
Hydrideshift
Hydride shift

O

OH
OH
OH
O
Dehydration

HO

δ-

O

O

HMF

HMF
Water-tolerant
Lewis acid sites

Retro-aldol
Retro-aldol
condensation

condensation

Lewisacidacid site
site
Lewis
Base
site
Base siteOY

Dehydration
Dehydration

δ+

Nb

O
Triose sugars
sugarsTrioseH

Pyruvaldehyde
Pyruvaldehyde

Max. selectivity
72 %Stepwise dehydration

HydrideHydride
shift
shift
O

O
HO
OH
Lactic acid

Lactic acidFig.3. 固体酸塩基触媒によるグルコース変換反応
この反応は固体表面の水中機能ルイス酸によってグルコースからフルクトースが生成し，その後で2種類の反応が並行して起こっている．一つは逐次的な脱水反応によってHMFが生成する反応経路，もう一つは逆アルドール反応
によって2種類のトリオースを経由してC3有機物が生成する反応経路である．前者はルイス酸のみでは反応が効率的に起こらないが，最近のDFT計算による検討ではルイス酸と塩基サイトの協奏的な触媒作用が効果的であることが分かっている．後者に関しては塩基サイトによる逆アルド●年報2017・研究室編(3)酸化ニオブのルイス酸・ブレンステッド酸を利用した糖類の脱水反応
ヘミセルロースの構成糖であるキシロースを酸触媒によって脱水するとフルフラールが合成できる．フルフラー
ルはテトラヒドロフランやフルフリルアルコールなど工業的に有用なフラン類の原料となるだけではなく，多様な
プラスチックを構成するジオール，ジカルボン酸の原料になる．工業的なキシロースの脱水によるフルフラール合成
ではブレンステッド酸触媒としてH2SO4を使用する触媒反応プロセス（Quaker Oats process）が1921年に開発されているが，繰り返し使用が困難かつ装置腐食を伴う液体酸を代替できる固体の酸触媒を利用したプロセス開発が求められている．ゼオライトやスルホン化樹脂などの固体ブレンステッド酸触媒を利用したフルフラール合成も検討されているが，複雑な副反応を併発するためフルフラール収率は40-50％である．

OH

Fructose

Fructose

ActiveonYNbO
YNbO
Activesites
sites on4
4

2017年度のトピック： 表面分光分析や単純なテスト反応
によって非晶質および結晶体の酸塩基性質を系統的に評価し，焼成によって酸塩基量の減少と酸塩基強度の低下が起こっていることが分かった．焼成や表面処理によって適
切に酸塩基性質を制御することが，選択的な糖変換を可能にする固体酸塩基触媒を開発する鍵になることが分かってきた．

Dehydration

HO

GlucoseGlucoseール反応によって誘発され，生成したトリオース（1,3ジヒドロキシアセトンとグリセルアルデヒド）がその後のヒドリド移動・脱水反応によってピルブアルデヒドおよび乳酸へと変換されている．低温焼成した試料はルイス酸塩
基の両機能を併せ持つ酸化物であり，グルコースから乳酸を水溶液内で合成することができる．これはルイス酸とルイス塩基が作用することによって異性化・逆アルドール反応が選択的に進行したことを示しており，グルコースはフルクトースおよび3炭糖を経由して乳酸へと変換された（Fig.3）．一方，700 ºC焼成試料では主にHMFが主生成物として生成し，その収率はリン酸を導入することによって向上した．HMFの生成速度を比較すると，YNbO4のほうが従来の酸化ニオブよりも高活性となった．これは高温焼成によって逆アルドール反応を引き起こす塩基性サイトが減
少したことを示唆している．≪講演5，8，10≫

Fig.4. 含水ニオブ酸触媒によるキシロースからの選択的なフルフラール合成
我々は，非晶質含水ニオブ酸の水中機能ルイス酸（4配位ニオブ，Fig.4参照）は比較的温和な温度（120-140 ºC）
にてキシロースを水溶液内でフルフラールへと選択的に脱水することができ，その単位重量当たりの活性は液体ブ
レンステッド酸（塩酸，硫酸）や水中機能ルイス酸錯体（Sc(OTf)3）を凌駕していることを見出した．この反応系に水と相溶性がなく水中に生成したフルフラールを効率よく抽出できる有機溶媒を添加するとフルフラール選択率が72%まで大きく向上し，さらに繰り返し使用の際の活性低下が完全に抑制できることを見出した（Fig.4）．活性向上および触媒の安定性向上は副生成物の固体表面への析出による酸触媒活性サイトの被毒に関係しており，その71

要因は二相反応によって反応中に基質や生成物の縮合反応による副生成物（不溶性の高分子量体，フミン）の生成が抑制できたことにある．≪講演2，3，6，7，10，11≫
2017年度のトピック： 水溶性ニオブ塩を水熱合成することによって得られるユニークな層状構造をもつ酸化ニオ
ブも含水ニオブ酸と同様に水中で機能するルイス酸とブ
レンステッド酸を持つ固体酸触媒であり，この触媒の酸性質を利用した糖変換反応も検討した．層状ニオブ酸化物のブレンステッド酸密度は含水ニオブ酸と同程度であるが，そのルイス酸密度は約7倍であった．この層状ニオブ酸化物を同様にキシロース脱水反応に適用したところ，フルフ
ラールの生成速度は含水ニオブ酸の2.5倍程度となった．
さらにこれら2つの触媒は，トリオース（1,3-ジヒドロキ
シアセトン）の逐次的な脱水・異性化反応を水溶液中で進行させ，乳酸を生成することができた．層状ニオブ酸化物の持つ高密度なブレンステッド酸・ルイス酸は乳酸生成に対して特に有効であり，汎用的な均一系触媒（硫酸や
Sc(OTf)3など）が低活性である温和な条件下でも70-80%の収率で乳酸を選択的に合成することができた（Fig.5）．このような2種類の酸点の協奏的な効果によってトリオース
から乳酸が生成できれば，例えば油脂化学産業で大量に副生するグリセロールの酸化によるトリオース合成と組み合わせることによって，生物プロセスに依存しない乳酸合成プロセスが構築できる．≪論文5≫

Fig.5 水溶性ニオブ塩の水熱処理によって得られる層状
ニオブ酸化物によるトリオースからの選択的な乳酸合成■学内外の研究者との共同研究（2017年度）
アイントフォーフェン工科大学（オランダ）Emiel Hensen
教授「固体触媒によるバイオマス由来糖類の変換」/東京
工業大学山口渉助教「酵素模倣固体表面を利用する新規バ
イオマス変換プロセスの開発」/東北大学加藤英樹准教授「グルコース転化のための固体酸触媒開発」/東京工業大学本倉健准教授「触媒活性点の集積と三次元構造制御による高効率分子変換の実現」■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Ishito, N.; Nakajima, K.; Maegawa, Y.; Inagaki, S.;
Fukuoka, A. Facile formation of gold nanoparticles on
periodic mesoporous bipyridine-silica. Catal. Today, 2017,
298, 258-262.*(2) Kato, H.; Shimizu, K.; Nakajima, K.; Kobayashi, M.;
Kakihana, M. Synthesis of Rare Earth Niobate and Tantalate

72

Powders via a Peroxo Complex Route. Chem. Lett., 2017, 46,
1515-1517.*(3) Murayama, T.; Nakajima, K.; Hirata, J.; Omata, K.;
Hensen, E. J. M.; Ueda, W. Hydrothermal synthesis of alayered-type W-Ti-O mixed metal oxide and its solid acidactivity. Catal. Sci. Technol., 2017, 7, 243-250.*(4) Motokura, K.; Ikeda, M.; Nambo, M.; Chun, W.-J.;
Nakajima, K.; Tanaka. S. Concerted Catalysis in Tight
Spaces:Palladium-Catalyzed
Allylation
Reactions
Accelerated by Accumulated Active Sites in Mesoporous
Silica. ChemCatChem, 2017, 9, 2924-2929.*(5) Nakajima, K.; Hirata, J.; Kim, M.; Gupta, N. K.;
Murayama, T.; Yoshida, A.; Hiyoshi, N.; Fukuoka, A.; Ueda,
W. Facile Formation of Lactic Acid from a Triose Sugar in
Water over Niobium Oxide with a Deformed Orthorhombic
Phase. ACS Catal., 2018, 8, 283-290.*(6) Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K. Metal-Free andSelective Oxidation of Furfural to Furoic Acid with an
N-Heterocyclic Carbene Catalyst. ACS Sustainable Chem.
Eng., 2018, 6, 3434-3442.*
総説・解説(1) 中島清隆，固体ルイス酸による水中での糖変換反応，触媒，58，218-221(2016).
(2) 中島清隆，福岡淳，固体触媒による青果物の鮮度保持，化学と工業，70，1003-1005(2017).
(3) 中島清隆，福岡淳，固体触媒が先導する非可食バイオマスの利活用，化学と教育，66，72-75(2017).
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 中島清隆：「固体ルイス酸による糖類からの有用フラン類合成」，先端材料・材料技術部会，高選択性反応分科会講演会，公益社団法人新化学技術推進協会（東京都）(2017/4/20)[招待講演].
(2) Nakajima, K.: Gupta, N. K.: Fukuoka, A.: "Lewis Acid
Catalysis of Nb2O5 for Selective Furfural Formation from
Xylose in Water" 8th International Symposium on Acid-BaseCatalysis, Lio deJaneiro, Brazil (2017/5/7-10) [Oral].
(3) Gupta, N. K.: Fukuoka, A.: Nakajima, K.: "Efficient
Xylose Dehydration to Furfural over Lewis Acid Catalysts inBiphasic Water and Toluene" 16th Korea-Japan Symposium
on catalysis & 3rd International Symposium of Institute for
Catalysis, Kaderu 2.7, Sapporo (2017/5/15-17) [Oral].
(4) Sattar, S. S.: Nakajima, K.: Fukuoka, A.: "Calcination
Temperature Effect on Silica Supported Pt Catalyst for Low
Temperature Ethylene Oxidation" 16th Korea-Japan
Symposium on catalysis & 3rd International Symposium of
Institute for Catalysis, Kaderu 2.7, Sapporo (2017/5/15-17)[Oral].
(5) Kim, M.: Kato, H.: Fukuoka, A.: Nakajima, K.:"Acid-Base Catalysis of YNbO4 for Sugar Conversion in
Water" 16th Korea-Japan Symposium on catalysis & 3rd
International Symposium of Institute for Catalysis, Kaderu
2.7, Sapporo (2017/5/15-17) [Oral].
(6) 中島清隆：「触媒が先導する新しいバイオプラスチッ
クの世界」，エコマテリアル研究会講演会（主催：高分子学会），東京大学農学部中島董一郎記念ホール（東京都）(2017/7/21)[依頼講演].
(7) Gupta, N. K.: Fukuoka, A.: Nakajima, K.: "Selective
conversion of xylose into furfural using Nb2O5 as aheterogeneous catalyst with water-tolerant lewis acid sites"
13th European Congress on Catalysis, Palazzo dei Congressi,
Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].
(8) Kim, M.: Kato, H.: Fukuoka, A.: Nakajima, K.:"Acid-basic property of YNbO4 for lactic acid formationfrom glucose in water" 13th European Congress on Catalysis,
Palazzo dei Congressi, Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].

年報2017・研究室編●

(9) Fukuoka, A.: Yokoya, T.: Jiang, C.: Nakajima, K.:"Low-temperature oxidation of ethylene by silica-supported
platinum catalysts" 13th European Congress on Catalysis,
Palazzo dei Congressi, Florence, Italy (2017/8/27-31) [Oral].
(10) Nakajima, K.: "Lewis acid-base catalysis for sugar
conversion" TU/e -ICAT Joint International Symposium on
Catalysis for Sustainable Society, Eindhoven, The
Netherlands (2017/11/3) [Invited lecture].
(11) 中島清隆：「再生可能化学資源の活用：固体触媒によるバイオマスからの必須化学品原料の創生」，東京工業●年報2017・研究室編

大学科学生命科学研究所講演会，東京工業大学すずかけ
台キャンパス（横浜市）(2018/1/23)[依頼講演](12) Nakajima, K.: "Catalytic conversion of biomass-derived
hydroxymethylfurfural to dicarboxylic acid (FDCA) as a newbuilding block for biopolyester" CLS, Tokyo Tech.
International Forum 2018, “Redox regulation of proteinfunctions, transcription, translation and folding”, Tokyo Tech
Campus Innovation Center, Tokyo (2018/3/4-5)73機能性合金触媒研究クラスター/ Research
Cluster for Functional Alloy Catalysts■2017年度の構成員〈リーダー/准教授〉古川森也・〈教授〉朝倉清髙/長谷川
淳也・〈助教〉有賀寛子・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉小松隆之・〈学外研究協力教員/東北大学〉亀岡聡・〈学外研究協力教員/早稲田大学〉小河脩平・〈学外研究協
力教員/シンガポール国立大学〉Ning YAN■2017年度のうごき
2017年4月よりシンガポール国立大のNing YAN助教がメンバーに加わり，国際共同研究を開始した．大阪大学濱田幾太郎准教授の申請課題「高精度分子吸着の計算とその触媒反応への応用」が共同利用・共同研究（課題提案型）に採択され合金触媒作用の理論計算に関する共同研究を行った．本クラスター活動を土台に朝倉教授を領域代表として科研費新学術領域研究に応募し（インターメタリクス
を基盤とした革新的分子変換の科学），関連する合同会
議・研究発表会を開催した（北大1回，東京2回）．

その結果(112)と(210)表面が最も安定であることが分かった．次にRu2P(112)表面とRu(0001)表面上におけるトルエンの吸着構造を系統的に調べた．その結果，Ru2P(112)についてはdi-σ-di-π構造が，Ru(0001)についてはtriσ構造が最安定であることが分かった．またRu2P(112)上で の ト ル エ ン の 吸 着 エ ネ ル ギ ー は 2.77 eV と な り ，Ru(0001)上での2.35 eVに比べて大きくなり，実験結果と良い対応を示した．さらに吸着構造を詳細に解析したとこ
ろ，Ru2P(112)上ではトルエンのベンゼン環が大きく歪み，
水素化反応の終状態であるsp3的構造により近づいていることが分かった(Fig.1)．このような吸着構造を取ることで水素化の活性化障壁が下がり，水素化の触媒活性が上がっていると考えられる．なお本研究は，2017年度北海道大学触媒科学研究所共同利用・共同研究の補助を受け実施された（採択番号17B1012:代表研究者：大阪大学 濱田幾太郎）また本結果は既に論文としてまとめ，現在国際誌に投稿中である．

■研究課題
合金の触媒材料としての有用性は幅広く認知されている一方，その触媒設計における方法論および理論体系についてはいまだ確立されていないのが現状である．優れた合金触媒を開発するためには，各種金属の性質を把握したう
えで合金の構造や電子状態を原子レベルで理解することが重要である．本研究クラスターでは，合金の触媒材料としての本質的な理解とそれに基づく高性能触媒の開発を進める目的で，（1）「規則性合金の特異的表面構造を利用した高難度分子変換系の開拓」，（2)「より高度な触媒設計を指向した金属間化合物―固溶体ハイブリッドアロイの調製と触媒反応への適用」，（3)「貴金属代替を指向したバ
ンドエンジニアリングによる卑金属合金触媒の開発」について，触媒科学，金属学，表面科学，計算科学の視点から，多角的に研究を行う．
2017年度のトピック：(1) RhBi/SiO2を用いたジエンの位置および化学選択的水
素化： RhBi/SiO2がジエン類の末端C=C結合を位置選択的に水素化し，且つアルカンへの逐次水素化を抑制することで対応する内部アルケンを高収率で得られることを見出した．またDFT計算を含む詳細な検討から以下の選択性発
現メカニズムを明らかにした：（A）RhBi表面にはRh原子が1次元的に配列した(110)面が露出する．（B）RhBi(110)面
上におけるジエンの吸着構造から，内部C=C結合部位は原子半径の大きなBiとアルキル基との立体反発により末端部位に比べ吸着が不利になる．（C）それにより内部C=C結合へに水素付加が抑制され選択性が発現する．に対する位置選択性だけでなく，ジエンとアルケンに対する化学選択性も必要とするため，難度の高い分子変換である．本結果を論文にて報告した《論文1》（2）Ru2P/SiO2を用いたトルエン水素化： 最近我々はRuをリン化し，Ru2Pを形成することで，トルエン水素化における触媒活性（TOF）が飛躍的に向上（26倍）することを見出している．本研究では，Ru2Pにおける水素化能向上の微視的起源を明らかにする目的で，密度汎関数理論 (DFT)に基づく全エネルギー計算を行った．先ずRu2Pの安定な表面を決定するために，(210), (112), (013), (111), (020),(301), (211), (103)表面の表面エネルギーを計算した．

74

Fig.1. Ru(0001)面およびRu2P(112)面上での吸着トルエ
ンの最安定構造．
（3）Pd系合金触媒を用いた電場中でのメタン水蒸気改質：
Pd/ Ce0.5Zr0.5O2を用いてメタン水蒸気改質を電場中で行うと熱のみでは反応が進行しない低温域（200℃以下）で反応が進行することが報告されている．本研究ではPdの活性構造を合金化により制御し，電場による促進効果を最大限に引き出す目的で触媒探索を行った．その結果，Znとの合金化により，Pd-担体界面長当たりで割り付けたTOFがPdに比べ4倍高くなることが判明した．またPd/ Ce0.5Zr0.5O2
は高温において全く反応が進行しないにもかかわらず，電場中では反応が進行するということも判明した．この様に０が１になる挙動は電場触媒反応系では例がなく，合金を反応場とすることで見出された興味深い例である．また本
結果は現在論文としてまとめている．
（4） Ni系合金触媒を用いた高活性アンモ脱水素触媒の開発： 我々は最近，1-ヘキサノールのアンモ脱水素によるヘキサンニトリルの合成に対し，Ni/Al2O3が高い活性を示すことを報告している．本研究では，より高効率な触媒系を構築するべく，Niを様々な金属と合金化させることで高活 性 化 を 試 み た ． そ の 結 果 Cu と 合 金 化 さ せ た
Ni0.5Cu0.5/Al2O3を用いことで触媒活性（1-ヘキサノール転化率）が5倍に向上することが判明した．本結果は現在論文としてまとめている．
これら以外にも，規則性合金の触媒作用に関する世界の動向をまとめた総説を発表した．《総説1》

年報2017・研究室編●

■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Miyazaki, M.; Furukawa, S.; Komatsu, T. Regioand Chemoselective Hydrogenation of Dienes to
Monoenes Governed by a Well-Structured Bimetallic
Surface. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 19231-18239.*
総説/解説/報告（*：審査つき）(1) Furukawa, S.; Komatsu, Intermetallic Compounds:
Promising Inorganic Materials for Well-Structured andElectronically Modified Reaction Environments for
Efficient Catalysis. ACS Catal. 2017, 7, 735-765.*●年報2017・研究室編

招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Furukawa, S.: "Steric Effects on Bimetallic Catalysis
Governed by Specific Atomic Arrangement of Ordered
Alloys" The Tenth International Conference on the Scienceand Technology for Advanced Ceramics (STAC-10),
Yokohama, Japan (2017/8/1) [Invited Lecture](2) Furukawa, S.: "Catalytic Chemistry of Ordered Alloys"
TU/e-ICAT Joint International Symposium on Catalysis for
Sustainable Society, Eindhoven, The Netherlands (2017/11/3)[Invited Lecture](3) Furukawa, S.: "Highly efficient molecular transformation
using ordered alloys as catalysts" The 255th ACS National
Meeting, New Orleans, USA (2018/3/20) [Invited Lecture]75

遷移金属誘起高分子合成/変換研究クラス
ター/ Research Cluster of Transitionmetals-induced Synthesis andTransformation of Polymer

Construction of π-Conjugated Polymers■2017年度の構成員〈リーダー/准教授〉宋志毅・〈教授〉中野環・〈学外研究協力教員/徳島大学〉小笠原正道・〈学外研究協力教員/
愛知教育大学〉中島清彦・〈学外研究協力教員/Renmin Univ.
of China（中国）〉Zhiping LI■2017年度のうごき
2017年11月より本クラスター研究を開始した．北海道大学触媒科学研究所の中野環教授，徳島大学の小笠原正道教
授，愛知教育大学の中島清彦教授，Renmin Univ. of China（中国）のZhiping LI教授の4名が立ち上げメンバーとしてクラスター研究に参画した．

■研究課題
本クラスターは遷移金属上での炭素骨格の組み替えを活用し，これまでの方法ではできなかったポリマーやオリゴマーの緻密かつ完璧な合成法を開発する．さらに，新機能を有する物質を開発する．これまで，高い規則性をもつ
コオリゴマーを生成するには，ユニットを調製し，ユニット間に結合を形成させる方法が一般的に用いられている方法である．しかし，多様な化合物群を生成するためには，対応する様々なユニットの合成が必要である．このような方法は合成効率の観点から改良の余地がある．本研究では有機高分子の効率的な合成法を開発する．遷移金属のメタ
ラサイクルを含む有機金属高分子を調製し，遷移金属上での炭素骨格を組み替えることでメタラサイクルから様々な芳香環に変換し，様々な有機オリゴチオフェンやポリチ
オフェンが得られる．本研究で開発した方法は，同じ有機

76This Method: transformation of the metellacycle
into various aromatic rings

金属高分子から多様な化合物群を生成することができ，合成プロセスが大幅に簡略化された新しい方法論である．

■2017年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Jia Z.; Nakajima K.; Kanno K.; Song Z.; Takahashi T. 2nd
Ring Diels-Alder Adducts of Substituted Pentacenes.
ChemistrySelect, 2018, 3, 4298-4302.
(2) Wang, Y.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Lithiationof palladated dihydropentacene: a new route for the
introduction of substituents from both of electrophiles andnucleophiles to pentacene. Chem. Commun. 2018, 54,
1265-1268. *(3) Bando, M.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T.
Formation A Spiro[4,4]nona-1,3,6-triene by the Reaction ofBis(cyclopentadienyl)titanacyclopentadienes
withBismuth(III) Chloride. Dalton Transactions 2017, 46,
16408-16411. *招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Song, Z.: "Co-existence of a Li Moiety and a Pd Moiety on
Dihydropentacene" International Congress on Pure &Applied Chemistry (ICPAC) 2018, Sokhalay Angkor Resort
Spa, Siem Reap, Cambodia (2018/3/10).

年報2017・研究室編●

附属触媒連携研究センター
Catalysis Collaborative Research Center
光触媒知的財産活用ユニット/ Unit for
Exploitation of Intellectual Properties
Relating to Photocatalysis

産学官連携触媒研究ユニット/ Unit for
Industry-Government-Academia
Collaborative Research on Catalysis■2017年度の構成員■2017年度の構成員〈ユニット長/客員教授/昭和電工セラミックス〉黒田靖・〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈助教〉
高島舞〈ユニット長/教授〉西田まゆみ・〈教授〉福岡淳/清水研一・〈客員教授/産業技術総合研究所〉佐藤一彦/富永健一・〈客員教授/ウェストコーナー〉隅田敏雄・〈客員教授/産業技術総合研究所〉浅川真澄/田村具博・〈客員准教授/産業技術総合研究所〉永田賢二・〈客員教授/物質・材料研究機構〉
田中譲・〈客員准教授/物質・材料研究機構〉高橋啓介■2017年度の活動内容・研究成果(1) 本ユニットにかかわる特許（「金属酸化物粒子の製造
方 法 及 び 製 造 装 置 」， 特 願 2010-050815 ・ PCT/JP2011/055864/2011-184235/特許5669057（20141226）：大谷文章/
杉下紀之/黒田靖（2010），「酸化チタン粒子の製造方法」，
特願2007-154016/2008-303126/特許4997552（20120525）：
黒田靖/杉下紀之/大谷文章（2012），「金属酸化物粒子の製造方法及び製造装置」，2008-266675/2010-095401/特許
5376893（20131004）：杉下紀之/黒田靖/大谷文章（2013）
および「酸化チタン粒子の製造方法及び製造装置」，
2011-528727/JP2010/063117-WO2011/024617/特許5682929（20150123）：大谷文章/杉下紀之/黒田靖（2015）およびこれらの海外出願/登録分について技術移転のために広報活動を行った．これらの工業化のための基礎研究用に
03-111号室に設置してあったコアキシャルフロー気相合成装置は今年度に「Janczarek, M.; Kowalska, E. On theOriginofEnhanced
Photocatalytic
Activityof
Copper-Modified Titania in the Oxidative Reaction Systems.
Catalysts 2017, 7, 317-342.」「Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo,
M.; Colbeau-Justin, C.; Ohtani, B.; Kowalska, E.
Silver-modified octahedral anatase particles as plasmonic
photocatalyst. Catal. Today 2018, 310, 19-25.」の2報を発表した後，廃棄（一部は昭和電工セラミックスに返却）した．
(2) 本ユニットにかかわる特許（特許出願）のうち，「光
音響分光方法および光音響分光装置」特願
2014-100295/2015-219026/特許6264183（20180105）：大谷
文章/高瀬舞/新田明央/黒田靖（2014）が特許登録された．
「金属酸化物の同定方法」2016-46888：大谷文章/高瀬舞/
高島舞/新田明央/黒田靖（2016）は審査中．

■来年度活動計画(1) については昭和電工（昭和電工セラミックス）が光触媒事業から撤退のため，権利を北海道大学に譲渡する予定であり，今後はこれらに関する技術移転活動は行わない．
(2) については「電子トラップ研究コンソーシアム」と連携して電子トラップ密度のエネルギー分布測定の普及をはかるとともに，逆二重励起光音響分光法測定装置の実用化（製品化）のためのライセンス供与の広報活動を行う．

●年報2017・研究室編■2017年度の活動内容・研究成果(1) 「未来社会創造事業」 及びCRESTへの応募を念頭に，ユニットメンバーの大幅な増加を図った．
(2) 6月13日ユニットメンバー及び北大，理研，産総研，
NIMSからの参加者も加わり，インフォーマルな「キャタリストインフォマティクス」ミーティングを開催した．
(3) 7月19日JST「未来社会創造事業」の探査研究・応募重点公募テーマ「地球規模課題である低炭素社会の実現」にユニットメンバーと研究チームを組んで応募した．研究開
発課題名：キャタリストインフォマティクスを利用した革新的触媒の開発(4) 9月5日北大触媒科学研究所・清水研一教授代表の「触媒インフォマティクスの創成のための実験・理論・データ科学研究」がCRESTに採択された．
(5)物質・材料研究機構・高橋啓介研究代表者とするCREST「多様な天然炭素資源の活用に資する革新的触媒と創出技術」がCRESTに採択された．
(6) 11月22日第3回北大―理研―産総研合同シンポジウム
を，NIMSの情報統合型物質・材料研究拠点との連携を図り，4機関主催機で，シンポジウムタイトルを「キャタリスト
インフォマティクス」として開催した．
(7) 海外大手化学企業の訪問を受け，キャタリストインフォマティクスに関して共同研究の可能性を議論した．
(8) 下記の論文を発表した：
1．Tanaka, S.; Nakashima, T.; Maeda. T.; Ratanasak, M.;
Hasegawa, J.; Kon, Y.; Tamura, M.; Sato, K. Quaternary
Alkyl Ammonium Salt-Catalyzed Transformation of
Glycidol to Glycidyl Esters by Transesterification of
Methyl Esters. ACS Catal. 2018, 8, 1097–1103.
2．Yada, A.; Nagata, K.; Ando, Y.; Matsumura, T.; Ichinoseki,S.; Sato, K. Machine learning approach for prediction ofreaction yield with simulated catalyst parameters. Chem.
Lett. 2018, 47, 284-287.

■来年度活動計画(1) The National Institute of Standards and Technology（NIST)のZachary Trautt教授を訪問し，NISTのメンバーとキャタリ
ストインフォマティクス研究を推進するための手法について意見交換する．
(2) ユニットメンバーでチームを組み，JST等の助成金事業に応募する．
(3) 北大大学院学生の産総研への受け入れ，産総研からの77

客員教員の受け入れ増加，触媒研内に産総研の研究スペー
スをご提供，産総研客員教員の講義を通じて連携を図って
いく．
(4) 北大―理研―産総研－NIMSの連携で第5回キャタリス
トインフォマティクスシンポジウムを開催する．

of Technology（ポーランド）〉Antoni MORAWSKI・〈Jerzy
Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry of thePolish Academy of Sciences, Krakow （ ポ ー ラ ン ド ） 〉
Malgorzata WITKO・〈グダンスク大学（ポーランド）〉
Adriana ZALESKA■2017年度の活動内容・研究成果

フリッツ・ハーバー研究所ユニット/ Unit ofFritz-Haber-Institute■2017年度の構成員〈ユニット長/教授〉長谷川淳也・〈客員教授/Fritz Haber
Institute of the Max Planck Society 〉 Hans-Joachim
FREUND/Matthias SCHEFFLER・〈教授〉朝倉清髙・
〈助教〉
三輪寛子

■2017年度の活動内容・研究成果
本ユニットは，部局間学術交流協定を締結しているフリッツ・ハーバー研究所（以下，FHI）と学術交流を維持・発展させ，研究と教育に関する連携を強化することを目的として，平成28年4月1日に設置した．FHIよりDirectorであるHans-Joachim Freund教授（Chemical Physics Department）と 同 じ く Director で あ る Matthias Scheffler 教 授 (Theory
Department)を客員教授に招き，所内からは朝倉清髙教授，
三輪寛子助教，長谷川淳也教授が参画している．
今年度の主な活動実績は，以下のとおりである．7月17～23日に，Hokkaido Summer Instituteの一部として，英語による集中講義「Catalysis Theory and Catalyst Design」を開講し，FHIのLevchenko博士（Theory Department, UnitCatグ
ループ長）が講師を務めた．遠くはポルトガル，タイから，
国内の他大学に至る多くの聴講生を集めた．また，8月からの2か月間，触媒理論研究部門に所属する総合化学院博士課程1年生の宮崎玲が，FHI・Theory Departmentに滞在し，Scheffler教授，Levchenkoグループ長と触媒表面の酸素吸着状態に関する共同研究を行った．帰国後も共同研究を継続しており，1月9日には，Scheffler教授が来所し，共同研究の 進 捗 状 況 に つ い て 議 論 し た ． 逆 に ， FHI の Chemical
Physics DepartmentからFelix Feiten氏が2016年11月から2年間，触媒表面研究部門で共同研究を行っている．
また，年度末には，研究所の外部評価委員としてFreund
教授が来所し，運営に関する協力を得た．

（1）メンバーのうち，グダンスク工科大学のJan HUPKA
教授の研究室からMarcin JANCZAREK博士を特任講師として昨年度から引き続いて1年間受入れて研究交流をすすめた．これらを含めて，ユニット内での共同研究成果の2017年度の論文発表は以下のとおり．
1) Parnicka, P.; Mazierski , P.; Grzyb, T.; Wei, Z.; Kowalska,
E.; Ohtani, B.; Lisowski, W.; Klimczuk, T.; Nadolna, J.
Preparation and photocatalytic activity of Nd-modified TiO2
photocatalysts: Insight into the excitation mechanism undervisible light. J. Catal 2017, 353, 211-222. 《グダンスク大学》
2) Nevarez-Martinez, M. C.; Montero-Espinoza, P. J.;
Quiroz-Chavez, F. J.; Zaleska-Medynska, A.; Ohtani, B.
Fotocatalisis: Inicio, Actualidad y Perspectivas a traves delTiO2. Advances on Quimica 2017, 12, 31-46.《グダンスク大学》（2）計画していたポーランド－日本連携光触媒シンポジ
ウム（仮称）をポーランド国内の適切な場所で開催することは，ポーランド側の事情から断念した．かわりにエバ＝コ ワ ル ス カ 准 教 授 が ， 2018 年 2 月 21 日 か ら 2 日 間「 Symposium on Nanomaterials for Environmental
Purification and Energy Conversion (SNEPEC)」を北海道大学
において開催し，ユニット構成員のWojciech Macyk教授（ヤゲウォ大学），Adriana Zaleska-Medynska教授（グダン
スク大学）およびAntoni W. Morawski教授（西ポメラニア工科大学）をはじめとして（ユニット長の大谷文章教授も招待講演者），ポーランドの関係大学から合計8人が参加して研究交流を深める予定である．

■来年度活動計画(1) 上記（2）のプロシーディングスの発行に協力する．
(2) 2017年度にひきつづいて関係大学・研究所との連携研究を行って日本－ポーランド研究コンソーシアムの立上げおよびそれにもとづく連携研究プロジェクトの申請を行って，ユニット設置期間内での採択をめざす．

■来年度活動計画
平成30年度の活動計画については，学術および技術交流のプラットフォームとしてのアクティビティを継続し，大学院生，博士研究員，若手研究者を中心として人的交流を促進したいと考えている．また，国際共同利用共同研究などにおける外部資金への申請に際して，海外連携機関として，FHIに協力を依頼している．

ポ ー ラ ン ド 連 携 研 究 ユ ニ ッ ト / Unit for
Alliance Research with Polish
Institutions■2017年度の構成員〈 ユ ニ ッ ト 長 / 教 授 〉 大 谷 文 章 ・ 〈 准 教 授 〉 Ewa
KOWALSKA・〈Gdansk University of Technology（ポーランド）〉Jan HUPKA・〈Jagiellonian University（ポーランド）〉Wojciech MACYK・〈The West Pomeranian University

78

統合物質創製化学研究推進ユニット/ Unit
on Integrated Research Consortium on
Chemical Sciences■2017年度の構成員〈ユニット長/教授〉中野環・〈教授〉朝倉清髙/長谷川淳也/福岡淳/清水研一/大谷文章/高橋保/西田まゆみ■2017年度の活動内容・研究成果
当研究所が参画する「統合物質創製化学推進機構」事業の一環として，国際的化学研究拠点と協同して異種学術領域を包含する新たな物質合成概念を創出することにより先導的研究を推進し，科学と科学技術の革新と新産業の創出を促す新学術基盤の構築および次世代中核研究者の育成を図ることを目的として，「新反応・新触媒研究」，「マテリアル研究」，「エネルギー・資源研究」，「ケムバイオ研究」および「融合研究」の５分野で活動を行っている．

年報2017・研究室編●

本年度の研究活動を通じて，植物バイオマスを糖化する
固体触媒流通プロセスの開発，パラジムムナノ微粒子における結晶格子拡張の機構の解明，新規光化学反応による有用オレフィン化合物の合成法の発見等の成果を上げた．
加えて，本年度は統合物質創製化学推進機構第三回国内シンポジウム（京都大学），第一回国際シンポジウム（九州大学）にて当研究所，名古屋大学物質国際科学研究センター，京都大学化学研究所，九州大学先導物質化学研究所等の研究者が研究成果の口頭発表およびポスター発表を行った．

■来年度活動計画
引き続き上記5分野での研究活動を行い，加えて，京都大学にて開催予定の国際シンポジウム，九州大学にて開催予
定の国内シンポジウムおよび触媒科学研究所が担当予定の若手研究会にて研究報告を行う．

電子トラップ研究コンソーシアム/
Consortium for Research on Electron Traps
in Materials■2017年度の構成員〈 ユ ニ ッ ト 長 / 教 授 〉 大 谷 文 章 ・〈 准 教 授 〉 Ewa
KOWALSKA・〈助教〉高島舞■2017年度の活動内容・研究成果
ユニット長らが開発した逆二重励起光音響分光法（RDB-PAS）による金属酸化物材料中の電子トラップ密度のエネルギー分布測定法の普及と取得データのオープン利用のためのプラットフォームとして本ユニットを設置
し，企業等の会員を募ってコンソーシアムとし，これを運用する．

●年報2017・研究室編(1)発足時にユニット長の研究部門に設置のRDB-PAS測定
装置にくわえてもう1台を製作し，ユニットの測定室（創成科学研究棟2階02-109号室）に設置して，同時に2台を利用できる体制とした．
(2) コンソーシアム会員企業等を募る広報活動を行って，
昭和電工，昭和電工セラミックス，ホクエイ，イムラジャ
パン，東芝マテリアル，住化分析センター，花王，田中貴
金属工業および日立化成の10社の企業会員を得た．企業会員から納入された受託研究研究費あるいは奨学寄付金により技術補助員を雇用し，委託されたサンプル測定を行った．
(3) RDB-PAS測定装置の製品化（市販化）のために分析装置装置メーカ数社と折衝を行い，1社から製品化のために
2018年度から共同研究を開始するとの回答を得た．

■来年度活動計画(1) 現在設置の2台のRDB-PAS測定装置では，測定にもちいる光源波長の制限から，金属酸化物のうちバンドギャップ
が3.5 eVまでのものしか測定できない．また，測定感度の問題から薄膜試料は測定できない．より広いバンドギャッ
プの試料および薄膜試料を測定可能にするために，光源の改良と感度の向上を行った3号機を製作して測定に供す
る．
(2) 2017年度にひきつづいてコンソーシアム会員企業等を募る広報活動を行う．企業会員から納入された受託研究研究費あるいは奨学寄付金により技術補助員を雇用し，委託されたサンプル測定を行う．
(3) RDB-PAS測定装置の製品化（市販化）のために共同研究を行い，2019年度の市販をめざす．

79

研究支援技術部
Technical Division
本研究所の技術職員の組織化については，同職員の能力・資質等の向上と処遇の改善を図るとともに，優れた人材を確保することを目的として，平成3年4月1日に設置された．

■2017年度の構成員〈部長〉朝倉清髙・〈班長〉石川勝久
第一研究機器開発班 〈技術主任〉長谷川貴彦
第二研究機器開発班 〈技術主任〉向井慎吾・〈技術職員〉
川村裕介
研究機器管理班 〈技術主任〉山岸太平・〈技術職員〉下田周平・〈研究支援推進員〉村上麻季［～2017/12/31］■研究機器管理班
研究機器管理班では，触媒科学研究所が保有する各種の研究機器の管理を行っている．これらの機器の2017年度の研究所内外の利用者は以下のとおり（単位は［回・人］）．
機器名■第一・第二研究機器開発班
第一および第二研究機器開発班では，それぞれガラスおよび金属工作業務を行っている．2017年度の研究所内外の利用者は以下のとおり．

低真空走査型電子顕微鏡
X線光電子分光装置
吸着測定装置
高分解能電界放射型
走査型電子顕微鏡
電界放射型
透過型電子顕微鏡
核磁気共鳴分析装置(3台)
合計

研究所内
利用
30
162
24

研究所外
利用
21
34
54

218

52

38

4

3474
3946

995
1160

■一般公開
年度
2017
※（

ガラス工作
金属工作
117(3)
127(18)）は，研究所外利用で内数．

2017年6月3日,一般市民向けにガラス工作がどのように研究に役立っているかを工作体験を通して紹介した．総勢26人が参加した．

■触媒科学研究所技術部講習会
触媒科学研究所技術部講習会は，各研究室のみなさんに
工作機械・ガラス製品・研究機器の取り扱い方などを知ってもらい，安全に研究していただくことを目的として毎年開催している．2017年度は6月13日,14日,15日,19日に開催した．
主な内容としては，（1）技術部の仕事内容と製品の注文，修理依頼に関する説明，（2）実験する際のガラス・金属製品の取り扱いについて，（3）ガラス・金属工作室の説明と実習（4）技術部管理装置の説明（5）応急処置である．
講習を始めてから機械・ガラスの修理の数は減少したた
め，継続することで実験による事故も減り,研究環境の向上にもつながっている．

80

年報2017・研究室編●

■出張(1) 2017年度 機器・分析技術研究会 in 長岡（2017/8/29～30）：下田周平(2)日本顕微鏡学会第60回記念シンポジウム（2017/12/1～2）：下田周平(3) 平成29年度 核融合科学研究所技術研究会（2018/3/1～3/2）：山岸太平■掲載誌及び掲載論文(1) 脇坂祐輝，岩崎裕也，上原広充，向井慎吾，城戸大貴，
髙草木達，上村洋平，和田敬広，Qiuyi YUAN，関澤央
輝，宇留賀朋哉，岩澤康裕，朝倉清髙，ラウエ型湾曲結晶分光器による高感度XAFS，表面科学，38，378-383（2017）．

●年報2017・研究室編(2) Motobayashi, K.; Nishi, N.; Inoue, Y.; Minami, K.; Sakka,
T.; Osawa, M. Potential-induced restructuring dynamics ofionic liquids on a gold electrode: Steric effect of constituent
ions studied by surface-enhanced infrared absorption
spectroscopy. J. Electroanal. Chem. 2017, 800, 126-133.
(3) Uchida, T.; Sasaki, Y.; Ikeshoji, T.; Osawa, M.
4,4'-Bipyridine as a molecular catalyst for electrochemicalhydrogen production. Electrochim. Acta 2017, 248, 585-592.
(4) Vequizo, J.J.M.; Kamimura, S.; Ohno, T.; Yamakata, A.
Oxygen induced enhancement of NIR emission in brookite
TiO2 powders: comparison with rutile and anatase TiO2
powders. Phys. Chem. Chem. Phys. 2018, 20, 3241-3248.
(5) Ranasinghea, C.S.K.; Yamakata, A. Structural changes ofwater molecules during photoelectrochemical water oxidationon TiO2 thin film electrodes. Phys. Chem. Chem. Phys. 2018,20, 3388-3394.

81

その他の業績
activities of ICAT

■論文
本研究所の共同利用・共同研究で得られた成果である旨を謝辞として明記している論文のうち，著者が本研究所の教職員・学生でないもの．
(1) S. Tada, S.; Watanabe, F.; Kiyota, K.; Shimoda, N.;
Hayashi, R.; Takahashi, M.; Nariyuki, A.; Igarashi A.;
Satokawa, S. Ag addition to CuO-ZrO2 catalysts promotes
methanol synthesis via CO2 hydrogenation. J. Catal. 2017,
351, 107-118. [16B1020](2) Motokura, K.; Maeda, K.; Chun, W. J. SiO2-Supported Rh
Catalyst for Efficient Hydrosilylation of Olefins Improved by
Simultaneously Immobilized Tertiary Amines. ACS Catal.
2017, 7, 4637-4641. [17A1002](3) Ohta, H.; Kong, W. H.; Yamamoto K.; Hayashi, M.
Hydrodeoxygenation of Phenols to Form Cyclohexanes
Catalyzed by Pt/H-beta in Ester Solvents under Mild
Conditions. ChemistrySelect, 2017, 2, 4226-4229. [16B1014](4) Watanabe, F.; Kaburaki, I.; Shimoda, N.; Igarashi A.;
Satokawa, S. Sulfur Tolerance of Noble Metal Catalysts for
Steam Methane Reforming. J. Jpn. Pet. Inst. 2017, 60,
137-145. [15B1007](5) Shimoda, N.; Nakayama, K.; Kiyota, K.; Satokawa, S.
Synthesis of tetragonal zirconia in mesoporous silica and its
catalytic properties for methanol oxidative decomposition.
RSC Adv. 2017, 7, 55819-55829. [14B1009]
著者所属として本研究所が記載されているが、本年報前ページまでに業績として挙げられていない論文(1) Guo, H. Z.; Klose, D.; Hou, Y. H.; Jeschke, G.; Burgert, I.
Highly Efficient UV Protection of the Biomaterial Wood by A
Transparent TiO2/Ce Xerogel. ACS Appl. Mater. Interfaces
2017, 9, 39040-39047.
(2) Hou, Y. H.; Liu, Y. P.; Gao, R. Q.; Li, Q. J.; Guo, H. Z.;
Goswami, A.; Zboril, R.; Gawande, M. B.; Zou, X. X.
Ag@CoXP Core-Shell Heterogeneous Nanoparticles as
Efficient Oxygen Evolution Reaction Catalysts. ACS Catal.
2017, 7, 7038-7042.
(3) Wu, Z. F.; Plucienik, A.; Feiten, F. E.; Naschitzki, M.;
Wachsmann, W.; Gewinner, S.; Schollkopf, W.; Staemmler,
V.; Kuhlenbeck, H.; Freund, H. J. Vibrational Action
Spectroscopy of Solids: New Surface-Sensitive Technique.
Phys. Rev. Lett. 2017, 119, 136101.
(4) Ikeshoji, T.; Uchida, T.; Otani, M.; Osawa, M.
First-principles molecular dynamics simulation forelectrochemical hydrogen production by 4,4'-bipyridine
molecular catalyst on silver electrode. J. Electroanal. Chem.
2017, 800, 13-18.
(5) Yamakata, A.; Osawa, M. Cation-dependent restructure of
the electric double layer on CO-covered Pt electrodes:
Difference between hydrophilic and hydrophobic cations. J.
Electroanal. Chem. 2017, 800, 19-24.

82(6) Peng, Q. L.; Liu, H. J.; Ye, S. Adsorption of organiccarbonate solvents on a carbon surface probed by sum
frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy. J.
Electroanal. Chem. 2017, 800, 134-143.
(7) Wei, J.; Zheng, Y. L.; Li, Z. Y.; Xu, M. L.; Chen Y. X.; Ye,
S. Electrochemistry of Oxygen at Ir Single Crystalline
Electrodes in Acid. Electrochim. Acta 2017, 246, 329-337.
(8) Chen, L. M.; Liu, C.; Zhang, Z. J. Novel [111] oriented
gamma-Mo2N thin films deposited by magnetron sputtering
as an anode for aqueous micro-supercapacitors. Electrochim.
Acta 2017, 245, 229-240.
(9) Toyao, T.; Styles, M. J.; Yago, T.; Sadiq, M. M.; Ricco, R.;
Suzuki, K.; Horiuchi, Y.; Takahashi, M.; Matsuoka, M.;
Falcaro, P. Fe3O4@HKUST-1 and Pd/Fe3O4@ HKUST-1 asmagnetically recyclable catalysts prepared via conversion
from a Cu-based ceramic. CrystEngComm. 2017, 194201-4210.
(10) Watanabe, M.; Thomas, M. L.; Zhang, S. G.; Ueno, K.;
Yasuda T.; Dokko, K. Application of Ionic Liquids to Energy
Storage and Conversion Materials and Devices. Chem. Rev.
2017, 117, 7190-7239.
(11) Saito, K.; Peng, Q. L.; Qiao, L.; Wang, L.; Joutsuka, T.;
Ishiyama, T.; Ye, S.; Morita, A. Theoretical and experimental
examinationof
SFG
polarization
analysisatacetonitrile-water solution surfaces. Phys. Chem. Chem.
Phys. 2017, 19 8941-8961.
(12) Matsushima, T.; Kokalj, A. N-2 emission in steady-state
N2O + CO and NO plus CO reactions on Ir(110) by means ofangle-resolved desorption. Appl. Surf. Sci. 2017, 414,
153-162.
(13) Krug, K.; Liu, Y. F.; Uchida, T.; Osawa, M.; Yau, S. L.;
Lee, Y. L. Effects of Electrode Potential on the Adsorption
Behavior of TBPS on an Au Surface. Electrochim. Acta 2017,
235, 242-250.
(14) Ishikawa, S.; Goto, Y.; Kawahara, Y.; Inukai, S.; Hiyosh,N.; Dummer, N. F.; Murayama, T.; Yoshida, A.; Sadakane, M.
Ueda, W. Synthesis of Crystalline Microporous Mo-V-Bi
Oxide for Selective (Amm)Oxidation of Light Alkanes.
Chem. Mater. 2017, 29, 2939-2950.
(15) Kodama, K.; Motobayashi, K.; Shinohara, A.; Hasegawa,
N.; Kudo, K.; Jinnouchi, R.; Osawa, M.; Morimoto, Y. Effectof the Side-Chain Structure of Perfluoro-Sulfonic Acid
Ionomers on the Oxygen Reduction Reaction on the Surfaceof Pt. ACS Catal. 2018, 8, 694-700.
(16) Zhang, H. X.; Ke, W. S.; Zhu, C. Y.; Wang, J. Y.; Sasaki,Y.; Chen, Z. N.; Lin, C. W.; Wang, Z. B.; Liao, S.; Wu, W. W.
Synthesis, characterization and properties of oxo-bridged
diruthenium (III) complexes with thiocyanato and cyanato
ligands. Inorg. Chim. Acta 2018, 469, 469-477.

年報2017・研究室編●

個人データpersonal data
個人データ
教員の50音順．着任時の職名が現在のものとことなる場合にはそれが表示されている．

朝倉清髙
あさくらきよたか
Kiyotaka ASAKURA
職名：教授
着任：1999年4月1日
部門/クラスター/附属触媒連携研究センター：触媒表面研
究部門/触媒研究基盤開発クラスター/機能性合金触媒研
究クラスター/フリッツ・ハーバー研究所ユニット・統合
物質創製化学研究推進ユニット
担当大学院（学部）：工学研究院（工学部）
研究室：創成科学研究棟02 312-2
電話：011-706-9113・ファクシミリ：011-706-9113・電子
メール：askr@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：物理化学/固体の表面構造/界面化学/機能物質
化学/反応速度論と触媒/薄膜・表面界面物性/計測工学/
ナノ構造科学/環境関連化学/量子ビーム
研究課題：燃料電池触媒(2007-)/遷移金属ー典型元素化合
物表面の化学と物理（2000-）/不均一規整表面の合成と触媒作用（1999-）/顕微法による実空間実時間表面観察（1999-）/新しい表面解析手段の開発高速XAFSによる活性
表面の構造と設計と顕微法による実空間実時間表面観察（1999-）
研究キーワード：表面化学/反応化学/構造化学/XAFS分光学/光電子顕微鏡/表面顕微分光/酸化物表面/触媒表面科
学/脱硫触媒/燃料電池
学歴：1981年3月東京大学理学部化学科卒業/1983年3月東京大学理学系研究科化学専攻修士課程修了/1984年9月東京大学理学系研究科化学専攻博士課程中退
学位：1983年3月理学修士（東京大学）/1987年9月理学博士（東京大学）「EXAFS Studies on the Local Structures ofMetal Dispersed in Polyacetylene and Attached Metal
Catalysts」
職歴：1984年10月東京大学助手（理学部化学科）/1992年
10月東京大学講師（理学部化学教室）/1994年6月東京大学
助教授（理学部スペクトル化学研究センター）/1999年4月北海道大学教授（触媒化学研究センター触媒表面化学部
門表面活性構造物性分野）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（触媒表面研究部門）/2014年4月触媒化学センター長/2015年10月触媒科学研究所長
在外研究歴：1991年10月-1991年10月に学振日米協力米国
Delaware大学に短期派遣（Japan-US cooperative Fellowshipof JSPS)/1993年3月-1994年4月Fritz-Habor Institute der Max
Planck Gezellschaft（AvH Research Fellow）/1997年1月-1997
年2月米国UC Davis（共同研究）●年報2017・個人編

所属学会：日本原子力学会/日本化学会/日本表面科学会/
日本XAFS研究会/触媒学会/日本放射光学会/PF懇談会/応用物理学会/界面及びコロイド学会/日本物理学会/American Chemical Society
学会活動：PF懇談会運営委員会委員（1997-2003）/第2回
XAFS討論会プログラム委員（1999）/XAFS XI executive
committee （ 1999-2000 ） /XAFS XI Program committee
member（1999-2000）/触媒学会討論会委員（2000-2001，
2012-2013）/日本化学会編集委員（2000-2002）/XAFS研究会幹事（2001-2003）/日本表面科学会評議員（2001-2004）/日本化学会北海道支部幹事（2003-2005）/日本表面科学会理事（2003-2006）/日本化学会幹事（2003-2006）/日本
放射光学 会幹 事（2003-2006 ）/IUCr XAFS commission（2004-2010）/日本表面科学学会放射光表面科学研究部会
幹事（2005-2012）/日本表面科学会学会誌編集委員（2006）/日本表面科学学会東北・北海道支部企画幹事（2006）/
日 本 XAFS 研 究 会 幹 事 （ 2006 ） / 触 媒 学 会 学 術 委 員（2006-2008）/触媒学会企画・教育委員会(2009-2013)/
日本表面科学学会東北・北海道支部幹事（2007-2012）/
触媒学会代議員（2007-2011，2014-2016）/触媒学会北海道 支 部 幹 事 （ 2008-2009 ） /IXAS executive committee（2009-2015）/日本XAFS研究会会長（2009-2014）/PF懇談会会長（2010-2012）/日本表面科学会触媒表面科学研究部会部会長（2011-2012）/触媒学会教育委員（2011-2014）/PF-UA運営委員（2012-）/SPRUC評議員(2012-)/ISHHC-16
Conference Secretary （ 2012-2013 ） /PF-UA 庶 務 幹 事（2012-2015）/日本表面科学学会東北・北海道支部副支部長（2013-2014）/日本表面科学学会放射光表面科学研究部会部会長（2013-2016）/日本表面科学学会東北・北海道支部 支 部 長 （ 2015-2016 ） / 日 本 表 面 科 学 学 会 副 会 長(2015-2016)/PF-UA戦略・将来計画担当幹事（2015-）/日
本放射光学会評議員（2016-）/Royal Chemical Soceity
PCCP 編集委員2016- ）主要な研究業績：（1）Huang. H.H.; Wada, T.; Ariga, H.;
Takakusagi, S.; Asakura, K.; Iwasawa, Y. Controlling theinhomogeneity of solid catalysts at the mesoscopic scale.
Chem. Phys. Lett., 2017, 683, 18-21.（2）Ohba, T.; Kubo, H.;
Ohshima, Y.; Makita, Y.; Nakamura, N.; Uehara, H.;
Takakusagi, S.; Asakura, K. An Origin for Lattice Expansion in
Pvp-Protected Small Pd Metal Nanoparticles. Bull. Chem. Soc.
Jpn. 2017, 90, 720-727.（3）Uemura, Y.; Kido, D.; Koide, A.;
Wakisaka, Y.; Niwa, Y.; Nozawa, S.; Ichiyanagi, K.; Fukaya,
R.; Adachi, S.; Katayama, T.; Togashi, T.; Owada, S.; Yabashi,M.; Hatada, K.; Iwase, A.; Kudo, A.; Takakusagi, S.;
Yokoyama, T.; Asakura, K. Capturing Local Structure
Modulations of Photoexcited BiVO4 by Ultrafast Transient
XAFS. Chem. Commun. 2017, 53, 7314-7317.（4）Yuan, Q.;
Takakusagi, S.; Wakisaka, Y.; Uemura, Y.; Wada, T.; Ariga,
H.; Asakura, K. Polarization-Dependent Total Reflection
Fluorescence X-Ray Absorption Fine Structure (PTRF-XAFS)Studies on the Structure of a Pt Monolayer on Au(111)Prepared by the Surface-Limited Redox Replacement Reaction.
Chem Lett. 2017, 46, 1250-1253.（5）Ma, T.; Ariga, H.;
Takakusagi, S.; Asakura, K. Smooth Epitaxial Copper Film on
Sapphire Surface Suitable for High Quality Graphene Growth.
Thin Solid Films 2018, 646, 12-16.

83学術関係の受賞：触媒学会奨励賞「in-situ EXAFS法による触媒活性表面の動的解析」（1993/04）・日本化学会BCSJ賞「In Situ Time-Resolved Energy-Dispersive XAFS Study on
the Reduction Processes of Cu-ZSM-5 Catalysis」（2001/09）・
平成26年度（第19回）日本表面科学会学会賞「最先端X線
吸収分光手法の開発と触媒ナノ物質の学理の探求」（ 2015/03 ）・ 日 本 化 学 会 BCSJ 賞 「 Investigation of the
Cleanliness of Transferred Graphene: The First Step toward Its
Application as a Window Material for Electron Microscopy andSpectroscopy」(2015/08)・平成27年度北海道発明協会北海
道発明協会会長賞「表面の電子状態を観察する特殊な顕微鏡」(2015/10)・平成27年度 触媒学会学会賞（学術部門）「Operando XAFS法による触媒構造のその場観察と触媒作用機構に関する研究」(2016/03)

王ヤン
おうやん
Yue Wang
職名：助教
着任：2016年11月1日
部門/クラスター：高分子機能科学研究部門
研究室：創成科学研究棟05 310
電話：011-706-9157・ファクシミリ：011-706-9156・電子
メール：yue.wang@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://polymer.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：高分子化学
研究課題：光を用いた光学活性高分子の合成・光による物
質構造と機能の制御研究キーワード：光/不斉/キラル/らせん
学歴：2008年6月北京石油化工学院高分子材料専攻卒業/2013年3月北海道大学大学院総合化学院博士前期課程修了/2016年3月北海道大学大学院総合化学院博士後期課程修了
学位：2016年3月博士（理学）（北海道大学大学）「Regulationof Polymer Conformation Using Light」
職 歴 ： 2008 年 8 月 金 百 環 商 貿 有 限 責 任 会 社 ( 中 国 北 京
市 )/2016 年 4 月 北 海 道 大 学 触 媒 科 学 研 究 所 博 士 研究員/2016年11月同助教
所属学会：高分子学会/触媒学会
主要な研究業績：（1）Wang, Y.; Kanibolotsky, A. L.; Skabara,
P. J.; Nakano, T. Chirality Induction Using Circularly PolarizedLight to a Branched Oligofluorene Derivative in the Presenceof Achiral Aid Molecule. Chem. Commun. 2016, 52,
1919-1922.* （ 2 ） Pietropaolo, A.; Wang, Y.; Nakano, T.
Predicting the Switchable Screw Sense in Fluorene-Based
Polymers. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2688-2692.*（3）Wang, Y.; Sakamoto, T.; Koyama, Y.; Takanashi, Y.; Cui, J.;
Wan, X.; Nakano, T. Photo-induced helix-helix transition of apolystyrene derivative. Polym.Chem. 2014, 5, 718-721.*（4）Wang, Y.; Sakamoto, T.; Nakano, T. Molecular Chirality
Induction to an Achiral π-Conjugated Polymer by Circularly
Polarized Light. Chem. Commun. 2012, 48, 11862–11866.*

84

大谷文章
おおたにぶんしょう
Bunsho OHTANI
職名：教授
着任：1998年9月1日
部門/クラスター/附属触媒連携研究センター：光触媒科学
研究部門/触媒研究基盤開発クラスター/光触媒知的財産
活用ユニット・ポーランド連携研究ユニット・統合物質創製化学研究推進ユニット・電子トラップ研究コンソーシア
ム
研究室：創成科学研究棟03-311-2
電話：011-706-9132・ファクシミリ：011-706-9133・電子
メ ー ル ： ohtani@cat.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブ ペ ー ジ ：https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/pcat
研究分野：無機工業化学/機能物質化学/触媒・資源化学プ
ロセス
研究課題：光触媒反応を応用する新しい化学反応系の開拓・超高活性半導体光触媒の設計と開発・光触媒反応の基
本原理の解明研究キーワード：光触媒反応/光電気化学/表面化学/触媒
反応化学
学歴：1979年3月京都大学工学部石油化学科卒業/1981年3月京都大学工学研究科石油化学専攻修士課程修了/1984年3月京都大学工学研究科石油化学専攻博士課程研究指導認
定退学/1984年4月-1985年2月京都大学工学部研究生
学位：1981年3月工学修士（京都大学）/1985年3月工学博士（京都大学）「Photocatalytic Redox Reactions by Aqueous
Suspension of Titanium Dioxide」
職歴：1985年2月京都大学助手（工学部石油化学教室触媒物理学講座）/1993年4月同（大学院工学研究科物質エネル
ギー化学教室基礎物質化学講座）その他/1996年4月北海道大学助教授（大学院理学研究科化学専攻)/1998年9月触媒化学研究センター教授（触媒機能設計部門触媒反応化学分
野）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（光触媒科学研究部門）在外研究歴：1997年7月～10月カンザス大学客員研究員
所属学会：日本化学会/触媒学会/電気化学会/日本表面科
学 会 / 光 化 学 協 会 / 粉 体 工 学 会 / ナ ノ 学 会 /International
SocietyofElectrochemistry/
AmericanChemicalSociety/Royal Society of Chemistry
学会活動：日本化学会コロイドおよび界面化学部会ニュース レ タ ー 編 集 委 員 （ 1997-2008 ）・ 同 北 海 道 支 部 幹 事（2000-2001）
・同速報誌編集委員（2004-2006）
・触媒学会
討論会委員（1998-1999）
・同編集委員（2000-2003）
・同理
事［編集委員長］（2005-2006）・同光触媒研究会代表幹事（2006-2007）
・同代議員（2008-）
・同経営予算委員会委員（2009-2012）・同北海道地区幹事（1998/2004-2005）・同
北海道地区代表幹事（2008-2009）
・電気化学会関西電気化
学 研 究 会 幹 事 （ 1994-1996 ）・ 同 北 海 道 支 部 常 任 幹 事（ 1997-2010 ）・ 同 光 電 気 化 学 研 究 懇 談 会 主 査（2003-2004）
・同北海道支部支部長（2011-2012）
・同北海道支部監査（2013-2014）
・同理事（2013-2014）
・日本表面科学会会誌編集委員（1992-2002）・同関西支部常任幹事（ 1992-1996 ）・ 光 化 学 協 会 常 任 理 事 ［ 編 集 委 員 長 ］（2008-2009）
・同理事（2012-2013/2016-2020）
主要な研究業績：（1）Ohtani, B. Hidden but Possibly Fatal
Misconceptions in Photocatalysis Studies: A Short Critical

年報2017・個人編●

Review. Catalysts 2016, 6, 192-197.（2）Ohtani, B. Revisiting
the Original Works Related to Titania Photocatalysis: A Review
of Papers in the Early Stage of Photocatalysis
Studies. Electrochemistry 2014, 82, 414-425. （3）Ohtani, B.
Photocatalysis A to Z―What We Know and What We Don't
Know. J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 2010, 11,
157-178. （4）Ohtani, B.; Prieto-Mahaney, O.-O.; Amano, F.;
Murakami, N.; Abe, R. What Are Titania Photocatalysts?―An
Exploratory Correlation of Photocatalytic Activity with
Structural and Physical Properties. J. Adv. Oxidat.
Tech. 2010, 13, 247-261. （5）Ohtani, B. Preparing Articles on
Photocatalysis ― Beyond The Illusions, Misconceptions andSpeculation. Chem. Lett. 2008, 37, 217-229.
学術関係の受賞：電気化学会平成17年度学術賞「光触媒反応機構の解明とそれにもとづく高活性光触媒・高効率反応系の開発」（2005/04/02）
・光化学協会2006年度協会賞「光触媒反応の機構解明と高効率光触媒反応系の開発」（2006/09/11）・平成24年度触媒学会学会賞（学術部門）「不均一系光触媒の反応機構解明と設計」（2013/03/26）・
光 化 学 協 会 特 別 講 演 賞 2017 「 Revisiting heterogeneous
photocatalysis from the standpoint of photochemistry 」（2017/09/05）
・平成29年度電気化学会学会賞・武井賞「光触媒反応の物理化学的解析による機構解明と応用―半導体電気化学概念の限界解明とその拡張」（2018/03/09）

小林広和
こばやしひろかず
Hirokazu KOBAYASHI
職名：助教
着任：2009年4月1日
部門：物質変換研究部門
研究室：創成科学研究棟04 309-1
電話：011-706-9137・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：kobayashi.hi@cat.hokudai.ac.jp・ウェブペー
ジ：http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス
研究課題：固体触媒によるバイオマス・アルカン変換
研究キーワード：固体触媒/バイオマス/セルロース/キチン/メタン
学歴：2004年3月東京工業大学工学部化学工学科応用化学コース卒業/2006年3月東京工業大学大学院理工学研究科
応用化学専攻修士課程修了/2009年3月東京工業大学大学
院理工学研究科応用化学専攻博士後期課程修了
学位：2006年3月修士（工学）（東京工業大学）/2009年3月博士（工学）（東京工業大学）「バナジウム触媒による酸素を用いたアルカンの選択部分酸化反応」
職歴：2006年4月日本学術振興会特別研究員DC1（東京工業大学）/2009年4月北海道大学触媒化学研究センター助教（物質変換化学研究部門）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所助教（物質変換研究部門）
所属学会：触媒学会/日本化学会/米国化学会
学会活動：触媒学会若手会委員（2010-2013）
・同北海道支部オーロラ委員（2011-2012）
・同討論会委員（2011-2013）
・
同 総 務 委 員 （ 2012-2014 ）・ 同 北 海 道 支 部 会 計 幹 事（2012-2014）
・同会誌編集委員会委員（2015-2016）
・同広報委員（2015-2017）
・同会誌編集委員会幹事（2016-2018）
・●年報2017・個人編

TOCAT6/APCAT5現地実行委員（2009-2011）・TOCAT7知床プ
レシンポジウム総務担当（2013-2014）
・第16回均一系不均一系触媒国際会議現地実行委員（2012-2014）・ZMPC2015
現地実行委員（2013-2015）
・16th ICCプレシンポジウム組
織委員（2015-2016）
・第21回XAFS討論会実行委員（2018-）
主要な研究業績：（1）Hou, Y.; Ogasawara, S.; Fukuoka, A.;
Kobayashi, H. Zeolite-Supported Rhodium Sub-Nano Cluster
Catalyst for Low-Temperature Selective Oxidation of Methane
to Syngas. Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 61326139.*（2）Kobayashi, H.; Kaiki, H.; Shrotri, A.; Techikawara, K.;
Fukuoka, A. Hydrolysis of Woody Biomass by a
Biomass-Derived Reusable Heterogeneous Catalyst. Chem. Sci.
2016, 7, 692696.* （3）Yabushita, M.; Kobayashi, H.; Kuroki,
K.; Ito, S.; Fukuoka, A. Catalytic Depolymerization of Chitinwith Retention of N-Acetyl Group. ChemSusChem 2015, 8,
37603763.*（4）Chung, P.-W.; Yabushita, M.; To, A. T.; Bae,Y.; Jankolovits, J.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.; Katz, A.
Long-Chain Glucan Adsorption and Depolymerization in
Zeolite-Templated Carbon Catalysts. ACS Catal. 2015, 5,64226425.*（5）Kobayashi, H.; Yabushita, M.; Komanoya, T.;
Hara, K.; Fujita, I.; Fukuoka, A. High-Yielding One-Pot
Synthesis of Glucose from Cellulose Using Simple ActivatedCarbons and Trace Hydrochloric Acid. ACS Catal. 2013, 3,
581587.*
学術関係の受賞：日本化学会進歩賞（2017/3/17）
・北海道
大学研究総長賞奨励賞（2016/02/03）・北海道大学研究総長賞奨励賞（2015/03/11）
・Chinese Journal of Catalysis, Best
Poster Award「Selective synthesis of sorbitan from sorbitol oversulfated zirconia catalyst」（2013/09/25）・第111回触媒討論会若手優秀講演賞（討論会B）「活性炭触媒によるセルロー
スの加水分解反応」（2013/03/26）
・GSC-AON 2007, Poster
Presentation Award 「 Oxidation of Alkanes with O2 by
VO(acac)2 Catalyst」（2007/03/09）

エバ コワルスカ
こわるすかえばEwa KOWALSKA
職名：准教授着任：2012年11月1日
部門/クラスター/附属触媒連携研究センター：光触媒科学
研究部門/プラズモン光触媒反応研究クラスター/光触媒
知的財産活用ユニット・ポーランド連携研究ユニット・電子トラップ研究コンソーシアム
研究室：創成科学研究棟03-310-1
電話：011-706-9130・ファクシミリ：011-706-9131・電子
メール：kowalska@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：環境関連化学/機能物質化学/光化学/無機化学/
電気化学/分析化学/機能材料・デバイス
研究課題：太陽光照射下で活性を示す新規光触媒/殺菌効
果をもつ環境光触媒の開発（2012-）
研究キーワード：太陽光光触媒/プラズモン光触媒/環境防護/貴金属ナノ粒子/AOPs（advanced oxidation processes）
学歴：1998年10月ポーランドグダンスク工科大学化学科修士課程修了/2004年6月ポーランドグダンスク工科大学化学科博士課程修了85学位：2004年6月28日Ph. D.（グダンスク工科大学）「Investigations of photochemical degradation of organic
compounds」
職 歴 ： 2002 年 10 月 -2003 年 8 月 Marie Curie Fellowship,
Université de Paris-Sud, Orsay, France/2004年5月-2007年10月Gdansk University of Technology, Chemical Faculty, Poland
研究員/2005年5月-2007年7月北海道大学触媒化学研究センターJSPS外国人特別研究員/2007年10月-2009年9月北海道大学触媒化学研究センターGCOE博士研究員/2009年9月-2012 年 10 月 Marie Curie Fellowship, Friedrich-Alexander
University of Erlangen-Nuremberg and Ulm University,
Germany/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授（光触媒科学研究部門）
所属学会：International Water Association (IWA) /触媒学会/
電気化学会
主 要 な 研 究 業 績 ：（ 1 ） Kowalska, E.; Remita, H.;
Colbeau-Justin, C.; Hupka, J.; Belloni, J. Modification oftitanium dioxide with platinum ions and clusters: Application inphotocatalysis. J. Phys. Chem. C. 2008, 112, 1124-1131.（2）Kowalska, E.; Abe, R.; Ohtani, B. Visible light-induced
photocatalytic reaction of gold-modified titanium(IV) oxide
particles: action spectrum analysis. Chem. Commun. 2009, 45,
241-243.（3）Kowalska, E.; Prieto-Mahaney, O.-O.; Abe, R.;
Ohtani, B. Visible light-induced photocatalysis throughsurface-plasmon excitation of gold on titania surface. Phys.
Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2344-2355.（4）Kowalska, E.;
Wei, Z.; Karabiyik, B.; Herissan, A.; Janczarek, M.;
Markowska-Szczupak, A.; Remita, H.; Ohtani, B. Silver
modified titania with enhanced photocatalytic andantimicrobial properties under UV and visible light irradiation.
Catal. Today, 2015, 252, 136-142. （5）Wei, Z.; Rosa, L.;
Wang, K.; Endo, M.; Juodkazis, S.; Ohtani, B.; Kowalska, E.;
Size-controlled gold nanoparticles on octahedral anataseparticles as efficient plasmonic photocatalysts. Appl. Catal. B,
2017, 206, 393-405.
学術関係の受賞：（1）Team award of Rector of Gdansk
University of Technology, for research achievements, Gdansk
University of Technology, Poland (1999). （ 2） Conference
stipend of IPS-14 Organizing Committee for participation at the
Fourteen International Conference on Photochemical
Conversion and Storage of Solar Energy (IPS-14) Sapporo,
Japan (2002).（3）Doctoral dissertation with distinction, Gdansk
University of Technology, Poland (2004). （ 4 ） Award in
STEF-NANO-ACC contest for the best M.Sc. and PhD thesisin the field of nanotechnology, nanoscience and multifunctional
materials under the European Commission Sixth Framework
Programme (2005).（5）Poster award at the 59th Divisional
Meeting on Colloid and Interface Chemistry, the Chemical
Society of Japan, Sapporo, Japan (2006).（6）Poster award at the18th International Conference on Photochemical Conversion
and Storage of Solar Energy (IPS-18), Seoul, Korea (2010).（7）Brigitte Schlieben-Lange- Programme stipend from Ministry of
Science, Research and the Arts of Baden-Württemberg (2012).
（7）Global Networking Award (WinGS Project), Hokkaido
University (2014).

86

エスエムエーハキム
シディキ
しでぃきえすえむえーはきむ
S.M.A.Hakim SIDDIKI
職名：特任助教
着任：2016年4月1日
部門/クラスター：触媒材料研究部門
担当大学院（学部）：総合化学院
研究室：創成科学研究棟04-111
電話：011-706-9165・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メ ー ル ： hakim@cat.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブ ペ ー ジ ：http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/物理化学/合成化学
研究キーワード：金属ナノ粒子/脱水素/有機合成
学歴：1999年9月ダッカ大学化学科卒業/2002年9月ダッカ
大学化学研究科修士課程修了/2007年9月兵庫県立大学物質理学研究科修士課程修了/2011年3月兵庫県立大学物質理学研究科博士課程修了
学位：2011年3月博士（理学）（兵庫県立大学）
職歴：2003年1月Beximco Pharmaceuticals Company Ltd.(バングラディッシュ)研究者/2011年4月京都大学工学研究科
博士研究員/2012年4月京都大学触媒・電池ユニット博士研究員/2016年4月北海道大学触媒科学研究所特任助教（触媒
材料研究部門）所属学会：日本化学会/触媒学会/石油学会
主要な研究業績：（1）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Jamil,
M. A. R.; Toyao, T.; Shimizu, K. C-Methylation of alcohols,
ketones, and indoles with methanol using heterogeneous
platinum catalysts. ACS Catal. 2018, 8, 3091-3103.（2）Siddiki,
S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Bhosale, A.; Toyao, T.; Mahara, Y.;
Ohyama, J.; Satsuma, A.; Shimizu, K. Direct synthesis oflactams from keto acids, nitriles, and H2 by heterogeneous Pt
catalysts. ChemCatChem 2017, 10, 789-795.（3）Toyao, T.;
Siddiki, S. M. A. H.; Morita, Y.; Kamachi, T.; Touchy, A. S.;
Onodera, W.; Kon, K.; Furukawa, S.; Ariga, H.; Asakura, K.;
Yoshizawa, K.; Shimizu, K. Rhenium-loaded TiO2: A highly
versatile and chemoselective catalyst for the hydrogenation ofcarboxylic acid derivatives and the N-methylation of amines
using H2 and CO2. Chem. Eur. J. 2017, 23, 14848-14859.（4）Rashed, M. N.; Siddiki, S. M. A. H.; Ali, M. A.; Moromi, S. K.;
Touchy, A. S.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K. Heterogeneous
catalysts for cyclization of dicarboxylic acids to cyclic
anhydrides as monomers for bioplastics. Green Chem. 2017, 19,3238–3242.（5）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A.S.; Kon, K.;
Toyao, T.; Shimizu, K. Oxidant-free dehydrogenation ofglycerol to lactic acid by heterogeneous platinum catalysts.
ChemCatChem 2017, 9, 2816-2821.

年報2017・個人編●

清水研一
しみずけんいち
Kenichi SHIMIZU
職名：教授
着任：2015年4月1日
部門/クラスター/附属触媒連携研究センター：触媒材料研
究部門/触媒研究基盤開発クラスター/規整表面ナノ構造
研究クラスター/界面シミュレーション研究クラスター/
産学官連携触媒研究ユニット・統合物質創製化学研究推進ユニット
担当大学院（学部）：総合化学院
研究室：創成科学研究棟04-312-2
電話：011-706-9164・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メール：kshimizu@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/物理化学/合成化学
研究キーワード：金属ナノクラスター/銀触媒/有機合成/
自動車排ガス浄化
学歴：1994年3月名古屋大学工学部応用化学科卒業/1997
年3月名古屋大学大学院工学研究科修士課程修了/2000年3月名古屋大学大学院工学研究科博士課程修了
学位：2000年3月博士（工学）（名古屋大学）
職歴：2000年4月新潟大学大学院自然科学研究科助手/2004
年4月名古屋大学大学院工学研究科助手/2007年4月名古屋大学大学院工学研究科助教/2010年10月北海道大学触媒化学研究センター准教授/2015年4月1日北海道大学触媒化学
研究センター教授/2015年10月北海道大学触媒科学研究所
教授（触媒材料研究部門）
所属学会：触媒学会/日本化学会/石油学会
学会活動：触媒学会編集委員（2002-2004）
・触媒学会関東地区幹事（2003）・石油学会ジュニアソサイアティー代表
幹事（2007-2009）
・触媒学会討論会委員（2008-2010）
・触媒 学 会 広 報 委 員 （ 2009 ）・ 石 油 学 会 論 文 誌 編 集 委 員（2009-2010）
主要な研究業績：（1）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Jamil,
Md. A. R.; Toyao, T.; Shimizu, K. C-Methylation of Alcohols,
Ketones, and Indoles with Methanol Using HeterogeneousPlatinum Catalysts. ACS Catal. 2018, 8, 3091-3103. （2）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Bhosale, A.; Toyao, T.;
Mahara, Y.; Ohyama, J.; Satsuma, A.; Shimizu K. Direct
Synthesis of Lactams from Keto Acids, Nitriles, and H2 by
Heterogeneous Pt Catalysts. ChemCatChem 2018, 10, 789-795.
（3）Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Morita, Y.; Kamachi, T.;
Touchy, A. S.; Onodera, W.; Kon, K.; Furukawa, S.; Ariga, H.;
Asakura, K.; Yoshizawa, K.; Shimizu, K. Rhenium-loaded
TiO2: A highly versatile and chemoselective catalyst for thehydrogenation of carboxylic acid derivatives and the
N-methylation of amines using H2 and CO2. Chem. Eur. J. 2017,23, 14848-14859. （4）Kon, K.; Toyao, T.; Onodera, W.; Siddiki,
S. M. A. H.; Shimizu, K. Hydrodeoxygenation of Fatty Acids,
Triglycerides, and Ketones to Liquid Alkanes by a Pt–
MoOx/TiO2 Catalyst, ChemCatChem 2017, 9, 2822-2827. （5）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Kon, K.; Toyao, T.;
Shimizu, K. Oxidant-free Dehydrogenation of Glycerol to
Lactic Acid by Heterogeneous Platinum Catalysts,
ChemCatChem 2017, 9, 2816-2821.
学術関係の受賞：石油学会奨励賞「新規金属酸化物系NOx
除去触媒の開発と作用機構の解明」（2007/05）・触媒学会●年報2017・個人編

奨励賞「銀クラスター触媒による脱硝および環境調和型有機合成に関する研究」（2010/03）・東海化学工業会賞学術賞「環境調和型反応用銀クラスター触媒の開発と作用機構に関る研究」（2010/05）・平成25年度北海道大学研究総長
賞（2014/03/04）・平成26年度北海道大学研究総長賞奨励賞（2015/03/11）・平成28年度北海道大学研究総長賞奨励賞（2017/01/31）

アビジット

シュロトリ

しゅろとりあびじっと
Abhijit SHROTRI
職名：助教
着任：2016年6月16日
部門/クラスター：物質変換研究部門
研究室：創成科学研究棟04 309-2
電話：011-706-9137・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：ashrotri@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/機能物質化学/グリー
ン・環境化学
研究課題：固体触媒によるバイオマス変換
研究キーワード：触媒/バイオマス/セルロース
学歴： Bachelor of Engineering, June, 2006, Departmenr ofChemical Engineering, National Institute of Technology,
Raipur, India/ PhD (Chemical Engineering), April, 2014,
Australian Institute of Bioengineering and Nanotechnology,
University of Queensland
学位：PhD, Chemical Engineering（University of Queensland）「Catalytic conversion of lignocellulosic biomass into sugar
alcohols」
職 歴 ： Process Engineer, Sep 2006-Dec 2009, RelianceIndustries Limited, Mumbai, India/ Postdoctoral Research
Fellow, May 2014-Sep 2015, Catalysis Research Centre,
Hokkaido University/ Postdoctoral Research Fellow, Oct
2015-June 2016, Institute for Catalysis, Hokkaido University/
Assistant Professor, June 2016-present Institute for Catalysis,
Hokkaido University
所属学会：触媒学会
主要な研究業績：（1）Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Tanksale, A.;
Fukuoka, A.; Beltramini, J. Transfer hydrogenation ofcellulose-based oligomers over carbon supported Ruthenium
catalyst in a fixed bed reactor. ChemCatChem, 2014, 6,
1349-1356. （2）Atanda, L.; Shrotri, A.; Mukundan, S.; Ma, Q.;
Konarova, M.; Beltramini, J. Direct production of
5-hydroxymethylfurfural via catalytic conversion of simple andcomplex sugars over phosphated TiO2. ChemSusChem, 2015, 8,
2907-2916. （3）Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.
Mechanochemical synthesis of a carboxylated carbon catalyst
and its application in cellulose hydrolysis. ChemCatChem,
2016, 8, 1059-1064. （4）Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka,
A. Air oxidation of Activated carbon to synthesize abiomemetic catalyst for hydrolysis of cellulose. ChemSusChem,
2016, 9, 1299-1303. （5）Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka,
A. Cellulose Depolymerization over Heterogeneous Catalysts.
Acc. Chem. Res., 2018, 51, 761-768.
学 術 関 係 の 受 賞 ： University of Queensland International
Research Tution Award, University of Queensland, Australia(2010/03/15)・University of Queensland Research Scholarship,
University of Queensland, Australia (2010/03/15)・AIBN top up

87

scholarship for outstanding first year performance in PhD,
University of Queensland, Australia, (2011/04/01)・Best Oralpresentation award at APCAT-7 conference, Mumbai, India(2017/1/26).

宋志毅
そんつい
Zhiyi SONG
職名：准教授着任：2017年7月1日
部門/クラスター：分子触媒研究部門/遷移金属誘起高分子
合成/変換研究クラスター
担当大学院（学部）：薬学部
研究室：創成科学研究棟05-111
電話：011-706-9153・ファクシミリ：011-706-9150・電子
メール：songzhiyi@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：炭素－炭素結合切断反応の開発と応用/高選択的有機合成手法の開発/高分子材料の開発/遷移金属錯体研究キーワード：有機合成/遷移金属
学歴：中国南開大学化学学院有機化学専攻化学専攻
学位：理学博士
職歴：2006年9月北海道大学,科学技術振興機構研究員/2008年9月北海道大学触媒化学研究センター特任助教/2011年3月北海道大学触媒化学研究センター助教/2015年
10月北海道大学触媒科学研究所助教（分子触媒研究部門）
所属学会：日本化学会，触媒学会，先端錯体工学研究会
主要な研究業績：(1)Wang, Y.; Nakajima, K.; Song, Z.;
Takahashi, T. Lithiation of palladated dihydropentacene: a newroute for the introduction of substituents from both ofelectrophiles and nucleophiles to pentacene, Chem. Commun.
2018, 54, 1265-1268.（2）Bando, M.; Nakajima, K.; Song, Z.;
Takahashi, T. Formation A Spiro[4,4]nona-1,3,6-triene by the
Reaction of Bis(cyclopentadienyl)titanacyclopentadienes with
Bismuth(III) Chloride, Dalton Transactions 2017, 46,
16408-16411.（3）Song, Z.; Hsieh, Y.-F.; Nakajima, K.; Kanno,
K.; Takahashi, T. Separation of Five Linearly Aligned Carbons
into Two-Carbon and Three-Carbon Groups on Titanium,
Organometallics, 2016, 35, 1092-1097.（4）Mizukami, Y.; Li,
H.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Coupling ofTitanacyclopentadienes with a Cp Ligand and Elimination of
One Substituent. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8899-8903.
（5) Zhang, S.; Wang, Y.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi,
T. MnI2-catalyzed Dimerization of 2-Hydroxyanthracene.
Chem. Lett. 2013, 42, 697-699.

88

髙草木達
たかくさぎさとる
Satoru TAKAKUSAGI
職名：准教授着任：2008年4月1日
部門/クラスター：触媒表面研究部門/規整表面ナノ構造研
究クラスター/プラズモン光触媒反応研究クラスター/界面シミュレーション研究クラスタークラスター
研究室：創成科学研究棟02 312-1
電話：011-706-9114・ファクシミリ：011-706-9114・電子
メール：takakusa@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：ナノ構造科学/界面化学/ナノ材料・ナノバイオ
サイエンス/反応速度論と触媒/物理化学/電気化学/機能
物質化学/機能材料・デバイス
研究課題：UHV及びウェット環境下での酸化物表面科学（2008-）/酸化物表面の分子修飾による機能化（2008-）/
半導体上への自己組織化分子層構築と機能発現（2002-2008）/表面X線散乱法による固液界面構造解析（2002-2008）
研究キーワード：物理化学/機能物質化学/機能材料
学歴：1998年3月東京大学理学部化学科卒業/2000年3月東京大学理学系研究科化学専攻修士課程修了/2002年9月東京大学理学系研究科化学専攻博士課程中途退学
学位：2000年3月修士（理学）（東京大学）/2003年4月博士（理学）（東京大学）「TiO2(110)単結晶表面上のナノ構造
体形成機構と分子吸着・反応過程のSTM観察」
職歴：2001年4月日本学術振興会特別研究員(DC2) (2002年9月まで）/2002年9月北海道大学助手（大学院理学研究科化学専攻）/2008年4月北海道大学准教授（触媒化学研究センター）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授（触媒表面研究部門）
在外研究歴：2007年5月- 9月仏国エコール・ポリテクニッ
ク
所属学会：触媒学会/電気化学会/日本化学会/日本表面科学会/日本XAFS研究会
学会活動：日本化学会代表正会員（2009-）/電気化学会北海道支部幹事（2004-）/日本表面科学会東北・北海道支部
幹事（2013-）/電気化学会編集委員会（2018-）/触媒学会
討論会委員会委員及び総務委員会委員（2013-2014）/日本
表面科学会北海道支部幹事（2014-2016）/日本XAFS研究会
企画幹事（2015-2017）
主要な研究業績：（1）Takakusagi, S.; Kunimoto, A.; Sirisit, N.;
Uehara, H.; Ohba, T.; Uemura, Y.; Wada, T.; Ariga, H.; Chun,
Wang-Jae; Iwasawa, Y.; Asakura, K. A New Indicator forSingle Metal Dispersion on a TiO2(110) Surface Premodified
with a Mercapto Compound. J. Phys. Chem. C 2016, 120,
15785-15791.（2）Takakusagi, S.; Nojima, H.; Ariga, H.;
Uehara, H.; Miyazaki, K.; Chun, W.-J.; Iwasawa, Y.; Asakura,
K. Fine tuning and orientation control of surface Cu complexes
on TiO2(110) premodified with mercapto compounds: the effectof different mercapto groupposition. Phys. Chem. Chem. Phys.
2013, 15, 14080-14088.（3）Takakusagi, S.; Fukui, K.; Tero, R.;
Asakura, K.; Iwasawa, Y. First Direct Visualization of Spillover
Species Emitted from Pt Nanoparticles. Langmuir, 2010, 26,
16392-16396. （ 4 ） Kondo, T.; Takakusagi, S.; Uosaki, K.
Stability of underpotentially deposited Ag layers on a Au(111)
surface studied by surface X-ray scattering. Electrochem.
Comm. 2009, 11, 804-807.（5）Takakusagi, S.; Kitamura K.;

年報2017・個人編●

Uosaki, K. In situ Real-time Monitoring of Electrochemical Ag
deposition on a Reconstructed Au(111) Studied by Scanning
Tunneling Microscopy. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 30733077.
学術関係の受賞：Pacifichem 2000 Student Poster Award（2000/12）・日本表面科学会ISSS-5 Best Poster Award「 Effect of Electrode Potential on Ag Deposition on a
Reconstructed Au(111) Surface Studied by In situ Scanning
Tunneling Microscopy」（2008）・日本化学会第88春季年会
優秀講演賞（学術）「走査型トンネル顕微鏡（STM）による再構成したAu(111)表面上への電気化学的Ag析出過程のその場追跡」（2008/04）・日本化学会第90春季年会若い世代の特別講演会「実用的に興味ある固気・固液界面プロセスの原子・分子レベル観察と機構解明」（2010/03）・日本化学会北海道支部奨励賞「単結晶表面上に構築した金属ナノ構造体の高分解能計測と表面化学プロセスの原子レベル
観 察 」（ 2014/01 ）・ 北 海 道 大 学 研 究 総 長 賞 奨 励 賞（2015/03/11）・日本化学会BCSJ賞「Investigation of the
Cleanliness of Transferred Graphene: The First Step toward Its
Application as a Window Material for Electron Microscopy andSpectroscopy」（2015/08）・American Vacuum Society (AVS)VTD Shop Note Awards「Portable ultrahigh-vacuum sample
storage system for polarization-dependent total-reflection
fluorescence x-ray absorption fine structure spectroscopy」(2017/06)

高島舞
たかしままいMai TAKASHIMA
職名：助教
着任：2015年10月1日
部門/クラスター：光触媒科学研究部門/プラズモン光触媒反応研究クラスター
研究室：創成科学研究棟03-310-2
電話：011-706-9130・ファクシミリ：011-706-9133・電子
メール：takashima.m@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/pcat
研究分野：機能物質化学/触媒・資源化学プロセス
研究課題：エネルギー・資源変換をめざした光触媒反応によるプロセス開発，光触媒反応の基礎原理の解明
研究キーワード：光触媒/多電子移動反応/光化学/人工光
合成/表面処理
学歴：2008年3月名古屋大学工学部物理工学科卒業/2010
年3月名古屋大学工学研究科マテリアル理工学専攻修士課
程修了/2013年3月東京工業大学理工学研究科機械物理工学専攻博士課程修了
学位：2010年3月工学修士（名古屋大学）/2013年3月工学博士（東京工業大学）「テクスチャDLC膜の合成及び高耐摩
耗化に関する研究」
職歴：2010年4月日本学術振興会特別研究員（DC1）/2013
年4月日本電信電話株式会社環境エネルギー研究所（研究員）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所助教（光触媒科学研究部門)/同大学院環境科学院助教（環境物質科学専攻）
在外研究歴：2011年7月～12月ミネソタ大学訪問研究生
所属学会：触媒学会/電気化学会/表面技術協会/日本機械学会●年報2017・個人編

主要な研究業績：（1）Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.;
Ohtani, B. Kinetic analysis supporting multielectron reductionof oxygen in bismuth tungstate-photocatalyzed oxidation oforganic compounds. Catal. Today in press.（2）Takeuchi S.;
Takashima M.; Takase M.; Ohtani B. Digitally Controlled
Kinetics of Titania-photocatalyzed Oxygen Evolution. Chem.
Lett. 2018, 47, 373-376.（3）高島舞・大谷文章『第1編第4章不均一系光触媒反応による水と二酸化炭素資源化の歴
史と課題』，「光触媒/光半導体を利用した人工光合成―最先端科学から実装技術への発展を目指して―」(株)エヌ・
ティー・エス，東京（2017）39-47.（4）Nitta, A.; Takase, M.;
Takashima, M.; Murakami, N.; Ohtani, B. A Fingerprint ofMetal-oxide Powders: Energy-resolved Distribution of Electron
Traps. Chem. Commun. 2016, 52, 12096 -12099.（5）Takashima,M.; Kuroda, T.; Saito, M.; Ohtake, N.; Matsuo, M.; Iwamoto,Y. Development of Antiwear Shim Inserts Utilizing
Segment-Structured DLC Coatings. J. Solid Mech. Mater. Eng.
2009, 3, 841-852.
学術関係の受賞：日本機械学会若手優秀講演フェロー賞「3次元基材へのテクスチャーDLC膜合成法の開発」（2010/11）
第32回（2012年春季）応用物理学会講演奨励賞「複雑形状へのテクスチャーDLC膜の作成」（2012/3）

高橋保
たかはしたもつ
Tamotsu TAKAHASHI
職名：教授
着任：1995年10月1日
部門/クラスター：分子触媒化学研究部門/触媒研究基盤開発クラスター
研究室：創成科学研究棟05-311
電話：011-706-9149・ファクシミリ：011-706-9150・電子
メール：tamotsu@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：合成化学/有機化学反応/炭素多環化合物/有機
金属化合物/機能材料・デバイス
研究課題：遷移金属錯体を用いた選択的な反応の開発（1995-）
研究キーワード：有機合成化学/有機金属錯体化学
学歴：1978年3月東京大学工学部工業化学科卒業/1980年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻修士課程修了/1983
年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻博士課程修了
学位：1980年3月工学修士（東京大学）/1983年3月工学博士 （ 東 京 大 学 ）「 A Study on the Reactions of Ligating
Dinitrogen in Molybdenum and Tungsten PhosphineComplexes」
職歴：1983年4月東京大学工学部工業化学科助手/1991年1
月分子科学研究所助教授/1994年4月北海道大学助教授（併任）（触媒化学研究センター客員研究部門）/1995年10月北海道大学教授（触媒化学研究センター精密有機触媒部門）/1998年4月北海道大学教授（触媒化学研究センター分子触媒化学部門・有機合成触媒分野）/2015年10月北海道大学
触媒科学研究所教授（分子触媒研究部門）
在 外 研 究 歴 ： 1984 年 9 月 -1986 年 8 月 Purdue University（Postdoctorate at Purdue University）
所属学会：Letters in Organic Chemistry/アメリカ化学会/触媒学会/日本化学会/近畿化学協会/有機合成化学協会
学会活動： 2009年-2013年日本化学会国際交流委員会委員

89

長/2006年4月-2009年3月，2010年-日本学術振興会特別研究員等審査会化学班専門委員/2006年日本化学会FACS誘致委員会委員長/2006年-2008年，2011年-日本学術会議連携会員/2008年4月-2009年3月日本化学会北海道支部支部長/2009年3月1日-2011年2月28日日本化学会北海道支部監査/2010年3月1日-2011年2月28日日本化学会北海道支部学会賞推薦委員/2010年3月1日-2011年2月28日日本化学会北海道支部学術賞等推薦委員/Symposium Organizer of 2010
International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PACIFICHEM
2010),
Honolulu,
Hawaii,USA,
2010/International Advisory Board of 25th ICOMC2012(ICOMC-25), Lisbon, Portugal, 2012/The Chairman of the
26th International Conference on Organometallic Chemistry(ICOMC2014), Sapporo, Japan, 2014/International Advisory
Board of The 15th Asian Chemical Congress (15ACC),
Singapore, 2013/2011 年 -2013 年 日 本 化 学 会理 事 /2011 年-2013年FACS（アジア化学会連合会）役員/2013年-2016年
Organometallics Editorial Advisory Board
主要な研究業績：（1）Kanno, K.; Igarashi, E.; Zhou, L.;
Nakajima, K.; Takahashi, T. Selective Linear Triene Formationfrom Different Alkynes Using Zr/Cu System. J. Am. Chem.
Soc. 2008, 130, 5624-5625.（2）Ren, S.; Igarashi, E.; Nakajima,
K.; Kanno, K.; Takahashi, T. Coupling of the R-Cp or Indenyl
Ligand with the Diene Moiety of Bis(substituted
cyclopentadienyl)- or Bis(indenyl) zirconacyclopentadienes. J.
Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7492-7493.（3）Mizukami, Y.; Li,
H.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Coupling ofTitanacyclopentadienes with a Cp Ligand and Elimination of
One Substituent. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8899-8903.
（ 4 ） Song, Z.; Hsieh, Y.-F.; Nakajima, K.; Kanno, K.;
Takahashi, T. Separation of Five Linearly Aligned Carbons into
Two-Carbon and Three-Carbon Groups on Titanium,
Organometallics, 2016, 35, 1092-1097.（5）Wang, Y.; Nakajima,K.; Song, Z.; Takahashi, T. Lithiation of palladated
dihydropentacene: a new route for the introduction ofsubstituents from both of electrophiles and nucleophiles topentacene, Chem. Commun. 2018, 54, 1265-1268.
学術関係の受賞：有機合成化学協会奨励賞「ジルコノセン－アルケン錯体を用いた選択的反応の開発」（1993）
・日本
化学会学術賞「前周期遷移金属を用いた炭素－炭素結合活性化と新規合成手法の開発」（1998）
その他受賞：エクセレント・ティーチャー（北海道大学全学教育科目）（平成23・25・26・27年度）
・札幌市国際会議
主催者功労表彰（2015/03/06）・北海道大学教育総長賞（2015）・北海道大学教育総長賞優秀賞（2014・2016）・
Golden Medal of the Faculty of Science of the Charles
University, Czech (2016)

http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/ 研 究 分 野 ： 触媒・資源化学プロセス/物理化学/合成化学
研究キーワード：水素化/自動車排ガス浄化/CO2資源化/計算科学/インフォマティクス
学歴：2011年3月大阪府立大学工学部応用化学科卒業/2013
年3月大阪府立大学大学院工学研究科修士課程修了/2015
年9月大阪府立大学大学院工学研究科博士課程修了
学位：2015年9月博士（工学）（大阪府立大学）
職歴：2013年4月独立行政法人日本学術振興会 特別研究員（DC1）/2015年10月独立行政法人日本学術振興会 特別研究員（PD）/2015年12月北海道大学触媒科学研究所助教
所属学会：触媒学会/日本化学会/石油学会
学会活動：触媒学会若手委員（2012-）/石油学会北海道支部幹事(2016-)
主要な研究業績：(1) Toyao, T.; Suzuki, K.; Kikuchi, S.;
Takakusagi, S.; Shimizu, K.; Takigawa, I. Toward Effective
Utilization of Methane: Machine Learning Prediction ofAdsorption Energies on Metal Alloys. The Journal of Physical
Chemistry C, 2018, 122, 8315–8326. (2) Siddiki, S. M. A. H.;
Touchy, A. S.; Jamil, Md. A. R.; Toyao, T.; Shimizu, K.
C-Methylation of Alcohols, Ketones, and Indoles with
Methanol Using Heterogeneous Platinum Catalysts. ACS
catalysis, 2018, 8, 3091-3103. (3) Toyao, T.; Siddiki, S. M. A.
H.; Touchy, A. S.; Onodera, W.; Kon, K.; Morita, Y.; Kamachi,T.; Yoshizawa, K.; Shimizu, K. TiO2-Supported Re as a Generaland Chemoselective Heterogeneous Catalyst for Hydrogenationof Carboxylic Acids to Alcohols. Chem. –Eur. J., 2017, 23,
1001-1006. (4) Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Morita, Y.;
Kamachi, T.; Touchy, A. S.; Onodera, W.; Kon, K.; Furukawa,
S.; Ariga, H.; Asakura, K.; Yoshizawa, K.; Shimizu, K.
Rhenium-loaded TiO2: A highly versatile and chemoselective
catalyst for the hydrogenation of carboxylic acid derivatives
and the N-methylation of amines using H2 and CO2. Chem. –Eur. J., 2017, 23, 14848-14859. (5) Goto, Y.; Shimizu, K.; Kon,
K.; Toyao, T.; Murayama, T.; Ueda, W.; NH3-Efficient
Ammoxidation of Toluene by Hydrothermally Synthesized
Layered Tungsten-Vanadium Complex Metal Oxides. J. Catal.,
2016, 344, 346-353. 学術関係の受賞：第8回GSC student
travel grant award「有機リンカーの精密設計による可視光
応 答 型 MOF 光 触 媒 の 開 発 」（ 2014/09 ）・ 大 阪 府 立 大 学
TECHNOVATION大賞「多孔性金属錯体を利用した高機能触媒の設計と応用に関する研究」

中島清隆
なかじまきよたか
Kiyotaka NAKAJIMA

鳥屋尾隆とやおたかしTakashi TOYAO

職名：助教
着任：2015年12月1日
部門/クラスター：触媒材料研究部門
担当大学院（学部）：総合化学院
研究室：創成科学研究棟04 111
電話：011-706-9165・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メ ー ル ： toyao@cat.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブ ペ ー ジ ：90

職名：准教授着任：2015年4月1日
部門/クラスター：物質変換研究部門/酸塩基触媒研究クラスター
研究室：創成科学研究棟04 309-1
電話：011-706-9136・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：nakajima@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/機能物質化学/
研究課題：水中で機能する固体酸塩基触媒の開発/固体触媒によるバイオマス変換

年報2017・個人編●

研究キーワード：酸塩基触媒/金属酸化物/バイオマス変換
学歴：2001年3月明治大学理工学部工業化学科卒業/2003
年3月東京工業大学大学院総合理工学研究科物質電子化学
専攻修士課程修了/2006年3月同博士課程修了
学位：2003年3月修士（理学）（東京工業大学）/2006年3月 博 士 （ 理 学 ）（ 東 京 工 業 大 学 ）「 Studies on thesyntheses, structural characteristics, and applications oforganic-inorganic hybrid mesoporous materials」
職歴：2006年4月株式会社豊田中央研究所，客員研究員/2007年4月東京工業大学，特任助教（応用セラミックス研究所）/2009年2月同助教/2015年4月北海道大学准教授（触媒化学研究センター/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授（物質変換研究部門）
所属学会：日本化学会/触媒学会/日本ゼオライト学会/石油学会
学会活動：触媒学会若手会幹事（2004-2006）
・触媒学会若手会代表幹事（2005-2006）
・触媒学会キャタリシススクー
ル 運 営 委 員 （ 2008-2011 ）・ 触 媒 学 会 討 論 会 委 員（2011-2013）
・ゼオライト学会ゼオライト研究発表会実行委員（2008,2010,2012）・日本化学会春季年会，プログラム 編 成 委 員 （2011,2013 ）・第 7 回 酸 塩基触 媒 国 際 会 議(ABC-7)実行委員（2011-2013）・石油学会会誌編集委員（2014-2015）
・触媒学会代議員（2014-2016）
・触媒学会北海道地区幹事（2016-2018）・日本化学会北海道支部役員（2016-2018）・石油学会北海道支部幹事（2016-2018）
主要な研究業績：（1）Nakajima, K.; Baba, Y.; Noma, R.;
Kitano, M.; Kondo, J.N.; Hayashi, S.; Hara, M. Nb2O5·nH2O asa Heterogeneous Catalyst with Water-Tolerant Lewis Acid
Sites. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4224-4227. （2）Nakajima,K.; Noma, R.; Kitano, M.; Hara, M. Titania as an Early
Transition Metal Oxide with a High Density of Lewis Acid
Sites Workable in Water. J. Phys. Chem. C 2013, 117,
16028-16033. （3）Noma, R.; Nakajima, K.; Kamata, K.;
Kitano, M.; Hayashi, S.; Hara, M. Formation of
5-(Hydroxymetyl)furfural by Stepwise Dehydration over TiO2
with Water-Tolerant Lewis Acid Sites. J. Phys. Chem. C, 2015,
119, 17117-17125. （4）Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima,
K. Amorphous Nb2O5 as a Selective and Reusable Catalyst for
Furfural Production from Xylose in Biphasic Water andToluene, ACS Catal., 2017, 7, 2430-2436. （5）Nakajima, K.;
Hirata, J.; Kim, M.; Gupta, N. K.; Murayama, T.; Yoshida, A.;
Hiyoshi, N.; Fukuoka, A.; Ueda, W. Facile Formation of Lactic
Acid from a Triose Sugar in Water over Niobium Oxide with a
Deformed Orthorhombic Phase. ACS Catal., 2018, 8, 283-290.
学術関係の受賞：石油学会奨励賞（出光興産賞）「水中で機能する酸化ニオブおよびスルホン化カーボン固体酸触媒の開発とバイオマス変換反応への応用」（2012/05）
・東京工業大学，挑戦的研究賞「新規な水中機能触媒を用いた植物由来炭化水素からの必須化学品原料の環境低負荷合成」（2014/10）・触媒学会奨励賞「水中で機能する固体ルイス酸の開発と糖変換反応への応用」（2015/3）
・日本化学会，若い世代の特別講演会，講演賞「酸化チタンの水中ルイス酸特性とグリセロール水溶液からの乳酸合成への応用」（2015/03/11）
・平成28年度北海道大学研究総長賞奨励賞(2017/1/31)●年報2017・個人編

中野環
なかのたまきTamaki NAKANO
職名：教授
着任：2012年 4月1日
部門/クラスター：高分子機能科学研究部門/触媒研究基盤
開発クラスター
研究室：創成科学研究棟05 309-1
電話：011-706-9155・ファクシミリ：011-706-9156・電子
メール：tamaki.nakano@cat.hokudai.ac.jp・ウェブペー
ジ：http://polymer.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：高分子化学
研究課題：らせん高分子の合成・高分子の精密立体構造制
御・光電子機能性高分子の開発・高分子の励起状態キラリ
ティー制御
研究キーワード：光/不斉/キラル/らせん/π電子
学歴：1986年3月大阪大学基礎工学部合成化学科卒業/1988
年3月大阪大学大学院基礎工学研究科博士前期課程化学専
攻修了/1990年8月大阪大学大学院基礎工学研究科博士後期課程化学専攻退学
学位：1988年3月工学修士（大阪大学）/1991年6月工学博士 （ 大 阪 大 学 ）「 Asymmetric Polymerization of Bulky
Methacrylates and Stereomutaion of Helical Polymers」
職歴：1990年9月名古屋大学助手（工学部応用化学科機能
高分子化学講座）/1997年4月名古屋大学大学院工学研究科
応用化学専攻助手/1998年4月同助教授/1999年4月奈良先端科学技術大学院大学助教授（物質創成科学研究科反応制御科学講座）/2006年4月北海道大学教授（大学院工研究院
生物機能高分子部門）/2012年4月触媒化学研究センター教
授（集合機能化学研究部門部門）/2015年10月北海道大学
触媒科学研究所教授（高分子機能科学研究部門）
在外研究歴：1993年9月-1994年8月コーネル大学客員研究員
所属学会：高分子学会/日本化学会/光化学協会/触媒学会/
有機合成化学協会/アメリカ化学会
学会活動：高分子学会関西支部幹事（2002-2006）
・同北海道 支 部 理 事 （ 2008- ）・ 日 本 化 学 会 北 海 道 支 部 幹 事（ 2010-2012 ）・ 高 分 子 学 会 高 分 子 命 名 法 委 員 会 委 員（2004-）
・「高分子」誌編集委員会支部委員（2010-2012）・
IUPAC Division IV IUPAC Subcommittee for Polymer
Terminology (SPT) member（2010-）・日本化学会命名法専門委員会委員(2016-)
主要な研究業績：(1) Wang, Y.; Kanibolotsky, A. L.; Skabara,
P. J.; Nakano, T. Chirality Induction Using Circularly PolarizedLight to a Branched Oligofluorene Derivative in the Presenceof Achiral Aid Molecule. Chem. Commun. 2016, 52, 1919–
1922.* （2）Pietropaolo, A.; Nakano, T. Molecular Mechanismof Polyacrylate Helix Sense Switching across Its Free Energy
Landscape. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5509−5512.* （3）Wang, Y.; Sakamoto, T.; Nakano, T. Molecular Chirality
Induction to an Achiral π-Conjugated Polymer by Circularly
Polarized Light. Chem. Commun. 2012, 48, 11862–11866.*(4)Nakano, T.; Yade, T. Synthesis, Structure, andPhotophysical and Electrochemical Properties of a π-Stacked
Polymer. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15474-15484.* （5）Nakano, T.; Okamoto, Y. Synthetic Helical Polymers:
Conformation, and Function. Chem. Rev. 2001, 101,
4013-4038.

91学術関係の受賞：平成20年度高分子学会学会賞（科学）「πスタック型高分子の合成，構造および機能」（2009/05/27）
・平成6年度高分子学会ポリマージャーナル
論 文 賞 「 Asymmetric Polymerization of Triphenylmethyl
Methacrylate Using 9-Alkyl-9-fluorenyllithium-(−)-Sparteine
Complexes. Influence of Organolithium Structure on the
Propagation Stereochemistry」（1995/05/28）

中山哲
なかやまあきらAkira NAKAYAMA
職名：准教授着任：2013年7月1日
部門/クラスター：触媒理論研究部門/界面シミュレーショ
ン研究クラスター
研究室：創成科学研究棟05 217-C
電話：011-706-9145・ファクシミリ：011-706-9145・電子
メール：nakayama@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://theory.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：理論化学/計算化学/触媒化学
研究課題：第一原理計算に基づく触媒反応機構とダイナミクスの解明
研究キーワード：第一原理シミュレーション/量子シミュ
レーション/化学反応ダイナミクス/不均一系触媒
学歴：1996年3月東京大学工学部応用化学科卒業/1998年3月東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻修士課程修了/2001年3月東京大学大学院工学系研究科化学システム
工学専攻博士課程修了
学位：1998年3月修士（工学）（東京大学）/2001年3月博士（工学）（東京大学）「Theoretical Study on Quantum Clusters
Based on Path Integral Monte Carlo Methods」
職歴：2001年4月東京大学博士研究員（インテリジェント・モデリング・ラボラトリー）/2001年10月イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校博士研究員（化学科）/2005年10月北海道大学大学院理学研究科助手（化学専攻）/2007年4月北海道大学大学院理学研究院助教（化学部門）/2013年7月北海道大学触媒化学研究センター准教授（触媒理論化学
研究部門）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授（触媒理論研究部門）/2016年10月科学技術振興機構さきがけ研究「革新的触媒の科学と創製」領域研究員（兼任）
在外研究歴：2001年10月-2005年10月イリノイ大学アーバ
ナ・シャンペーン校/2010年7-9月ルール大学ボーフム校
所属学会：日本化学会/触媒学会/分子科学会/分子シミュ
レーション研究会/理論化学研究会
学会活動：分子シミュレーション研究会会誌編集委員(2016-) ・ 触 媒 学 会 北 海 道 支 部 札 幌 講 演 会 世 話 人(2016-2017)・触媒学会コンピューターの利用研究会世話人(2016-)・触媒学会討論会委員（2014-2016）・触媒学会
広報委員（2014-2016）・第5回分子科学討論会実行委員（2011）・第13回理論化学討論会実行委員（2010）
主要な研究業績：（1）Tamura, M.; Kishi, R.; Nakayama, A.;
Nakagawa, Y.; Hasegawa, J.; Tomishige, K. Formation of aNew, Strongly Basic Nitrogen Anion by Metal Oxide
Modification. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11857–11867. （2）Niimi, K.; Taketsugu, T.; Nakayama, A. Matrix Site Effects on
Vibrational Frequencies of HXeCCH, HXeBr, and HXeI: A

92

Hybrid Quantum-Classical Simulation. Phys. Chem. Chem.
Phys. 2015, 17, 7872–7880. （3）Buchner, F.; Nakayama, A.;
Yamazaki, S.; Ritze, H.-H.; Lübcke, A. Excited-State
Relaxation of Hydrated Thymine and Thymidine Measured by
Liquid-Jet Photoelectron Spectroscopy: Experiment and
Simulation. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2931–2938. （4）Nakayama, A.; Yamazaki, S.; Taketsugu, T. Quantum Chemical
Investigations on the Nonradiative Deactivation Pathways of
Cytosine Derivatives. J. Phys. Chem. A 2014, 118, 9429–9437.
（5）Nakayama, A.; Arai, G.; Yamazaki, S.; Taketsugu, T.
Solvent Effects on the Ultrafast Nonradiative Deactivation
Mechanisms of Thymine in Aqueous Solution: Excited-State
QM/MM Molecular Dynamics Simulations. J. Chem. Phys.
2013, 139, 214304.
学術関係の受賞：平成25年度日本化学会北海道支部奨励賞「量子シミュレーションによる原子核・電子の複合系ダイナミクス」（2014/01）

西田まゆみにしだまゆみMayumi NISHIDA
職名：教授
着任：2014年4月1日
部門/クラスター/ユニット：研究開発部門/触媒研究基盤
開発クラスター/産学官連携触媒研究ユニット
研究室：創成科学研究棟02 306
電話：011-706-9381・ファクシミリ：011-706-9381・電子
メール：m-nishida@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ:
http://www.cat.hokudai.ac.jp/nishida/index.html
2015年4月1日より北海道大学と国立研究開発法人産業技術総合研究所との間に導入されたクロスアポイントメン
ト制度の活用により，クロスアポイントメントフェローとして産総研触媒化学融合研究センター北大クロスアポイ
ントメントチームのチーム長を勤めている．
研究室：茨城県つくば市東1-1-1中央第5棟6階
電話：080-3301-4131・電子メール：mayumi-nishida@aist.
go.jp・ウェブページ：http://www.aist.go.jp
研究分野：有機合成化学/有機金属触媒化学/イオン液体
研究課題：産学官連携強化
研究キーワード：有機合成化学/有機金属触媒化学/イオン
液体
学歴：1979年3月筑波大学自然学類化学科卒業
学位：1992年9月薬学博士（北海道大学）「（＋）－ヒルス
チン酸の全合成」
職歴：1979年4月帝京大学助手（薬学部）/1984年4月相模中央化学研究所研究員/1990年8月北海道大学助手（薬学部）/1999年7月北海道大学助教授（薬学部）/1999年11月
広栄化学工業株式会社主席研究員（研究所）/2004年5月広栄化学工業株式会社部長（研究所）/2006年6月広栄化学工業株式会社研究所長（研究開発本部）/2007年6月広栄化学
工業株式会社理事研究所長（研究開発本部）/2011年4月広栄化学工業株式会社執行役員研究所長（研究開発本部）/2014年4月北海道大学触媒化学研究センター教授（実用化
基盤技術開発部）/2015年4月-至現在 国立研究開発法人
産業技術総合研究所クロスアポイントメントフェローチーム長（触媒化学融合研究センター北大クロスアポイント
メントチーム）/2015年10月-至現在 北海道大学触媒科学研究所教授（実用化推進系研究開発部門）/2009年-至現在

年報2017・個人編●

中国人民大学客員教授/2015年6月-2017年6月 綜研化学株式会社外部監査役/2017年7月-至現在 綜研化学株式会
社顧問/2014年4月-至現在 ケミカルソフト株式会社技術顧問/2014年4月至現在 株式会社ウェストコーナー最高顧問/2014年4月至現在 Kagashin Global Network (P)Ltd. Advisory Board/2014年4月-2016年3月 領域アドバイ
ザー (JST ACCEL)/ 2017年10月- 研究参加者（JST CREST
革新的触媒 清水チーム）/2017年10月-研究参加者（JSTCREST革新的触媒 高橋チーム
http://catalystinfo.eng.hokudai.ac.jp）
所属学会：日本化学会/日本フッ素化学会/有機合成化学協会
学会活動：有機合成化学協会本部理事(2010-2011）有機合成化学協会関東支部幹事/（2009-2013）/日本化学経営シンクタンク理事（2012-2013)/日本化学会北海道支部幹事(2015-2016)
主要な研究業績：(1) Yasuda, T, Uchiage, E. Fujitani, T. Tominaga K, Nishida,
M. Appl. Catal. B 2018, 232, 299–30. (2) Kimura, A. Hayama,
H. Hasegawa, J. Nageh, H. Wang, Y. Naga, N. Nishida, M.
Nakano, T. Recyclable and efficient polyurethane-Ir catalysts
for direct borylation of aromatic compounds Polym. Chem.,
2017, 8, 7406-7415.（3) Nishida, M.; Tagata, T. Recent Progressin the Preparation of Organoboron Reagents via Direct
Borylations. J. Synth. Org. Chem. Jpn. 2011, 69, 1211-1220.
(4) Tagata, T.; Nishida, M.; Nishida, A. Continuous-flow C-H
Borylation of Arene Derivatives. Adv. Synth. Catal. 2010, 10,
16626-1666. (5) Nishida, M. Pd/C-Catalyzed Suzuki-Miyaura
Coupling. Shokubai 2007, 49, 200-204.
学術関係の受賞：公益信託林女性自然科学者研究助成（1995）
・秋山記念生命科学振興財団奨励助成「光学活性ルテニウム触媒を用いる不斉環化反応の開発」（1996/09）

長谷川淳也
はせがわじゅんや
Jun-ya HASEGAWA
職名：教授
着任：2012年10月1日
部門/クラスター：触媒理論研究部門/触媒研究基盤開発ク
ラスター/酸塩基触媒研究クラスター/機能性合金触媒研
究クラスター
研究室：創成科学研究棟05 217-C
電話：011-706-9145・ファクシミリ：011-706-9145・電子
メール：hasegawa@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://theory.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：理論化学/計算化学/量子化学/触媒化学
研究課題：複雑分子系における電子構造理論と計算モデルの開発・触媒系の反応メカニズムに関する理論解析・蛋白質や溶液中における化学反応の理論解析研究キーワード：触媒理論/触媒反応解析/マルチスケール
モデル/電子状態理論/励起状態状態
学歴：1993年3月京都大学工学部合成化学科卒業/1995年3月京都大学工学研究科合成・生物化学専攻修士課程修了/1998年3月京都大学工学研究科合成・生物化学専攻博士課
程修了
学位：1995年3月修士(工学，京都大学）/1998年3月博士（工●年報2017・個人編

学，京都大学）「Theoretical Study on the Excited States andElectron Transfer Reactions in Photosynthetic Reaction
Center」
職歴：1997年4月日本学術振興会特別研究員(DC2)/1999年4
月ルンド大学博士研究員（理論化学科）/1999年11月京都大学助手（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学
講座量子物理化学分野）/2007年4月京都大学助教（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学講座量子物理化学分野）/2008年12月京都大学講師（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学講座物理有機化学分野）/2011年10月京都大学准教授（京都大学福井謙一記念研究センター総合研究部門)/2012年4月自然科学研究機構分子科学研究所
客員准教授/2012年10月北海道大学教授（触媒化学研究センター触媒基礎研究部触媒理論化学研究部門）/2012年10月-2014年3月自然科学研究機構分子科学研究所客員教授/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（触媒理論研
究部門）
在外研究歴：1999年4月-10月ルンド大学博士研究員
所属学会：理論化学研究会/触媒化学会/分子科学会/日本
化学会/米国化学会
学会活動：日本化学会近畿支部「化学への招待」委員会委員(2008-2009)・量子化学研究協会理事(2007-)・次世代ス
パコン戦略機関プログラム「計算物質科学イニシアチブ」
戦略課題小委員会委員(2011-2015)・Chemistry Letter誌編
集委員（2013-）・触媒学会企画教育委員(2014-2015)・触媒学会代議員(2016-)
主要な研究業績：（1）Chen, Y.; Hasegawa, J.; Yamaguchi, K.;
Sakaki, S. A Coordination Strategy to Realize a Sextuply
Bonded Complex, Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19,14947-14954. （ 2 ） Kovalskii, V.; Shubin, A.; Chen,Y.;Ovchinnikov, D.; Ruzankin, S.; Hasegawa, J.; Zilberberg, I.;
Parmon V. N., Hidden radical reactivity of the [FeO]2+ group in
the H-abstraction from methane: DFT and CASPT2 supported
mechanism by the example of model iron (hydro) oxide
species, Chem. Phys. Lett. 2017, 679, 193-199.（3）Yokoyama,
H.; Kobayashi, H.; Hasegawa, J.; Fukuoka, A. Selective
Dehydration of Mannitol to Isomannide over H-Beta Zeolite,
ACS Catal. 2017, 7, 4828-4834.（4）Nageh, H.; Zhao, L.;
Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Wang, Y.; Nakano, T.,
Photo-induced ß-Elimination of 9-Fluorenylmethanol Leading
to Dibenzofulvene, Chem. Comm. 2017, 53, 8431-8434.（5）Oohora, K.; Meichin, H.; Zhao, J.; Wolf, M.; Nakayama, A.;
Hasegawa,
J.;
Lehnert,N.;
Hayashi,Catalytic
Cyclopropanation by Myoglobin Reconstituted with Iron
Porphycene: Acceleration of Catalysis due to Rapid Formationof the Carbene Species, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17265–
17268.
学術関係の受賞：Asian Rising Star Award, The 15-th Asian
Chemical Congress （ 2013/8/20 ）・ Centre de Mecanique
Ondulatoire Appliquee QSCP Promising Scientist Award（2011/9/14）
・平成21年度分子科学会奨励賞・「光生物学システムの励起状態と機能：高精度電子理論の開発を基盤とする理論的研究」（2009/09/22）.

93

福岡淳
ふくおかあつしAtsushi FUKUOKA
職名：教授
着任：2007年4月1日
部門/クラスター：物質変換研究部門/触媒研究基盤開発ク
ラスター
研究室：創成科学研究棟04 310-2
電話：011-706-9140・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：fukuoka@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/機能物質化学/グリー
ン・環境化学
研究課題：固体触媒によるバイオマス変換・メソ多孔体の触媒機能研究キーワード：触媒/バイオマス/セルロース/メソポー
ラスシリカ/ナノ粒子/エチレン酸化
学歴：1982年3月東京大学工学部合成化学科卒業/1984年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻修士課程修了/1985
年12月同博士課程中退
学位：1984年3月工学修士（東京大学）/1989年12月工学博士（東京大学）「A Study on Homogeneous and Heterogeneous
Bimetallic Cluster Catalysts」
職歴：1986年1月北海道大学助手（触媒研究所）/1991年4月東京農工大学講師（工学部）/1995年8月同助教授/1997
年4月北海道大学助教授（触媒化学研究センター）/2007
年4月同教授/2010年4月同センター長/2014年4月北海道大学総長補佐/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（物質変換研究部門）
在外研究歴：1988年11-12月ノースウェスタン大学/2003
年7-8月オレゴン州立大学/2003年8-10月ニューメキシコ
大学
所属学会：日本化学会/触媒学会/ゼオライト学会/石油学会/アメリカ化学会
学会活動：ゼオライト学会理事（2004-2005）
・ゼオライト学会ZMPC2009組織委員（2007-2009）・触媒学会TOCAT6/
APCAT5組織委員（2008-2011）
・触媒学会バイオマス変換触媒研究会世話人代表（2008-2012）
・触媒学会TOCAT7組織委員（2011-2014）
・触媒学会理事（2012-2014）
・第16回均一系不均一系触媒国際会議組織委員長（2012-2013）
・国際触媒学会評議員（2012-2016）・国際触媒学会オフィサー（2016-）・触媒学会副会長(2017-2018)
主要な研究業績：（1）Fukuoka, A.; Dhepe, P. L. Catalytic
Conversion of Cellulose into Sugar Alcohols. Angew. Chem.
Int. Ed. 2006, 45, 5161-5163. （2）Kobayashi, H.; Yabushita,M.; Komanoya, T.; Hara, K.; Fujita, I.; Fukuoka, A.
High-Yielding One-Pot Synthesis of Glucose from Cellulose
Using Simple Activated Carbons and Trace Hydrochloric Acid.
ACS Catal. 2013, 3, 581-587.（3）Jiang, C.; Hara, K.; Fukuoka,
A. Low-Temperature Oxidation of Ethylene over Platinum
Nanoparticles Supported on Mesoporous Silica. Angew. Chem.
Int. Ed. 2013, 52, 6265-6268. （4）Kobayashi, H.; Kaiki, H.;
Shrotri, A.; Techikawara, K.; Fukuoka, A. Hydrolysis of woody
biomass by a biomass-derived heterogeneous catalyst. Chem.
Sci. 2016, 7, 692-696.（5）Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Kaiki, H.;
Yabushita, M.; Fukuoka, A. Cellulose hydrolysis using oxidized
carbon catalyst in a plug flow slurry process. Ind. Eng. Chem.
Res. 2017, 56, 14471-14478.

94

学術関係の受賞：触媒学会奨励賞「異種金属クラスター担
持触媒の構造と反応特性に関する研究」（1994/04/02）
・山下太郎顕彰育成会学術研究奨励賞「金属クラスターの触媒作用に関する研究」（1995/05/26）
・台湾国家科学委員会化
学研究推動中心レクチャーシップ（2008/11/20）・北海道大学研究総長賞優秀賞（2015/03/11）
・触媒学会学会賞（学術 部 門 ）「 固 体 触 媒 に よ る セ ル ロ ー ス 分 解 の 研 究 」（2015/03/23）
・グリーン・サスティナブル・ケミストリー（GSC）賞・文部科学大臣賞「固体触媒によるセルロー
ス系バイオマス分解の先導的研究」（2015/07/07）
・北海道
大学研究総長賞優秀賞（2017/01/31）

古川森也
ふるかわしんや
Shinya FURUKAWA

職名：准教授着任：2016年7月15日
部門/クラスター：触媒材料研究部門/機能性合金触媒研究
クラスター
担当大学院（学部）：総合化学院
研究室：創成科学研究棟04-311-1
電話：011-706-9162・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メール：furukawa@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/member_3.html
研究分野：触媒・資源化学プロセス/物理化学/計算化学研究キーワード：合金触媒/金属間化合物/選択水素化
学歴：2007年3月 京都大学工学部工業化学科卒業/2009年3月 京都大学大学院工学研究科修士課程修了/2012年3月
京都大学大学院工学研究科博士課程修了
学位：2012年3月 博士（工学）（京都大学）
職歴：2009年4月 日本学術振興会特別研究員（DC1）/ 2012年4月 東京工業大学理学院化学系 助教 / 2016年7月北海道大学触媒科学研究所准教授（触媒材料研究部門）
所属学会：触媒学会/石油学会/金属学会/日本化学会/
学会活動：触媒学会東日本支部幹事（2013-15）
・石油学会
ジュニアソサイアティー幹事（2013-）
・触媒学会企画教育委員（2014-2016）
・触媒学会若手会委員長（2014-2016）・
触媒学会広報委員（2015-2016）
・触媒学会東日本支部代議員（2015-2017）
・触媒学会キャタリシススクール運営委員（2016）
・触媒学会北日本支部幹事（2017-）・日本化学会
北海道支部幹事（2018-）
主要な研究業績：（1）Miyazaki, M.; Furukawa, S.; Komatsu,
T. Regio- and Chemoselective Hydrogenation of Dienes to
Monoenes Governed by a Well-Structured Bimetallic Surface. J.
Am. Chem. Soc. 2017, 139, 18231–18239. （2）Furukawa, S.;
Komatsu, T. Intermetallic Compounds: Promising Inorganic
Materials for Well-Structured and Electronically Modified
Reaction Environments for Efficient Catalysis. ACS Catal.
2017, 7, 735-765. （3）Furukawa, S.; Takahashi, K.; Komatsu,
T. Well-structured Bimetallic Surface Capable of Molecular
Recognition for Chemoselective Nitroarene Hydrogenation.
Chem. Sci. 2016, 7, 4476-4484. （4）Furukawa, S.; Suzuki, R.;
Komatsu, T. Selective Activation of Alcohols in the Presenceof Reactive Amines over Intermetallic PdZn: Efficient
Catalysis for Alcohol-Based N-Alkylation of Various Amine.
ACS Catal. 2016, 6, 5946-5953. （5）Furukawa, S.; Komatsu, T.
Selective Hydrogenation of Functionalized Alkynes to

年報2017・個人編●

(E)-Alkenes Using Ordered Alloys as Catalysts. ACS Catal.
2016, 6, 2121-2125.
学術関係の受賞：The 16th International Congress on Catalysis(ICC16) Young Scientist Prize (2016/07）・第26回金属学会奨励賞（2016/09）
・触媒学会学術奨励賞「白金族元素を主成分とする金属間化合物触媒の創製と展開」（2017/03）

Visible-light Photo-oxidation on Pure TiO2(001). J. Am. Chem.
Soc. 2009. 131, 14670.
学術関係の受賞：Pacifichem 2005 Student Poster Award・日
本 化 学 会 BCSJ 賞 「 Investigation of the Cleanliness ofTransferred Graphene: The First Step toward Its Application asa Window Material for Electron Microscopy andSpectroscopy」(2015/08)

三輪寛子

安田友洋

みわひろこ
Hiroko Ariga MIWA

やすだともひろTomohiro YASUDA

職名：助教
着任：2009年10月1日
部門/クラスター：触媒表面研究部門/機能性合金触媒研究
クラスター
研究室：創成科学研究棟02 112
電話：011-706-9115・ファクシミリ：011-706-9115・電子
メール：ariga@cat.hokudai.ac.jp

職名：准教授着任：2015年4月1日
部門/クラスター：研究開発部門
研究室：創成科学研究棟02 306
電話：029-861-4572・ファクシミリ：011-706-9381・電子
メール：t-yasuda@cat.hokudai.ac.jp

研究分野：触媒化学/表面科学
研究課題：表面合金ナノ粒子の精密調整と触媒特性の研究, μSR法を用いた金属酸化物の光触媒特性の解明
研究キーワード：走査プローブ顕微法，XAFS法，第一原理計算，金属燐化物，金属酸化物
学歴：2003年3月東京大学理学部卒業/2005年3月東京大学
理学系研究科修士課程修了/2008年3月東京大学理学系研究科博士課程修了
学位：2005年3月修士（理学）（東京大学）/2008年3月博士（理学）（東京大学）「TiO2単結晶の表面構造と可視光誘起反応に関する研究」
職歴：2006年4月日本学術振興会特別研究員(DC2)，2008
年4月-2009年9月ドイツ・Fritz Haber Institute博士研究員/2009年10月-2010年3月北海道大学特任助教(触媒化学研究センター)/2010年4月-北海道大学助教(触媒化学研究センター)/2015年10月北海道大学触媒科学研究所助教（触媒
表面研究部門）在外研究歴：2008年4月-2009年9月ドイツ・Fritz Haber
Institute，2012年3月-2012年4月スイス・ETH
所属学会：触媒学会，日本表面科学会，日本化学会
学会活動：日本化学会北海道支部幹事(2012-2014)
主要な研究業績：（１）Contreras-Mora, J.; Ariga-Miwa, H.;
Takakusagi, S.; Williams, C.T.; Asakura K. Phosphorous
Diffusion Through Ni2P-Low Energy Diffusion Path and Its
Unique Local Structure. J. Phys. Chem. C 2018, 122,6318-6322.（2）Mochizuki, I.; Ariga, H.; Fukaya, Y.; Wada, K.;
Maekawa, M.; Kawasuso, A.; Shidara, T.; Asakura, K.; Hyodo,
T. Structure determination of the rutile-TiO2(110)-(1X2)
surface using total-reflection high-energy positron diffraction(TRHEPD). Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 7085-7092.
（3）Yuan, Q.; Ariga, H.; Asakura, K. An Investigation of Ni2P
Single Crystal Surfaces: Structure, Electronic State andReactivity. Top. Catal. 2015, 58, 194-200. （4）Ariga, H.;
Kawashima, M.; Takakusagi, S.; Asakura K. Density Function
Theoretical Investigation on the Ni3PP Structure and theHydrogen Adsorption Property of the Ni2P(0001) Surface.
Chem. Lett. 2013, 42, 1481. （ 5 ） Ariga, H.; Taniike, T.;
Morikawa, H.; Tada, M.; Min, B.K.; Watanabe, K.; Matsumoto,Y.; Ikeda, S.; Saiki, K.; Iwasawa, Y. Surface-mediated●年報2017・個人編

研究分野：イオン液体/高分子化学/電気化学/触媒化学
研究課題：イオン液体を基盤とする触媒反応システムの開発
研究キーワード：イオン液体/有機金属触媒化学/高分子化学/電気化学
学歴：1999年3月東京都立大学工学部工業化学科卒業
学位：2007年3月博士（工学）（山梨大学）「固体高分子形
燃料電池用スルホン酸化ポリイミド電解質膜の開発」
職歴：2003年4月山梨大学クリーンエネルギー研究センタ
ー産学連携研究員/2007年4月横浜国立大学NEDO特別研究員/2011年11月横浜国立大学共同研究推進センター特任教員（研究教員）/2015年4月北海道大学触媒化学研究センター准教授（実用化基盤技術開発部）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授（研究開発部門）
所属学会：高分子学会/電気化学会/イオン液体研究会/触媒学会
主要な研究業績：(1)Yasuda, T.; Tominaga, K.; Nishida, M. Appl. Catal., B 2018,
232, 299-305. (2) Ito, A.; Yasuda, T.; Ma, X.; Watanabe, M.
Polym. J. 2017, 49, 671-676. (3)Miran, M. S.; Yasuda, T.;
Susan, M. A. B. H.; Dokko, K.; Watanabe, M. J. Phys. Chem. C
2014, 118, 27631-27639. (4) Lee, S.-Y.; Ogawa, A.; Kanno,M.; Nakamoto, H.; Yasuda, T.; Watanabe, M. J. Am. Chem. Soc.
2010, 132, 9764-9773. (5) Yasuda, T.; Abe, J.; Yoshida, H.;
Iyoda, T.; Kawai, T. Adv. Synth. Cat. 2002, 344, 705-711.

脇坂 祐輝
わきさかゆうきYuuki WAKISAKA
職名：特任助教
着任：2015年12月1日
部門/クラスター：触媒表面研究部門
研究室：創成科学研究棟02 112
電話：011-706-9115・ファクシミリ：011-706-9115・電子
メール：ywaki@cat.hokudai.ac.jp研究分野：触媒化学/
表面科学

95

研究課題：XAFSによる燃料電池触媒の解析に関する研究
研究キーワード：燃料電池，XAFS法
学歴：2006年3月東京大学理学部卒業/2008年3月東京大学
理学系研究科修士課程修了/2011年3月東京大学理学系研究科博士課程修了
学位：2008年3月修士（理学）（東京大学）/2011年3月博士（理学）（東京大学）「電子・ホール相互作用を持つ遷移金属化合物の高エネルギー分光による研究」
職歴：2010年4月日本学術振興会特別研究員(DC2，PD)/2012
年4月高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所研究員/2013年4月名古屋大学理学研究科特任助教/2015年12月北海道大学触媒科学研究所特任助教（触媒表面研究部門）
所属学会：日本物理学会，日本放射光学会，日本XAFS研究
会
主要な研究業績：(1）Kato, M.; Muto, M.; Matsubara, N.;
Uemura, Y. ; Wakisaka, Y.; Yoneuchi, T.; Matsumura, D.;
Ishihara, T.; Tokushima, T.; Noro, S.; Takakusagi, S.; Asakura,K.; Yagi, I. Incorporation of Multinuclear Copper Active Sites
into Nitrogen-Doped Graphene for Electrochemical Oxygen
Reduction. ACS Appl. Energy Mater. 2018, 1, 2358-2364.（2）脇坂祐輝，岩崎裕也，上原広充，向井慎吾，城戸大貴，髙
草木達，上村洋平，和田敬広，Yuan Qiuyi，関澤央輝，宇留賀朋哉，岩澤康裕，朝倉清髙，ラウエ型湾曲結晶分光器による高感度XAFS，表面科学，38，378-383（2017）.（3）上村洋平，脇坂祐輝，城戸大貴，髙草木達，朝倉清髙，丹羽尉博，SACLAによる光触媒の超高速時間分解XAFS研究.
日本結晶学会誌 2017, 59, 24-28.（4）Yuan, Q.; Takakusagi,
S.; Wakisaka, Y.; Uemura, Y.; Wada, T.; Ariga, H.; Asakura,
K. Polarization-dependent Total Reflection Fluorescence X-ray
Absorption Fine Structure (PTRF-XAFS) Studies on the
Structure of a Pt Monolayer on Au(111) Prepared by the
Surface-limited Redox Replacement Reaction. Chem. Lett.
2017, 46, 1250-1253.（5）Uemura, Y.; Kido, D.; Koide, A.;
Wakisaka, Y.; Niwa, Y.; Nozawa, S.; Ichiyanagi, K.; Fukaya,
R.; Adachi, S.; Katayama, T.; Togashi, T.; Owada, S.;
Yabashi, M.; Hatada, K.; Iwase, A.; Kudo, A.; Takakusagi, S.;
Yokoyama, T.; Asakura, K. Capturing local structure
modulations of photoexcited BiVO4 by ultrafast transient
XAFS. Chem. Commun. 2017, 53, 7314-7317.

96

年報2017・個人編●

教職員の特許《特許番号・発明者「発明の名称」特許権者（登録日）》■2017 年度に登録された特許
5894387・福岡淳，小林広和「糖アルコールの製造方法」
国立大学法人北海道大学，昭和電工株式会社（2016/3/4）
5905326・中野環，坂本猛，東村秀之，小林憲史「高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法」住友化学株式会社，国立大学法人北海道大学（2016/3/25）
5967548・竹口竜弥，朝倉清髙「燃料電池用アノード用触媒及びその製造方法」国立大学法人北海道大学（2016/7/15）
5984016・中島清隆，原亨和「アモルファス含水チタン酸
化物及びそれを含む固体ルイス酸触媒」国立大学法人東京工業大学，地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所（2016/8/12）
6106125・小川重男，鴻野晃洋，山田巧，高島舞「透明多孔体の細孔パラメータの算出方法」日本電信電話株式会社（2017/3/10）
6264183・大谷文章，高瀬舞，新田明央，黒田靖「光音響分光方法および光音響分光装置」昭和電工株式会社，国立
大学法人北海道大学（2018/1/5）
6271154・中野環，杉野寛佳，小林憲史，開高敬，東村秀之「発光素子」住友化学株式会社，国立大学法人北海道大学（2018/1/12）■2016 年度までに登録された特許
特公平6-41449・常本大英，公文克己，小堀武夫，山崎まゆみ「４－ピリジンプロパンニトリルの製造方法」財団
法人相模中央化学研究所（1994/06/01）
2866098・鍵谷勤，西本清一，大谷文章，井沢邦輔「環状アミノ酸の製造方法」鍵谷勤，味の素株式会社（1998/12/18）
3184620・岡本佳男，中野環「光学活性なメタクリル酸の重合体」ダイセル化学工業株式会社（2001/04/27）
3239116・朝倉清髙，田旺帝，岩澤康裕，小野享寿，宮本和夫，野村昌治「試料搬送装置」株式会社ムサシノエン
ジニアリング，独立行政法人科学技術振興機構（2001/10/05）
3533335・岩澤康裕，朝倉清髙，境悠治，嘉藤誠「化学分析用複合放出電子顕微鏡装置」独立行政法人科学技術振興機構，日本電子株式会社（2004/03/12）3535994・岩澤康裕，朝倉清髙，井本英夫，紫藤貴文，劉海超「Sb-Re 複合酸化物触媒」独立行政法人科学技術振興機構（2004/03/19）
3586595・若槻康雄，鈴木教之，トマスフーン，市川勝，
福岡淳「固定化錯体」独立行政法人理化学研究所（2004/08/13）
3624059・岡本佳男，中野環「メタクリル酸又はその誘導体の新規な立体制御重合法」ダイセル化学工業株式会社（2004/12/03）
3613784・朝倉清髙，田旺帝，岩澤康裕，小野享寿，宮本和夫，野村昌治「その場全反射蛍光 XAFS 測定装置」独立行政法人科学技術振興機構（2005/01/16）
3681365・大谷文章，鳥本司，池田茂，ロベルト＝ビラク
レス，塩崎修「光触媒反応による水浄化方法および装置」
エア・ウォーター株式会社，大谷文章（2005/05/27）●年報2017・個人編

3695830・乾智行，井上正志，大谷文章，西本清一，計良善也，古南博，岩根信雄「アナタース形微粒子酸化チタンの製造方法」テイカ株式会社（2005/07/08）
3730041・岩澤康裕，朝倉清髙，境悠治，嘉藤誠「複合放出電子顕微鏡における放出電子加速方法」独立行政法人
科学技術振興機構，日本電子株式会社（2005/10/14）
3758856・山田和信，岡本佳男，中野環，澤本光男，北畠千嗣，寺田和俊，井田大嗣，加納芳明，沖祥嘉，岡野善道，西村政通「ヘテロタクチシチーに富むポリビニルア
ルコールの製造方法」ユニチカ株式会社，株式会社クラレ（2006/01/13）
3773362・山田和信，磯部豊，岡本佳男，中野環，澤本光男，北畠千嗣，寺田和俊，井田大嗣，岡野善道，西村政通，加納芳明，沖祥嘉「ラジカル重合における立体規則
性の制御方法」ユニチカ株式会社，株式会社ダイセル（2006/02/24）
3797573・乾智行，井上正志，大谷文章，西本清一，計良善也，古南博，岩根信雄「アナタース形微粒子酸化チタンの製造方法」テイカ株式会社（2006/04/28）
3842248・高橋保，蔡福裕「フェニレンチオフェンポリマ
ー及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2006/08/18）
3880514・高橋保，菅野研一郎「ビフェニレンシクロブテ
ニレンモノマーおよびそのポリマー」独立行政法人科学技術振興機構（2006/11/17）
3890436・中野環「特異な光特性を有する高分子化合物からなるレーザー発光材料及び電界発光材料」独立行政法
人科学技術振興機構（2006/12/15）
3910166・高橋保「チタノセン類を触媒とする芳香族フッ素化物の脱フッ素化処理方法」独立行政法人科学技術振興機構（2007/02/02）
3920149・大谷文章，逢坂哲彌，中西卓也，万木啓嗣「光学分割剤，光学分割カラム及び光学分割方法並びに光学活性化合物の製造方法」株式会社日本触媒，大谷文章（2007/02/23）
3926762・中野環「触媒およびその製造方法」独立行政法
人科学技術振興機構（2007/03/09）
3932490・高橋保「多環式芳香族化合物の製造法」国立大学法人北海道大学（2007/03/30）
3946615・関隆史，清水浩之，高橋保，中島清彦「オレフィン重合触媒用遷移金属化合物、オレフィン重合用触媒
ならびにポリオレフィンの製造方法」日本ポリオレフィン株式会社（2007/04/20）
3951181・鳥本司，大谷文章，ボナマリ＝パル「コア・シェル構造体の調製方法」独立行政法人科学技術振興事業
団（2007/05/11）
3961857・高橋保「ジケトン類の製造方法」独立行政法人
科学技術振興機構（2007/05/25）
3981492・高橋保「チタノセン類を触媒とする芳香族塩化物の脱塩素化処理方法」高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2007/07/06）
4028408・西田まゆみ，田形剛「ピリジンボラン化合物及びその製造法」広栄化学工業株式会社（2007/10/19）
4031595・高橋保「ポリアリーレン及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2007/10/26）
4051215・高橋保，席振峰「インデン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2007/12/07）
4058720・鳥本司，村上伸也，岩崎健太郎，大谷文章「コア・シェル構造体からなる発光体及びそれを用いた分子97

マーカー，光記録媒体，並びにそれらの調製方法」独立行政法人科学技術振興事業団（2007/12/28）
4067791・高橋保，劉元紅「テトラエン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/01/18）
4074529・高橋保，李志平「全置換ナフタレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/02/01）
4080806・石澤英亮，中野環「アクリル系重合体及び電荷輸送材料」積水化学工業（2008/02/15）
4083028・西田まゆみ，田形剛「アリールボラン化合物の製造方法」広栄化学工業株式会社（2008/02/22）
4082888・西田まゆみ，田形剛「ビアリール化合物の製造法」広栄化学工業株式会社（2008/02/22）
4090252・高橋保「ベンゼン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/03/07）
4096330・鳥本司，大谷文章，岩崎健太郎「内部に制御された空隙を有するコア・シェル構造体を構成要素とする構造体及びその調製方法」独立行政法人科学技術振興事
業団（2008/03/21）
4112110・高橋保「アセチレン類とイソシアネート類との反応によるα，β－不飽和カルボキサミド類の製造方法」
高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2008/04/18）
4113281・高橋保「シクロペンテノン誘導体の製造方法」
日本ポリオレフィン株式会社（2008/04/18）
4119114・西田まゆみ，田形剛，島田正輝「新規なジヒド
ロキシ（３－ピリジル）ボラン類」広栄化学工業株式会
社（2008/05/02）
4133734・関隆史，清水浩之，高橋保，中島清彦，福田哲朗「新規な遷移金属化合物、オレフィン重合用触媒およびポリオレフィンの製造方法」日本ポリエチレン株式会
社（2008/06/06）
4136204・高橋保「ポリ（ジエン－アリーレン）及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/06/13）
4136717・高橋保，李艶忠「シクロペンタジエン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/06/13）
4142880・高橋保「ジエステル化ジエン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/06/20）
4154159・高橋保「ジベンゾシクロ化合物の製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2008/07/11）
4157669・高橋保「縮合複素環の合成方法及び縮合複素環」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/07/18）
4163363・高橋保「シクロペンテノン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/08/01）
4167848・西田まゆみ，田形剛，島田正輝「ビアリール化合物の製造法」広栄化学工業株式会社（2008/08/08）
4169519・高橋保「ピリジン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/08/15）
4173482・中野環「側鎖にπ共役基を有する新規ポリエス
テル及びこのポリエステルを用いた電荷移動錯含有組
成物、並びに該組成物を用いた電荷輸送材料」独立行政法人科学技術振興機構（2008/08/22）
4180254・高橋保，劉元紅「窒素含有６員環の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2008/09/05）
4180723・高橋保「アザメタラシクロペンタジエン類とア
ルキン類との反応によるピリジン類の製造方法」高橋保，
独立行政法人科学技術振興機構（2008/09/05）
4183852・高橋保「シクロヘプタジエノン誘導体の合成方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/09/12）
4188616・高橋保，武捨清，坂巻功一，東海林義和「機能性薄膜」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保，株式会社 ADEKA（2008/09/19）

984190343・岡本佳男，幅上茂樹，中野環「分子認識高分子
化合物の製造方法」株式会社ダイセル（2008/09/26）
4225827・高橋保，李志平「ポリアセン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/12/05）
4227831・高橋保，席嬋娟「シクロペンテノン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/12/05）
4238046・高橋保，劉元紅「共役性多環式化合物の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2008/12/26）
4238047・高橋保，席振峰「ジエン誘導体の製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2008/12/26）
4248926・及川一摩，堀順一，高橋保「多置換アセン誘導
体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構，
関東化学株式会社（2009/01/23）
4252703・高橋保「シクロペンタジエンイミン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/01/30）
4252734・高橋保「デュワーベンゼン誘導体とその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/01/30）
4252742・高橋保「アレニルエーテルの製造方法」独立行
政法人科学技術振興機構（2009/01/30）
4252755・高橋保「アントラセン酸素錯体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/01/30）
4255597・高橋保「シクロペンタジエノン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/02/06）
4255603・高橋保「シクロペンテノン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/02/06）
4287576・高橋保「多環化合物の製造方法」独立行政法人
科学技術振興機構（2009/04/03）
4287601・高橋保，席振峰「ベンゼン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/04/03）
4296006・高橋保「ビニルシランの製造方法」独立行政法
人科学技術振興機構（2009/04/17）
4303978・高橋保，李艶忠「ジハロゲン化ビフェニル誘導
体およびその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/05/01）
4309534・高橋保「シクロペンタジエン誘導体の合成方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/05/15）
4309562・高橋保「アルキリデンベンゾシクロヘプテン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/05/15）
4318468・高橋保，小笠原正道「アレン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/06/05）
4328453・高橋保「複核オレフィン錯体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/06/19）
4338477・高橋保「多置換アセン類の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/10）
4340404・高橋保，席振峰「不飽和 6 員環の製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/07/10）
4346193・高橋保「ベンゼン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346195・高橋保「スチレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346198・高橋保，コトラマーティン「フルベン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346199・高橋保「トリエン誘導体及びナフタレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4346216・高橋保「アリールアセチレン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/07/24）
4349761・高橋保「ジアレン誘導体及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/07/31）

年報2017・個人編●

4357073・高橋保「イミノピリジン又はピリドン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/08/14）
4378488・鳥居晃，西田まゆみ，浜野行雄「２－アミノメ
チルピリミジン及びその塩の製造法」広栄化学工業株式会社（2009/10/02）
4388189・高橋保「ピリジン誘導体及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/10/09）
4388236・高橋保「エンイン誘導体およびスチレン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/10/09）
4401000・高橋保「ジヒドロアントラセン誘導体の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/11/06）
4401001・高橋保「アリール誘導体及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/11/06）
4404434・高橋保「ジヒドロピリダジン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/11/13）
4408143・高橋保「シクロペンタジエン誘導体の製造方法」
日本ポリオレフィン株式会社（2009/11/20）
4412758・高橋保「前周期遷移金属のメタラシクロペンタ
ジエンへのアルキン化合物の位置選択的な環化付加によるベンゼン誘導体の製造方法」高橋保，独立行政法人
科学技術振興機構（2009/11/27）
4420370・高橋保「安息香酸エステル誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/12/11）
4422849・高橋保「エステル化有機金属化合物、その製造方法及びエステル誘導体」独立行政法人科学技術振興機
構（2009/12/11）
4423432・福岡淳，デーペパリッシュラキシミカント「セルロースの加水分解および／または加水分解物の還元
用触媒およびセルロースから糖アルコールの製造方法」
国立大学法人北海道大学（2009/12/18）
4440453・高橋保「ジヒドロピリドン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2010/01/15）
4448349・高橋保，小笠原正道「ホスファフェロセン誘導体及びその製造方法。」独立行政法人科学技術振興機構（2010/01/29）
4454298・高橋保「α－ヒドロキシアルデヒドの製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2010/02/12）
4457183・中野環「熱分解性ポリマー」独立行政法人科学技術振興機構（2010/02/19）
4461670・熊井葉子，杉本憲昭，塚田浩司，市川勝，福岡淳「金属粒子包接薄膜の製造方法。」株式会社豊田中央研究所（2010/02/26）
4461352・塚田浩司，杉本憲昭，熊井葉子，市川勝，福岡
淳「高結晶性メソポーラスシリカ薄膜及びその製造方法、並びにそのメソポーラスシリカ薄膜を用いたクラスタ
ー包接薄膜及びその製造方法」株式会社豊田中央研究所（2010/02/26）
4467253・西田まゆみ，吉崎浩樹，安達千波矢，雀部博之「チオフェン誘導体類、その製造方法およびこれを用いてなる有機電界発光素子」広栄化学工業株式会社（2010/03/05）
4478959・鳥本司，大谷文章，岩崎健太郎「内部に制御された空隙を有するコア・シェル構造体及びそれを構成要素とする構造体並びにこれらの調製方法」独立行政法人
科学技術振興事業団（2010/03/26）
4484195・山口太一，水舩裕介，大谷文章，鳥本司，渡辺篤，池田茂「酸化チタンの製造方法」テイカ株式会社，
大谷文章（2010/04/02）●年報2017・個人編

4496630・瀬戸山徳彦，福嶋喜章，市川勝，福岡淳「金属細線触媒」株式会社豊田中央研究所（2010/04/23）
4510312・高橋保，原隆一郎「エーテル化合物の分解方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2010/05/14）
4524358・中野環「光学活性な高分子」独立行政法人科学技術振興機構（2010/06/11）
4526222・高橋保「ホスホール誘導体の製造方法」独立行
政法人科学技術振興機構（2010/06/11）
4542075・中野環「特異な光特性を有する高分子化合物と、電子受容性化合物又は電子供与性化合物からなる組成物、該組成物からなる紫外線透過材料及び耐光性高分子
材料、並びに、該組成物を用いた電荷輸送材料」独立行
政法人科学技術振興機構（2010/07/02）
4540217・高橋保「ピラン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2010/07/02）
4542657・高橋保「多置換インデン誘導体およびその製造方法」日本ポリオレフィン株式会社（2010/07/02）
4553443・大谷文章「触媒の探索方法」大谷文章（2010/07/23）
4587290・朝倉清髙，河合寿秀，阪東恭子，角谷均，田旺
帝「X 線透過窓、X 線吸収微細構造測定用セルおよび反応システム」国立大学法人北海道大学，独立行政法人産業技術総合研究所，住友電気工業株式会社（2010/09/17）
4597406・高橋保「有機ケイ素化合物の製造方法」独立行
政法人科学技術振興機構（2010/10/01）
4596813・鈴木秀士，田旺帝，朝倉清髙，野村昌治「量子線支援原子間力顕微法および量子線支援原子間力顕微鏡」独立行政法人科学技術振興機構（2010/10/01）
4602686・西田まゆみ，田形剛，上畠康嗣「２，６－ジハ
ロゲノ－４－アリールピリジン類の製造法」広栄化学工業株式会社（2010/10/08）
4612301・西田まゆみ，鳥居晃，杉中薫「１－アルキル－
４－アミノメチルピペリジンの製造法」広栄化学工業株
式会社（2010/10/22）
4628734・西田まゆみ，鳥居晃，吉田太一「４－ピリジル
ボロン酸類の製造法」広栄化学工業株式会社（2010/11/19）
4649610・薩摩篤，清水研一，高橋哲平，新美健二郎「エステル化触媒及びエステル製造方法」国立大学法人名古屋大学（2010/12/24）
4659340・今村悟朗，赤井一隆，高橋和成，市川勝，福岡
淳「水素化芳香族化合物の製造方法」三菱化学株式会社，
市川勝（2011/01/07）
4676055・岡本佳男，中野環，幅上茂樹，澤本光男，上垣外正己，永田直彦，長柄佳孝，寺田和俊，大竹富明，岡野善道，西村政通「ラジカル重合における立体規則性の制御方法」株式会社クラレ（2011/02/04）
4695843・高橋保，席振峰，孔凡志「インデン誘導体の製造方法。」独立行政法人科学技術振興機構（2011/03/04）
4695845・高橋保，菅野研一郎「アセナフチレン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2011/03/04）
4704964・三上仁志，本橋剛，薩摩篤，清水研一「ＮＯｘ浄化システム及びＮＯｘ浄化方法」本田技研工業株式会
社，国立大学法人名古屋大学（2011/03/18）
4714259・堂坂健児，石丸真也，橋本雅識，清水研一，薩摩篤「ＣＯ酸化用銀触媒」本田技研工業株式会社，国立
大学法人名古屋大学（2011/04/01）
4743980・高橋保「ピロリノン誘導体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2011/05/20）

99

4744056・高橋保「ポリアセン誘導体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2011/05/20）
4754197・寺田佳弘，上片野充，賀嘉磊，姫野邦治，大谷文章「酸化チタン粒子とその製造方法およびその利用」
株式会社フジクラ（2011/06/03）
4768760・高橋保「ポリアセン誘導体及びその製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2011/06/24）
4772818・大谷文章，阿部竜，酒谷能彰，村田誠，西峰宏
亮「酸化タングステン光触媒体」国立大学法人北海道大学，住友化学株式会社（2011/07/01）
4780654・西山寛幸，柿元志郎，菅谷聡，横井等，薩摩篤，
清水研一「水素ガスセンサ」日本特殊陶業株式会社（2011/07/15）
4787953・高橋保，菅野研一郎「アセン類の製造方法」国立大学法人北海道大学（2011/07/29）
4787954・高橋保，菅野研一郎「エキソサイクリックジエンの異性化によるアセン類の製造方法」国立大学法人北海道大学（2011/07/29）
4804712・高橋保「多環式芳香族化合物の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2011/08/19）
4804713・高橋保「有機フッ素化物のカップリング化合物の製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2011/08/19）
4809985・西田まゆみ，鳥居晃「３－アリールプロピルア
ミンの製造法」広栄化学工業株式会社（2011/08/26）
4822256・寺田佳弘，上片野充，姫野邦治，大谷文章，山上隆宗，鳥本司「ナノ構造体とその製造方法」株式会社
フジクラ，国立大学法人北海道大学（2011/09/16）
4872148・稲垣伸二，杉本憲昭，福嶋喜章，福岡淳，市川勝「クラスター包接材料」株式会社豊田中央研究所（2011/12/02）
4900688・中野環，東村秀之「光学活性な高分子化合物」
国立大学法人北海道大学，住友化学株式会社（2012/01/13）
4906171・高橋保「ジインアミンから窒素含有多環化合物の合成方法」高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2012/01/20）
4962861・稲垣伸二，青木昌雄，山中健一，中島清隆，大橋雅卓「光エネルギー変換材料」株式会社豊田中央研究所（2012/04/06）
4992027・高橋保，黄文迎「芳香族化試剤」国立大学法人
北海道大学（2012/05/18）
4997552・黒田靖，杉下紀之，大谷文章「酸化チタン粒子の製造方法」昭和電工株式会社，国立大学法人北海道大学（2012/05/25）
5091537・中野環，小谷哲浩，高明天「新規ジベンゾフル
ベン誘導体モノマー、新規ジベンゾフルベン誘導体とそれらを用いた組成物」国立大学法人北海道大学（2012/09/21）
5095476・高橋保「ポリ（ジエン－アリーレン）及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2012/09/28）
5162742・鳥本司，桑畑進，大谷文章，柴山環樹，工藤昭彦，櫻岡美和，足立知弘「半導体ナノ粒子及びその製造方法」国立大学法人名古屋大学（2012/12/02）
5178007・高橋保，武捨清「光電変換素子及びそれを用いた太陽電池」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保，
株式会社 ADEKA（2013/01/18）
5182987・嵯峨庄太，下俊久，村崎孝則，原亨和，中島清隆「触媒前駆体、触媒材料および触媒製造方法」株式会

100

社豊田自動織機，国立大学法人東京工業大学（2013/01/25）
5221062・大沼明，阿部竜，大谷文章，小柳嗣雄「異方形状粒子および該粒子の製造方法」国立大学法人北海道大学，触媒化成工業株式会社（2013/03/15）
5258917・大谷文章，阿部竜，酒谷能彰，村田誠，西峰宏
亮「酸化タングステン光触媒体」国立大学法人北海道大学，住友化学株式会社（2013/05/02）
5259767・寺田佳弘，上片野充，賀嘉磊，姫野邦治，大谷文章「酸化チタン粒子の結晶性評価方法、及び酸化チタン粒子の表面欠陥密度測定方法」株式会社フジクラ（2013/05/02）
5263478・中野環，八重樫敬之，辻雅司「光学活性なブロック共重合体、その製造方法及びそのブロック共重合体を用いたクロマトグラフィー用充填剤」国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学（2013/05/10）
5281988・薩摩篤，清水研一，片桐誠，柿元志郎，菅谷聡，
山田哲生，近藤智紀，松谷渉「アンモニアガスセンサ」
日本特殊陶業株式会社（2013/05/31）
5342114・大沼明，阿部竜，大谷文章，小柳嗣雄「導電性粒子の製造方法および導電性粒子」国立大学法人北海道大学，日揮触媒化成株式会社（2013/08/16）
5376893・杉下紀之，黒田靖，大谷文章「金属酸化物粒子の製造方法及び製造装置」昭和電工株式会社，国立大学
法人北海道大学（2013/10/04）
5382634・野村淳子，中島清隆，稲垣伸二，藤田悟「固体電解質膜」株式会社豊田中央研究所（2013/10/11）
5455110・高橋保，菅野研一郎，周立山，李石「ペンタセンキノン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保（2014/01/17）
5543150・薩摩篤，清水研一，宮本裕士「芳香族ニトロ化合物の選択的水素化触媒、その製造方法および再生方法
並びにこれを用いた芳香族ニトロ化化合物の選択的水素化方法」エヌ・イーケムキャット株式会社（2014/05/16）
5582648・高橋保，菅野研一郎「ペンタセン付加体及びその製造方法」国立大学法人北海道大学（2014/07/25）
5633846・大久保泰宏，南部宏暢，福岡淳，原賢二，赤羽紗以子「触媒、及び該触媒を用いたポリマーの製造方法」
太陽化学株式会社，国立大学法人北海道大学（2014/10/24）
5633878・福岡淳，小林広和，駒野谷将，米田正，藤田一郎「セルロースまたはヘミセルロースの加水分解用触媒、並びにこの触媒を用いる糖含有液の製造方法」国立大学
法人北海道大学，昭和電工株式会社（2014/10/24）
5641504・福岡淳，駒野谷将「グルコースを主成分とする
糖含有液の製造方法」国立大学法人北海道大学（2014/11/07）
5654805・中野環，坂本猛，田中健太，東村秀之「有機半導体化合物」住友化学株式会社，国立大学法人北海道大学（2014/11/28）
5669057・大谷文章，杉下紀之，黒田靖「酸化チタン粒子の製造方法及び製造装置」国立大学法人北海道大学，昭和電工株式会社（2014/12/26）
5674285・加藤隆彦，渡辺精一，谷津茂男，萱島知，西口規彦，三澤弘明，朝倉清髙「レーザー誘起表面ナノ配列構造の作製方法及びそれを用いて作製したデバイス構造」株式会社日立製作所（2015/01/09）
5682929・大谷文章，杉下紀之，黒田靖「酸化チタン粒子の製造方法及び製造装置」国立大学法人北海道大学，昭和電工株式会社（2015/01/23）

年報2017・個人編●

5690610・津野勝重，朝倉清髙，内藤俊雄，菅育正，宮崎
英機「光電子顕微鏡」株式会社菅製作所（2015/02/06）
5697106・高橋保，菅野研一郎，李石「６，１３－ジハロ
ゲン－５，１４－ジヒドロペンタセン誘導体及びそれを用いた６，１３－置換－５，１４－ジヒドロペンタセン
誘導体の製造方法」国立大学法人北海道大学（2015/02/20）
5704771・高橋保，菅野研一郎，周立山，李石「ペンタセンキノン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保（2015/03/06）
5782290・中野環，坂本猛，ユ・ジュインメン，東村秀之，
小林憲史「化合物及び該化合物を含む膜」住友化学株式会社，国立大学法人北海道大学（2015/07/24）
5805390・菊地裕人，福岡淳「農産物又は農産副産物からの糖アルコール及び糖の製造方法」日本甜菜製糖株式会
社，国立大学法人北海道大学（2015/09/11）
5823756・福岡淳，小林広和「糖アルコールの製造方法」
国立大学法人北海道大学，昭和電工株式会社（2015/10/16）
5874139・大竹尚登，櫻田悠一，高島舞，松尾誠，岩本喜直「膜材料の欠陥の光学的観察方法および装置」国立大学法人東京工業大学，株式会社ｉＭｏｔｔ（2016/01/29）

教職員の受賞■2017年度の受賞
電気化学会学会賞・武井賞 大谷文章「光触媒反応の物理化学的解析による機構解明と応用―半導体電気化学概念の限界解明とその拡張」（2018/03/10）■2016年度までの受賞《1972年度》日本化学会進歩賞 市川勝「電荷移動錯体の触媒作用の研究」《1974年度》日本金属学会金属写真佳作賞 早川和延「オージェ顕微鏡による銀試料偏析の三次元分析」《1975年度》国際金属組織学会・米国金属学International
Metallographic Exhibit（電子マイクロプローブ分析部門） 早川和延「銀試料の3次元オージェ電子マイクロア
ナリシス」《1983年度》有機合成化学協会奨励賞 林民生「高選択性触媒的不斉合成に関する研究」
・日本化学会進歩賞 岩本正和「固体触媒上の酸素の吸着状態と反応性に関する研究」《1986年度》金属研究助成会研究奨励賞 大澤雅俊「ラマン分光による金属表面の研究」（1986/07）《1987年度》触媒学会奨励賞 岩本正和「ゼオライトの特性を生かした新しい触媒反応系の開発」《1988年度》日本電子顕微鏡学会瀬藤賞 早川和延「スピン偏極走査電子顕微鏡の開発ならびに磁性研究への応用」《1989年度》触媒学会功績賞 豊嶋勇「電子分光法による触媒の研究および学会活動における貢献」《1990年度》日本化学会化学技術有功賞 清野和夫・中田利夫「触媒研究に関連したガラス装置の開発改良への貢献」《1991年度》新技術開発財団市村学術賞 岩本正和「窒素酸化物の新しい接触除去法の開発」・日本アイ・ビー・エム日本IBM科学賞 林民生「高立体選択性不斉触媒のデザ
イン」
・日本化学会進歩賞 水野哲孝「構造の規定された●年報2017・個人編

複合金属酸化物の触媒特性解明とその応用」・電気化学協会学会賞・武井賞 延與三知夫「混合律速系に於ける速度解析の一般化と過渡現象」《1992年度》触媒学会奨励賞 小澤文幸「パラジウム錯体の化学に立脚した新触媒反応の開発」《1993年度》有機合成化学協会奨励賞 高橋保「ジルコノセ
ン－アルケン錯体を用いた選択的反応の開発」・英国王立機械学会クロンプトランチェスターメダル（英国機械学会自動車部会論文賞） 岩本正和・水野哲孝「 NOx Emission Control in Oxygen-rich Exhaust throughSelective Catalytic Reduction by Hydrocarbon（多量に酸素を含む排ガス中での炭化水素による窒素酸化物の選択還元）」・有機合成化学協会研究企画賞 魚住泰広「新規光学活性単座配位子MOPの設計・合成および触媒的不斉合成反応への応用」
・触媒学会功績賞 延與三知夫「電極触媒反応の基礎的研究および学会活動における貢献」《1994年度》日本化学会学術賞 岩本正和「炭化水素による
窒素酸化物の選択的接触還元法の開発」・触媒学会奨励賞 福岡淳「異種金属クラスター担持触媒の構造と反応特性に関する研究」（1994/04）《1995年度》山下太郎顕彰育成会学術研究奨励賞 福岡淳「金属クラスターの触媒作用に関する研究」（1995/05）《1997年度》触媒学会特別功績賞 東市郎「北海道大学触媒化学研究センターの充実と円滑な運営及び発展的将来計画の企画立案における貢献」《1998年度》触媒学会触媒調製化学賞 岩本正和「金属イオンを担持したメソ多孔体の新規調整法」・日本化学会学術賞 高橋保「前周期遷移金属を用いた炭素－炭素結合活性化と新規合成手法の開発」《1999年度》日本化学会化学技術賞 岩本正和「半導体式二酸化炭素センサーの開発」・日本化学会化学技術有功賞 𡈽生哲三「触媒化学研究のための精密ガラス器具の開発および改良」《2000年度》分析化学会北海道支部北海道分析化学賞 大澤
雅俊「表面増強赤外分光の基礎確立と微量分析ならびに表面研究への応用」（2000/02）《2001年度》電気化学会学術賞 大澤雅俊「振動分光による電極反応ダイナミクスの展開」（2001/04/02）
・電気化学会進歩賞・佐野賞 鳥本司「半導体粒子の機能化と光電気化学特性制御」（2001/03）
・日本化学会学術賞 辻康之「14族元素化合物の新規遷移金属錯体触媒反応の開発」《2002年度》有機合成化学協会2002年度研究企画賞（大正製薬） 徳永信「水を反応剤として利用する実用合成反応の開発」
・北海道科学技術賞 市川勝「メタンの直接改質法によるクリーン水素等の製造技術開発」《2003年度》有機合成化学協会奨励賞 徳永信「水を反応剤として利用する実用合成反応の開発」・有機合成化学協会研究企画賞 小笠原正道「不斉合成手法による面不斉
メタロセン光学活性ポリマーの合成」《2004年度》日本化学会第22回学術賞 大澤雅俊「表面増強赤外分光法の確立と電極表面反応ダイナミクスへの展開」（2004/03/27）・日本化学会北海道支部第2回奨励賞 叶深「固液界面の原子・分子レベルでの構造解析と機能制御」（2005/02）
・日本表面科学会第13回奨励賞 山
方啓「時間分解赤外分光法を用いた二酸化チタン光触媒
反応中間体の観察」（2004/11/07）《2005年度》電気化学会平成17年度学術賞 大谷文章「光触媒反応機構の解明とそれにもとづく高活性光触媒・高効率反応系の開発」（2005/04/02）
・日本化学会北海道支部

101

平成17年度研究奨励賞 大洞康嗣「有機金属化合物の特性を活かした分子触媒反応開発」《2006年度》国際電気化学会（ISE）Prix Jacques Tacussel
賞 大澤雅俊「Work on surface-enhanced infrared absorption
spectroscopy and its application to adsorption and reactions
on electrode surfaces」（2006/08/27）・有機合成化学協会
奨励賞 小笠原正道「遷移金属錯体触媒による置換アレン類の立体選択的合成法の開発とその応用」・光化学協会2006年度協会賞 大谷文章「光触媒反応の機構解明と高効率光触媒反応系の開発」（2006/09/11）《2007年度》日本化学会第57回進歩賞 阿部竜「可視光水分解 の た め の 新 規 光 触 媒 反応系 の 開 発 に関す る 研 究 」（2008/03）
・日本化学会第57回進歩賞 鈴木秀士「元素分析走査プローブ顕微鏡の開発」・International Conference
on Electrified Interfaces 2007 Chairman's Poster Award 原賢
二 「 Modification of Gold Surface with Alkanethiolate
Self-Assembled
Monolayer
Bearing
Strongly
Metal-Coordinating Functionality」
・日本化学会北海道支部
平成19年度奨励賞 定金正洋「ナノスケール新規結晶性
金属酸化物設計法の開発」《2008年度》日本分析化学会北海道支部北海道分析化学賞 叶深「SFG分光を用いた表・界面の解析」（2009/02）《2009年度》触媒学会学会賞 上田渉「複合酸化物触媒の構造と接触酸化反応に関する研究」
・日本化学会学術賞 佃
達哉「金クラスターの精密合成とサイズ特異的機能」・
日本化学会北海道支部奨励賞 山方啓「赤外分光法を用いた表面反応機構の解明」（2010/01/27）
・日本分光学会
奨励賞 山方啓「時間分解赤外分光法を用いた触媒表面
反応ダイナミクス」（2009/11/16）
・電気化学会光電気化学研究懇談会第6回Honda-Fujishima Prize 天野史章「タングステン酸ビスマス粒子の階層構造制御と光触媒特性評価」（2010/03/30）
・日本化学会北海道支部奨励賞 菅
野研一郎「4族メタロセン錯体を用いた直鎖状π共役化合物の革新的合成法の開発」・台湾国家科学委員会化学研究推動中心レクチャーシップ（Visiting Lecturer of the
Chemistry Research Promotion Center, Taiwan） 福岡淳（2009/11）《2010年度》日本分析化学会学会賞 大澤雅俊「表面増強赤外分光の基礎開発と表面分析への応用展開」（2010/09/16）《 2011 年 度 》 Physical & Analytical Electrochemistry
Division, The Electrochemical SocietyDavid C.
Grahame Award 大澤雅俊「For significant contributions in
the field of physical electrochemistry」（2011/05/03）《2012年度》石油学会学会賞 上田渉「構造ユニットの高次制御による酸化反応用複合酸化物触媒の開発」（2012/05）・日本トライボロジー学会平成24年度論文賞 叶深「Analyses of the Adsorption Structures of Friction
Modifiers by Means of Quantitative Structure-Property
Relationship Method and Sum Frequency Generation
Spectroscopy」（2012/05）
・電気化学会学会賞・武井賞 大
澤 雅 俊 「 電 極 界 面 の 構 造と反 応 の 物 理化学 的 研 究 」（2013/03）《2013年度》日本化学会北海道支部奨励賞 中山哲「量子シミュレーションによる原子核・電子の複合系ダイナミクス」（2014/01/29）・日本化学会北海道支部奨励賞 髙草
木達「単結晶表面上に構築した金属ナノ構造体の高分解能計測と表面化学プロセスの原子レベル観察」（2014/01/29）・触媒学会学会賞（学術部門） 大谷文章
「不均一系光触媒の反応機構解明と設計」（ 2014/03/26 ）・ 北 海 道 大 学 研 究 総 長 賞 清 水 研 一

102（2014/03/04）・触媒学会教育賞 服部英「触媒化学に関する参考書の発刊による教育活動への貢献」（2014/03/26）《2014年度》日本表面科学会第19回学会賞 朝倉清髙「最先端X線吸収分光手法の開発と触媒ナノ物質の学理の探求」（2015/02/20）・北海道大学研究総長賞奨励賞 髙草
木達（2015/03/11）・原子力学会平成26年度フェロー
賞 城 戸 大 貴 （ 朝 倉 研 究 室 学 部 生 ）（ 2015/03/04 ）・
International Society of ElectrochemistryBrian Conway
Prize for Physical Electrochemistry 大 澤 雅 俊（ 2014/09/03 ）・ International Society of Electrochemistry Fellow 大澤雅俊（2014/09/03）
・Royal Societyof Chemistry The Faraday Medal 大 澤 雅 俊（2014/09/08）
・さっぽろMICEリーダーズサミット札幌市
国際会議主催者功労表彰 高橋保（2015/03/06）
・触媒学会学会賞(学術部門) 福岡淳「固体触媒によるセルロー
ス分解の研究」（2015/03/24）
・北海道大学研究総長賞優秀賞 福岡淳（2015/03/11）
・北海道大学研究総長賞奨励賞 原賢二（2015/03/11）・北海道大学研究総長賞奨励賞 小林広和（2015/03/11）
・北海道大学研究総長賞奨励賞 清水研一（2015/03/11）
・北海道大学教育研究支援業
務総長表彰奨励賞 向井慎吾（2015/03/11）《2015年度》新化学技術推進協会GSC賞文部科学大臣賞 福岡淳「固体触媒によるセルロース系バイオマス分解の先導的研究」（2015/07/07）・Springer Science+BusinessMediaSpringer Theses Prize 藪 下 瑞 帆 「 A Study on
Catalytic Conversion of Non ‐ Food Biomass into
Chemicals: Fusion of Chemical Sciences and Engineering」（2015/08/05）・北海道発明協会平成27年度会長賞 朝倉清髙「表面の電子状態を観察する特殊な顕微鏡（特許第5690610号）」（2015/10/30）
・触媒学会平成27年度学会賞(学術部門) 朝倉清髙「Operando XAFS法による触媒構造のその場観察と触媒作用機構に関する研究」（2016/01/14）
・北海道大学研究総長賞 奨励賞 小林広和
（2016/02/03）・北海道大学教育総長賞 優秀賞 高橋保（2016/02/03）
・電気化学会光電気化学研究懇談会第12回
Honda-Fujishima Prize 高瀬舞「金属・半導体ナノ構造制御による固液界面の光機能性賦与」（2016/03/30）《2016年度》日本金属学会第26回金属学会奨励賞 古川森也
「金属間化合物を用いた機能性触媒材料の開発とその表
面科学の開拓」（2016/09/21）
・触媒学会平成28年度学術奨励賞 古川森也「白金族元素を主成分とする金属間化合物触媒の創製と展開」」（2017/01/15）・日本化学会第66回進歩賞 小林広和「バイオマスの効率的な利用を可能とする固体触媒-固体基質反応系の創生」（2017/01/17）・北海道大学平成28年度研究総長賞 奨励
賞 中島清隆（2017/01/31）
・北海道大学平成28年度研究
総 長 賞 優 秀 賞 福 岡 淳 （ 2017/01/31 ）・ Charles
University,Czech Golden Medal of the Faculty of
Science of the Charles University 高橋保（2016/04/25）

2017年度担当講義担当教員で「*」は責任教員，（）は触媒科学研究所以外の所属教員をあらわす．［］内は単位数．
■学士課程・全学教育
一般教育演習（フレッシュマンセミナー）「クイズで学ぶ
化学と科学（論文指導）」［2］大谷文章
一般教育演習（フレッシュマンセミナー）「有機合成触媒

年報2017・個人編●

化学 体験コース（論文指導）」［2］高橋保
一般教育演習（フレッシュマンセミナー）「量子ビームとプラズマ応用の世界」［2］（及川俊一）/（富岡智）/（加美山隆）/（山内有二*）/（金子純一）/髙草木達/（岡本一将）/（大沼正人）/（越崎直人）/（梅垣菊男）/（白井直機）/（古坂道弘）/（柴山環樹）/朝倉清髙/（佐々木浩一）
環境と人間「触媒化学のフロンティア」［2］長谷川淳也/
朝倉清髙/髙草木達/高橋保/中島清隆/中山哲/清水研一/古川森也/Ewa KOWALSKA/中野環/西田まゆみ/大谷
文章/安田友洋/福岡淳■学士課程・全学教育（教養科目）
環境と人間「農耕地のバイオマス－食料、エネルギー、有用物質の生産」［2］（山田敏彦*）/（平田聡之）/（星野洋一郎）/（河合正人）/（山形定）/（荒木肇）/（山田敏彦*）/中島清隆/（松本謙一郎）/（堀千明）/福岡淳/（石井一暢）/（岩渕和則）■学士課程・全学教育■修士課程・総合化学院(共通科目）
元素活用先端講義［1］（加藤昌子*）/（武次徹也）/（村越敬）/清水研一/（野口秀典）
化学産業実学［1］西田まゆみ
石油エネルギーの現状と未来［1］清水研一
化学特別講義［1］（及川英秋*）/（西井準治）/（岩井智弘）/（三浦篤志）/（鈴木孝紀）/（丸山剛）/中島清隆■博士後期課程・
表面ナノ材料科学特論［1］髙草木達/朝倉清髙
Surface Nano Analyses(表面ナノ解析科学E)［1］髙草木
達/朝倉清髙
■博士後期課程・総合化学院(選択必修科目）
先端総合化学特論II［1］（及川英秋*）/（西井準治）/（岩井智弘）/（鈴木孝紀）/（丸山剛）/中島清隆/（三浦章）

2017年度学位審査

化学I「（52組は学生番号末尾奇数）」［2］朝倉清髙
化学II「（52組は学生番号末尾奇数）」［2］朝倉清髙

触媒科学研究所の教員が審査にあたったもの．（）は触媒科学研究所以外の所属学生/大学院生/教員をあらわす．

■学士課程・理学部■博士

触媒化学［2］福岡淳*/中野環/長谷川淳也

大学院総合化学院（ 近 藤 有 輔 ） 「 Spin-orbit multiconfigurational quantum
chemical study on nearly-degenerate low-lying electronic
states of heavy-atom contained molecules（スピン軌道相互作用を考慮した多配置波動関数による重電子系分子擬
縮退電子状態の量子化学研究）」主査：（前田理）・副
査：（武次徹也）/長谷川淳也/（佐藤信一郎）/（小林正人）（Ashvini Bhosale）「Phase-Separation Aided Heterogeneous
Catalysis for Selective Hydrogenation of Nitriles to PrimaryAmine and Its Derivatives」主査：（向井 紳）・副査：福岡淳/清水研一/長谷川淳也■学士課程・工学部
応用化学学生実験II［1］（樋口幹雄）/（鱒渕友治）/（長浜太郎）/鳥屋尾隆/（柳瀬隆）/（三浦章*）
表面工学［2］朝倉清髙
物理化学［2］髙草木達
量子力学［2］朝倉清髙/（松浦妙子*）■学士課程・薬学部
有機化学実習I［1］（大西英博）/（渡邉瑞貴*）/ Zhiyi SONG
■修士課程・環境科学院（環境物質科学専攻）
環境物質科学基礎論II［2］Ewa KOWALSKA
分子環境学特論I［2］大谷文章
環境触媒化学特論I［2］Ewa KOWALSKA /大谷文章
環境触媒化学特論II［2］Ewa KOWALSKA■修士課程・生命科学院
有機金属反応特論［2］（佐藤美洋*）/（大西英博）/高橋
保■修士課程・工学部，工学院
表面ナノ材料科学特論［1］髙草木達/朝倉清髙■修士課程・総合化学院
実践的計算化学［2］（武次徹也*）/（伊藤肇）/（島田敏宏）/長谷川淳也■修士課程・総合化学院(分子化学コース科目）
分子化学（高分子機能科学）［1］中野環
分子化学（物質変換化学）［1］福岡淳*/長谷川淳也/中島清隆
分子化学Ａ（分子理論化学）［2］（武次徹也*）/長谷川淳也/中山哲/（前田理）/（小林正人）
応用分子化学Ａ（触媒設計）［2］古川森也/清水研一●年報2017・個人編

大学院環境科学院
堀 晴 菜 「 Studies on multielectron-transfer mechanism
in+photocatalytic oxygen reduction by flake ball-shaped
bismuth-tungstate particles+（フレークボール形状タング
ステン酸ビスマス粒子による光触媒酸素還元反応における多電子移動機構に関する研究）」主査：大谷文章・
副査：（神谷裕一）/（小西克明）/（高瀬舞）
新田明央「Energy-resolved density of electron traps as a novel
structural index for identification and characterization of
metal-oxide powders（金属酸化物粉末の同定と評価のための新規構造指標としての電子トラップ密度のエネル
ギー分布に関する研究 ）」主査：大谷文章・副査：（神谷裕一）/（八木一三）/（高瀬舞）
竹内脩悟「Studies on multielectron-transfer mechanism inheterogeneous+photocatalytic oxygen evolution+（光触媒酸素生成反応における多電子移動機構に関す+る研究）」
主査：大谷文章・副査：（小西克明）/（Biju Vasudevan
Pillai）/（高瀬舞）
Kunlei WANG「Titania photocatalysis: New insights in thephotocatalytic mechanism and exemplary applications（酸化チタン系光触媒反応：光触媒反応機構と典型的応用における新しい視点）」主査：Ewa KOWALSKA・副査：大谷文章/（神谷裕一）/（小西克明）

103

大学院生命科学院
Hao HU「新規分子不斉化合物の合成と不斉触媒反応への応用」主査：高橋保・副査：（佐藤美洋）/（大西英博）/（小笠原正道）■修士
大学院環境科学院
吉原駿「光触媒酸素発生速度の光強度依存性解析にもとづく担持助触媒作用機構の解明」主査：大谷文章・副査：（八木一三）/（神谷裕一）（長尾昌紀）「低原子価チタンを含む酸化チタンの酸塩基
性質と触媒特性」主査：（神谷裕一）・副査：（中村貴義）/大谷文章/（大友亮一）
柴俊介「酸化チタン系光触媒有機物分解反応におけるビスマス担持による活性向上機構の解明」主査：大谷文章・
副査：（神谷裕一）/Ewa KOWALSKA/（中田耕）（小原怜子）「Electron Donor-Acceptor Molecular Dyads for
Fluorescence Sensing of Singlet Oxygen」主査：（Biju
Vasudevan Pillai）
・副査：（小西克明）/Ewa KOWALSKA/（高野勇太）（吉田大生）「水中過塩素酸イオンを水素化分解する担持金属触媒の探索」主査：（神谷裕一）・副査：大谷文章/（八木一三）/（大友亮一）（山口千晶）「1,2-プロパンジオールの選択的脱水反応を促進する金属リン酸塩触媒の探索」主査：（神谷裕一）・
副査：（松田冬彦）/（豊田和弘）/（大友亮一）（松原直啓）「多核金属錯体担持カーボンを用いた酸素還元電極触媒の開発」主査：（八木一三）・副査：（野呂真一郎）/（加藤優）/高島舞（小倉和也）「窒素導入カーボン担持Pt-Niナノフレームの酸素還元活性および耐久性の向上」主査：（八木一三）・
副査：大谷文章/（加藤優）/（高橋仁徳）（石原由貴）「表面被覆した金属硫化物電極の調製と光電気化学特性」主査：（八木一三）・副査：大谷文章/（加藤優）/（大友亮一）
大学院生命科学院
中田啓貴「チタン錯体を用いたCp配位子とのカップリング
反応に関する研究」主査：高橋保・副査：（佐藤美洋）/（大西英博）
瓜生瑞穂「面不斉フェロセンを基盤とするP-Olefin配位子の開発と応用」主査：高橋保・副査：（大西英博）/（小笠原正道）
澤野恵理「パラジウム触媒アレン合成プロセスのアップグ
レード：高エナンチオ選択性を指向した新規不斉配位子の合成を三成分カップリング法の開発」主査：高橋保・
副査：（小笠原正道）/Zhiyi SONG
大学院工学院
岩田洋二郎「トリチウムのベータ崩壊を利用した電子顕微鏡の開発」主査：朝倉清髙・副査：髙草木達/（柴山環樹）/（古坂道弘）
大学院総合化学院
Liming ZHAO 「 Theoreticla study of Rh-catalyzedhydrosilylation of C=C and C=O double bonds（Rh錯体によるC=CおよびC=O二重結合へのヒドロシリル化反応に関する理論的研究）」主査：長谷川淳也・副査：（武次徹也）/（伊藤肇）
原田伊織「物性値に拘束条件を課した構造最適化手法の開発」主査：長谷川淳也・副査：（武次徹也）/清水研一/
中山哲

104

（中原真希）「六方晶窒化ホウ素の触媒能に関する理論的研究」主査：（武次徹也）・副査：長谷川淳也/（他）（藤森俊和）「誤差を自動制御する大規模量子化学計算手法の開発」主査：（武次徹也）・副査：長谷川淳也/（他）（堤拓朗）「静的反応経路網に基づくab initio MD古典軌
道の解析」主査：（武次徹也）・副査：中山哲/（他）（木村章宏）「2,2'-ビピリジル基を主鎖中に有する高分子
配位子の合成と性質」主査：中野環・副査：（鈴木孝紀）/（大熊毅）■学士
工学部
高橋拓史「高速電子の電子軌道シミュレーション」主査：
朝倉清髙
陶山なぎさ「二酸化チタン(110)-(1×2)再構成表面構造の理論的検討」主査：朝倉清髙
理学部
伊勢家正裕「金属ドープされた酸化セリウムを用いたメタ
ンのC-H結合活性化に関する理論的研究」主査：長谷川淳也（柴山夏美）「固体塩基触媒によるグルコースからフルクトースへの異性化反応」主査：福岡淳
淺川みゆき「担持酸化スズ触媒を用いたグルコースからのフルフラール合成」主査：福岡淳
工学部
家田繭子「銅系合金触媒を用いたヒドロホウ素化反応」主
査：清水研一
Kah Wei TING「TiO2担持Re触媒を用いた二酸化炭素の水素化によるメタノール合成」主査：清水研一（金澤瑠伊）「サステナブル炭素資源を一段階で化学品に変換する固体触媒」主査：清水研一
理学部
葛西聡馬「2,2'-ビピリジル基を側鎖に有するビニルポリ
マー配位子の合成と性質」主査：中野環2017年度委員・講師など■関連部局等各種委員会《サステイナブルキャンパス推進本部》環境負荷負荷低減
推進員 長谷川淳也［2017/04/01～］《安全衛生本部》化学物質等管理委員会 中島清隆
［2017/04/01～2019/03/31］《工学研究院》ナノ・マイクロマテリアル分析研究室運営委員会 清水研一［2015/04/01～2018/03/31］《工学研究院》核磁気共鳴装置研究室運営委員会 福岡淳［2001/04/01～］《工学研究院》学内共同利用施設運営委員会委員（光電子分光分析研究室運営員会） 髙草木達［2017/04/01～
2020/03/31］《工学研究院》フロンティア化学教育研究センター運営委
員会 福岡淳［2017/04/01～2018/03/31］《工学研究院》高エネルギー超強力X線回析室運営委員会
三輪寛子［2016/04/01～2018/03/31］《工学研究院》超高圧電子顕微鏡研究室運営委員会 朝倉清髙［2016/04/01～2018/03/31］

年報2017・個人編●

《高等教育推進機構》北海道大学大学院物質科学フロンテ
ィアを開拓するAmbitiousリーダー育成プログラム運営委員会委員 朝倉清髙［2016/04/01～2018/03/31］《国際本部》部局国際担当教員 福岡淳［2014/04/01～］《事務局》情報基盤センター共同利用・共同研究委員会 中
山哲［2017/04/01～2019/03/31］《事務局》情報基盤センター共同利用・共同研究委員会シ
ステム技術専門委員会 中山哲［2017/05/01～
2019/03/31］《事務局》情報基盤センター協議委員会 長谷川淳也［2017/04/01～2019/03/31］《情報科学院》量子集積エレクトロニクス研究センター運
営委員会 朝倉清髙［2017/04/01～2019/03/31］《図書館》委員会 長谷川淳也［2016/04/01～2018/03/31］《創成研究機構》グローバルファシリティセンター会議
大谷文章［2017/04/01～2019/03/31］《附属図書館》点検評価小委員会 長谷川淳也［2017/04/01～2018/03/31］《文書館》大学運営委員会 大谷文章［2017/04/01～
2019/03/31］《保健センター》運営委員会 古川森也［2017/04/01～
2019/03/31］《理学研究院》極低温液化センター運営委員会 中島清隆
［2016/04/01～2018/03/31］《理学研究院》元素戦略教育研究センター運営委員会 福岡淳［2016/04/01～2018/03/31］・清水研一［2016/04/01～2018/03/31］《理学研究院》高分解能核磁気共鳴装置研究室運営委員会
中野環［2016/04/01～2017/05/31］《理学研究院》地球惑星固体物質解析システム研究室運営委員会 朝倉清髙［2015/08/16～2017/08/15］■公的機関等の委員(社)触媒学会 代議員 大谷文章［2018/03/01～
2019/02/28］(社）触媒学会 代議員 大谷文章［2017/03/01～
2018/02/28］
Royal Society of Chemisity（イギリス） 編集委員 朝倉清髙［2016/08/01～2019/07/31］（公社）新化学技術推進協会 講師 中島清隆［2017/04/20］（社）高分子学会 講演者 中野環［2017/10/24］（社）触媒学会 60周年記念行事実行委員会委員 朝倉清髙
［2017/04/01～2018/03/31］（社）触媒学会 会誌編集委員会委員 小林広和
［2016/05/13～2017/05/12］（社）触媒学会 会誌編集委員会幹事 小林広和
［2017/05/13～2018/05/11］（社）触媒学会 企画・教育委員会委員長 福岡淳［2017/05/12～2018/05/11］（社）触媒学会 広報委員会委員 小林広和［2016/05/13～2017/05/12］（社）触媒学会 国際交流委員会委員 福岡淳［2016/05/13～2017/05/12］・福岡淳［2017/05/12～2018/05/11］（社）触媒学会 執筆者 長谷川淳也［2016/12/15～
2017/05/02］（社）触媒学会 触媒学会60周年記念座談会委員 福岡淳［2018/03/09］（社）触媒学会 代議員 長谷川淳也［2017/03/01～
2018/02/28］・長谷川淳也［2018/03/01～2019/02/28］（社）触媒学会 第2回東日本キャタリシスセミナー講師
小林広和［2017/09/30］●年報2017・個人編（社）触媒学会 特別招待講演者（指導含む） 福岡淳［2018/01/29～2018/01/31］（社）触媒学会 表彰委員会 表彰選考部会 部会長 朝倉清髙［2017/05/12～2018/05/11］（社）触媒学会 表彰委員会 表彰選考部会 副部会長 大谷文章［2017/05/12～2018/05/11］（社）触媒学会 副会長 福岡淳［2017/05/12～2018/05/11］（社）触媒学会 北海道支部幹事 清水研一［2016/05/15～2017/05/12］（社）新化学技術推進協会 第7回新化学技術研究奨励賞審査委員 長谷川淳也［～2018/06/30］（社）電気化学会 編集委員 髙草木達［2018/03/31～
2020/02/29］（社）日本ゼオライト学会 評議員 福岡淳［2017/01/23～2017/06/09］（社）日本化学会 講演者 清水研一［2017/10/19］（社）日本化学会 代議員 朝倉清髙［2017/10/28～
2018/10/26］（社）日本化学会 平成29年度化学技術賞等選考委員会委員
福岡淳［2017/11/14］（社）日本化学会 平成29年度速報誌編集委員 長谷川淳也［2017/01/01～2017/12/31］（社）日本化学会 平成30年度速報誌編集委員 長谷川淳也［2018/01/16～2018/12/31］（社）日本化学会 命名法専門委員会委員 中野環［2017/04/01～2018/03/31］（社）日本表面科学会 理事 朝倉清髙［2015/05/23～
2017/05/31］（大）高エネルギー加速器研究機構 ERL計画推進委員会委員 朝倉清髙［2017/07/01～2018/03/31］（特非）量子化学研究協会 理事 長谷川淳也［2017/06/01～2018/05/31］（独）科学技術振興機構 領域アドバイザー 福岡淳［2017/04/01～2019/03/31］（独）触媒学会 代議員 清水研一［2018/03/01～
2019/02/28］（独）新エネルギー・産業技術総合開発機構 NEDO技術委員
福岡淳［2016/05/19～2018/03/31］（独）日本学術振興会 「マテリアル・インフォマティック
スによるものづくりプラットフォームの戦略的構築」に関する研究開発専門委員会委員 朝倉清髙［2016/04/13～2019/03/31］（独）日本学術振興会 科学研究費委員会専門委員 朝倉清髙［2017/12/01～2018/11/30］・長谷川淳也［2017/01/01～2017/12/31］・福岡淳［2017/01/01～2017/12/31］・
福岡淳［2018/01/01～2018/12/31］・清水研一［2017/12/01～2018/11/30］・大谷文章［2017/01/01～
2017/12/31］・高橋保［2016/12/01～2017/11/30］（独）日本学術振興会 先導的研究開発委員会委員 福岡淳［2017/10/19～2019/09/30］
ＰＦ-ユーザーアソシエーション KEK放射光運営形態検討委員会委員 朝倉清髙［2016/07/01～2017/03/31］
光化学協会 理事 大谷文章［2016/01/01～2017/12/31］・
大谷文章［2018/01/01～2019/12/31］
国際触媒学会 Officer（役員） 福岡淳［2016/07/03～
2020/06/19］
日本学術会議 連携会員 高橋保［2011/10/03～
2017/09/30］
日本放射光学会 評議員 朝倉清髙［2016/10/01～
2018/09/30］

105

文部科学省研究振興局 新学術領域研究専門委員会委員（精密制御反応場） 福岡淳［2017/12/11～2018/12/10］
北海道教育委員会 北海道スーパーサイエンスハイスクー
ル運営指導委員会委員 大谷文章［2014/05/19～
2018/03/31］
万有札幌シンポジウム組織委員会 座長 高橋保［2017/07/01］

中国人民大学 客員教授 西田まゆみ［2017/04/01～
2018/03/31］
北海道滝川高等学校 SSH講演講師 大谷文章［2017/05/12］
北海道滝川高等学校 アドバイザー 大谷文章［2018/02/08］■全学委員会等

外部資金などハラスメント予防推進員 朝倉清髙［2016/04/01～
2018/03/31］
教育研究評議会 朝倉清髙［2014/04/01～2018/03/31］
教務委員会 朝倉清髙［2014/04/01～2018/03/31］
産学連携本部知的財産委員会 中野環［2017/04/01～
2019/03/31］
総長補佐 福岡淳［2015/04/01～2019/03/31］
表彰審査委員会 朝倉清髙［2016/12/01～2018/11/30］
部局長等連絡会議 朝倉清髙［2014/04/01～2018/03/31］
利益相反審査委員会 西田まゆみ［2015/01/12～
2019/01/11］■非常勤講師・研究員等(大)京都大学 講演者 長谷川淳也［2017/10/04］
ELSEVIER INC.(アメリカ） Review editor 長谷川淳也［2017/05/31～2018/05/30］
Kagashin Gloval Network Pvt Ltd 技術アドバイザー 西田まゆみ［2017/04/01～2018/03/31］（学）千葉大学理学研究科 非常勤講師 朝倉清髙
［2017/04/10～2018/03/30］（学）立命館大学 SRセンター 講演者 朝倉清髙
［2017/06/10］（株）ADEKA 技術指導者 高橋保［～2018/03/31］（株）ウェストコーナー 最高顧問 西田まゆみ［2017/04/01～2018/03/31］（株）旭硝子 技術指導 中野環［2017/04/27～2017/10/26］（株）三菱瓦斯化学 技術アドバイザー 福岡淳［2017/09/01～2018/03/31］・小林広和［2017/09/01～
2018/03/31］（財）名古屋産業科学研究所 非常勤所員 中野環［2017/04/01～2021/03/31］（大）大阪市立大学 非常勤講師 長谷川淳也［2017/04/01～2017/09/30］（大）電気通信大学 電気通信大学創立100周年記念国際シンポジウム組織委員会委員 朝倉清髙［2016/12/08～
2017/10/30］（大）東京工業大学 非常勤講師 清水研一［2017/05/01～2017/09/21］（大）分子科学研究所 講演者 長谷川淳也［2017/11/21］（大）名古屋大学工学研究科 非常勤講師 清水研一
［2017/04/01～2018/03/31］（独）科学技術振興機構 戦略的創造研究推進事業（さきがけ）個人研究者 中山哲［2016/10/01～2020/03/31］
ケミカルソフト（株） 技術顧問 西田まゆみ［2017/04/01～2018/03/31］
スロベニア国立化学研究所 講演講師 大谷文章［2017/06/29］
ダイキン工業(株)テクノロジーイノベーションセンター
技術アドバイザー 高橋保［～2018/03/31］
綜研化学（株） 技術顧問 西田まゆみ［2017/04/01～
2018/03/31］

106■科学研究費助成事業（補助金）
新学術領域研究(研究領域提案型)： 教授 長谷川淳也「生体触媒反応場の精密制御に資する理論計算手法の開発と応用」・准教授 髙草木達「規整ナノ反応場の構築と新しい触媒機能の創出」・准教授 中山哲「不揮発性抵抗変化メモリの動作機構解明と集積化への展開」
基盤研究(A)： 教授 大谷文章「真性ドープ型可視光応答性酸化チタン光触媒の設計と開発」・教授 清水研一「二酸化炭素・バイオマスの還元的化学資源化に資する金属/酸化物界面反応場設計」
若手研究(A)： 准教授 中島清隆「水中機能固体触媒を用いた植物由来炭化水素からのワンポット乳酸合成反応の構築」・准教授 古川森也「金属間化合物―固溶体ハ
イブリッドアロイを用いた高効率触媒系の開発とその学理の構築」■科学研究費助成事業（一部基金）
若手研究(A)： 助教 小林広和「固体触媒による含窒素バ
イオマスリファイナリー」■科学研究費助成事業（補助金）
研究活動スタート支援： 助教 鳥屋尾隆「芳香族カルボン酸からのアルコール合成を実現する不均一選択水素化触媒プロセスの開発」■科学研究費助成事業（基金）基盤研究(C)： 准教授 中山哲「不均一系触媒反応における熱揺らぎと溶媒効果の検討」
若手研究(B)： 助教 高島舞「新規光触媒反応サイクルによる非人工光合成型二酸化炭素資源化プロセスの開発」
挑戦的萌芽研究： 博士研究員 大塚勇起「多核金属錯体の正確なスピン状態計算のための新しいモンテカルロ
法の開発」・教授 大谷文章「超高強度連続光を用いる
高効率多電子移動光触媒反応系の構築」■科学研究費助成事業（補助金）
特別研究員奨励費(外国人)： 教授 朝倉清髙 （FEITENFELIX）「表面Ｘ線分光による燃料電池用白金合金ナノ粒子のin situ解析と酸素還元活性」・教授 大谷文章
（WANG PENG）「光触媒無機化反応における酸化銅ク
ラスターによる酸素の多電子還元機構の解明 」
奨励研究： 技術職員 下田周平「イオン液体を無機化合物に用いた走査電子顕微鏡測定による適合性のデータベース構築」

年報2017・個人編●

■助成事業
KEK大学等連携支援事業： 教授 朝倉清髙「加速器による物質科学・生命科学・医学の教育・研究拠点形成事業」■受託研究
JST委託研究： 教授 福岡淳「新規高性能触媒の開発と流通式反応の適用およびリグニンの回収利用」・教授 長
谷川淳也「理論化学計算による反応機構解明と触媒設計指針の確立」・教授 長谷川淳也「計算化学と迅速評価法によるメタン活性化触媒物質インフォマティクス構
築」・教授 長谷川淳也「相対論的電子論に基づく生体光機能設計」・教授 清水研一「触媒インフォマティク
スの構築と触媒開発」・准教授 中島清隆「糖類または油脂由来モノカルボン酸を原料とした有用ジカルボン
酸類の環境低負荷合成」・准教授 中山哲「ナノスリッ
ト構造とハイブリット化によるin silico触媒設計」●年報2017・個人編

NEDO委託研究： 教授 朝倉清髙「触媒・電解質・MEA内部現象の高度に練達した解析、セル評価」（その他）： 教授 大谷文章「電子トラップ密度のエネル
ギー分布の解析」・教授 大谷文章「電子トラップ密度のエネルギー分布の解析」■民間等との共同研究
教授 朝倉清髙（2件）・教授 福岡淳（7件）・教授 清
水研一（4件）・教授 高橋保（1件）・教授 中野環（2件）・教授 大谷文章（1件）・准教授 中島清隆（1件）・
助教 鳥屋尾隆（1件）

107

編集後記
editorial note and colophon
編集後記

書誌情報

2回目の東京オリンピックが開催される2020年は高分子の発見100周年とされるべき年です．1920年 にHermann
Staudingerが発表した「Über Polymerization」（重合反応について）と題する論文がこの分野の最初の報告とされています．発表当初，この論文はノーベル賞受賞者を含む多くの学者から厳しく批判され激しい論争を引き起こしたと言われています．当時，高分子の高分子的な物性は十分に認識されていましたが，それはたくさんの低分子が化学結合したものではなく，より弱い相互作用で集合したものと考えられていました．Staudingerは1937年に高分子の存在を実証する実験結果を発表し，論争は決着しましたが，この頃，高分子の本質について論争と並行して，英国ではICIがポリエチレンの高圧合成に，米国ではDuPontがナイロ
ン，ポリクロロプレン等の合成に成功し高分子材料として実用化しています．その後，Ziegler-Natta触媒，Kaminsky
触媒が開発され，高分子化学工業の基礎が作られました．
着任以来7年間研究所で高分子化学の基礎研究を行い，高分子の発見100周年まで3年を残す2017年に，ようやく高分子触媒に関する論文を発表することができました．上記の数々の偉業と並べて語るべきものではありませんが，在籍した学生の約3年分の努力が実を結んだもので研究室としては記念すべき論文であり，ようやく触媒科学に僅かばかりの関与ができました．触媒科学研究所が触媒と関わる
高分子化学の分野に後世に引き継がれる足跡を残せるよう，今後も努力を続けて行きたいと思います．
最後に，平成29年度の年報の作成にご協力いただいた第一常置委員を始めとする触媒研究所教職員および北海道
大学北キャンパス合同事務部職員の皆様に深く感謝を申し上げます．

「年報2017」
北海道大学触媒科学研究所年報2017（2018年5月

108

ISSN：2432-7018
発行日： 2018年7月発行
編集：北海道大学触媒科学研究所第一常置委員会（図書出版関係）・北海道大学北キャンパス合同事務部
編集責任者：中野環（触媒科学研究所教授/2018年度触媒科学研究所第一常置委員会委員長）
発行者：北海道大学触媒科学研究所（ 001-0021 札 幌 市 北 区 北 21 条 西 10 丁 目 / 電 話 ：011-706-9302/ファクシミリ：011-706-9110/電子メール：
k-shomu@jimu.hokudai.ac.jp ） Institute for Catalysis,
Hokkaido University, Sapporo 001-0021, Japan
印刷：楡印刷株式会社（060-0808 札幌市北区北8条西1丁
目1/電話：011-747-2513）

中野環）

年報2017・編集後記/書誌情報●