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Institute for Catalysis, Hokkaido University

Annual Report 2018

年報2018
北海道大学触媒科学研究所

Institute for Catalysis, Hokkaido University

Annual Report 2018

A/F/H

Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis（北海道大学創成
科学研究棟/2018年8月3日～4日）

B/I

情 報 発 信 型 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム in カ ー デ ィ フ（Cardiff University /2019年1月15～17日）

C

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/2018年6月2日）

D

部局間友好学術交流協定締結（アイントフォーヘン
工科大学化学工学・化学科）（2018年8月7日）

E

International Symposium on Heterogeneous Catalysis
for Sustainable Energy and Chemical Production and 6thInternational Symposium of Institute for Catalysis (北海道大学創成科学研究棟/2019年2月4日～5日)

G

技術部講習会（北海道大学創成科学研究棟/2018年5
月24日）

J

北大こども研究所（北海道大学/2019年3月27日～28
日）

A
B

D
C

E

F

G

H

I

J

巻頭言
preface「北海道大学触媒科学研究所年報2018」の刊行にあたって「年報2018」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．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5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，試料測定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．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．
触媒科学研究所の研究活動は好調を保っています．この6年平均で統計を取ると，教員一人当たりの論文数は3本以上を保っており，被引用数top10%論文の割合は20%を超えています．バイオマス変換触媒，光触媒，環境触媒を含む
有機分子変換触媒における被引用数は概して高い状況にあります．また，外部との共同研究による成果として出版された論文の中にも質の高い論文が多く，表面構造解析，
理論計算によるチーム研究の成果が表れています．企業との関係においては，高分子機能性材料，分子触媒，酸化物の不純物準位の測定，バイオマス変換，環境触媒において積極的な共同研究が行われており，研究契約に現れています．連携センター・産官学ユニットでは，キャタリストイ
ンフォマティクス研究の連携を推進してきましたが，関連する研究チームがCRESTに採択され，努力が結実しました．
他方で，共同利用・共同研究拠点の中間評価において厳しい評価を頂きました．研究所における研究成果については，発表する論文の質・量について極めて高い評価を頂きました．また，研究所が主催する国際シンポジウムについても，努力を認めて頂いております．その反面，公募研究への採択件数，施設利用の件数について，量的指標の改善を求められました．後述しますが，研究所では中間評価と並行して共同利用・共同研究事業の改革を推進していただ
けに極めて残念な結果ではありますが，評価結果を謙虚に受け止め，認定期間後半の拠点活動に活かしていきたいと思います．
共同利用・共同研究拠点の活動として，平成30年度は募集要領と申請様式を英語化し，本格的な国際公募の体制を整えました．更に，8月に横浜で開催された国際会議TOCAT8において研究所のブースを設置し，外国人研究者に拠点活動を宣伝しました．国外研究機関においては，共同利用・
共同研究事業のような拠点活動はあまり例がないようで，ブースに来訪した研究者は一様に興味を示しました．その周知活動の結果は，平成30年度の第三期の共同研究公募において現れ，2件の国際公募を採択して，共同研究を実施しました．また，令和元年度の第一期の公募においても3
件の国際公募を採択しております．
平成30年度に開始したもう一つの新しい試みは，情報発
信型国際シンポジウムにおける若手招待講演者の公募でした．去る1月15-17日に英国・カーディフ大学で開催した情報発信型シンポジウムについて，その招待講演者を募集しました．優れた成果を挙げた研究者から応募があり，気鋭の若手研究者2名の渡航費用をサポートでき，優れた研究成果を欧州の触媒研究者に周知することができました．
この招待講演公募は，触媒学会との共同企画によるものであり，国内の触媒研究コミュニティーの国際プレゼンスの向上に微力ながら貢献できたものと自負しております．申請者の皆さま，秀でた研究成果を講演して頂いた皆さま，
審査に協力して頂いた触媒学会企画委員会の皆さま，有効な共同企画を提案して頂いた触媒学会に厚く御礼申し上げます．
令和元年度となった本年は，第4期中期計画期間における拠点活動の在り方を見据え，拠点事業の改革を継続致します．その結果として，期末評価において本触媒拠点の活動が再評価して頂けるよう，努力して参ります．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2018」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/所長室/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（15年分）
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/CSE Summer
School/Catalysis
Principle
andCatalyst
Design/2018年北の国触媒塾/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/学会等運営支援 ................. 14
図書/学術情報/学会等運営支援■国際・国内交流と共同研究交流協定 ..................................... 15
共同利用・共同研究拠点事業 ................... 15
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― ............... 19
講演会・研究会など ........................... 20
創 成 研 究 機 構 一 般 公 開 キ ャ ン パ ス ツ ア ー 2018/
Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis /第4回キャタリ
ストインフォマティクスシンポジウム―変貌する触媒研究とその社会的インパクト―/情報発信型シンポ ジ ウ ム in カ ー デ ィ フ CCI-ICAT Joint
International Symposium on Catalysis / International
Symposium on Heterogeneous Catalysis for
Sustainable Energy and Chemical Production -6th
International Symposium of Institute for Catalysis- /北大こども研究所2019/触媒科学研究所コロキウム

2■沿革と記録沿革 .......................................... 26
2018年度の記録 ................................ 30

研究室編■基礎研究系
触媒表面研究部門 .............................. 32
触媒理論研究部門 .............................. 36
物質変換研究部門 .............................. 41
触媒材料研究部門 .............................. 45
光触媒科学研究部門 ............................ 48
分子触媒研究部門 .............................. 55
高分子機能科学研究部門 ........................ 57■実用化推進系................................. 60■ターゲット研究部 ............................ 62
触媒研究基盤開発クラスター .................... 63
規整表面ナノ構造研究クラスター ................ 64
プラズモン光触媒反応研究クラスター ............ 66
界面シミュレーション研究クラスター ............ 69
酸塩基触媒研究クラスター ...................... 71
機能性合金触媒研究クラスター .................. 75
遷移金属誘起高分子合成/変換研究クラスター ..... 78■附属触媒連携研究センター ................... 79
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 .............................. 82■その他の業績................................. 84

個人編■個人データ
個人データ .................................... 85
教職員の特許 ................................. 100
教職員の受賞 ................................. 104
2018年度担当講義 ............................. 106
2018年度学位審査 ............................. 106
2018年度委員・講師など ....................... 107
2018年度外部資金など ......................... 109

編集後記■編集後記 ..................................... 111■書誌情報 ..................................... 111

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2018・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12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
表面分子科学研究分門
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■所長〈触媒科学研究所教授〉長谷川淳也■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・〈准教授〉髙草木
達 ・〈 助 教 〉 三 輪 寛 子 ・〈 特 任 助 教 〉 脇 坂 祐 輝 ［ ～2018/04/30］
・外国人研究員2名・大学院生6名・学部学生3名・研究生3名
触媒理論研究部門 〈教授〉長谷川淳也・〈准教授〉中山哲 ・〈 特 任 准 教 授 〉 Nisanth N. NAIR ［ 2018/05/25 ～2018/07/24］
・〈助教〉Min GAO［2018/07/01～］
・研究員2
名・外国人研究員2名・大学院生7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・〈特任助教〉藪下瑞帆［～2018/07/31］
・外国人研究員1名・大学院生7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・〈特任准教授〉Ning YAN［2018/06/24～2018/08/04］・〈特任講師〉前野禅・〈助教〉鳥屋尾隆・〈特任助教〉S. M.
A. Hakim SIDDIKI・研究員1名・大学院生17名・学部学生2名・研究生4名
光触媒科学研究部門 〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa
KOWALSKA・〈助教〉高島舞・研究員1名・外国人研究員
4名・大学院生13名・研究生4名
分子触媒研究部門 〈教授〉高橋保/高橋保・〈准教授〉
Zhiyi SONG［～2018/08/31］
・〈客員教授〉小笠原正道・〈研究支援推進教授〉笠原二郎・研究員1名・外国人研究員1名・大学院生3名・学部学生2名
高分子機能科学研究部門 〈教授〉中野環・〈准教授〉Zhiyi
SONG ［ 2018/09/01 ～ ］・〈 助 教 〉 Yue WANG ［ ～2018/11/30］
・大学院生7名・学部学生1名・研究生2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 /畑中雅隆［2018/07/23～］
・研究員1名■ターゲット研究部
触媒研究基盤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・〈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・〈学外研究協力教員/名古屋大学〉山田泰之

北キャンパス合同事務部

4

年報2018・研究所編●

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・〈学
外研究協力教員/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

文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈Gdansk University ofTechnology （ 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

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・〈客員教授/NINS〉江原正博・〈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)〉NisanthN. 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〉
三輪寛子・
〈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■研究支援技術部

遷移金属誘起高分子合成/変換研究クラスター＜展開型＞〈リーダー/准教授〉Zhiyi SONG・〈教授〉中野環・〈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/徳島大学〉小笠原正道・〈学外研究協力教員/Renmin
University of China〉Zhiping LI■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・〈情報学研究科准教授〉
瀧川一学
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
PlanckSociety 〉 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●年報2018・研究所編〈ユニット長/教授〉大谷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〈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〉中村守男［2018/12/01～］■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〉水上真吾・〈主任〉穗苅陽子/片垣麻理
子・〈係員〉石橋舞子/内藤輝章/引地華恵・〈事務補佐員〉
櫛引文/伊藤春奈
研究協力担当 〈係長〉徳田歳広［～2018/10/31］/近藤
哲仁［2018/11/01～］
・〈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［～2018/09/30］/
柳亮輔［2018/10/01～］・〈研究支援推進員〉柳亮輔［～2018/09/30］/石田裕美［2018/12/01～］
会計担当 〈係長〉長南敏幸［～2018/06/30］/佐藤毅［2018/07/01～］/佐々木結・〈係員〉市原砂知/但田亜澄/
林由加里/平井正仁・〈事務補佐員〉本元舞/山本麻い子・〈研究支援推進員〉駒井京子
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

5

成に尽力している．

■受託研究等受入れ審査委員会■教授会〈触媒科学研究所長〉長谷川淳也〈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］〈工学研究院教授〉
幅﨑浩樹［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］

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～］■評価委員会

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〈触媒科学研究所長〉長谷川淳也〈触媒科学研究所教授〉
朝倉清髙〈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〈京都大学大学院工学研究科教授〉江口浩一［2018/04/01～2019/03/31］〈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〉柴山環樹［2017/10/01～2019/09/30］〈東京大学大学 院 工 学 系 研 究 科 教 授 〉 堂 免 一 成 ［ 2018/04/01 ～2020/03/31］〈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］■運営委員会〈触媒科学研究所長〉長谷川淳也〈触媒科学研究所教授〉
福岡淳［2018/04/01～2020/03/31］〈触媒科学研究所教授〉
中野環［2018/04/01～2020/03/31］〈地球環境科学研究院
教授〉小西克明［2018/04/01～2020/03/31］〈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〉幅﨑浩樹［2017/04/01～2019/03/31］〈工学研究院教授〉柴山環樹［2017/10/01～2019/09/30］〈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［2018/04/01～2020/03/31］〈京都大学大学院工学研究科教授〉江口浩一［2018/04/01～2020/03/31］〈京都大学大 学 院 理 学 研 究 科 教 授 〉 丸 岡 啓 二 ［ 2018/04/01 ～2019/03/31］〈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［2018/04/01～2020/03/31］〈東京大学大学院工学系研究科教授〉堂免一成［2018/04/01～2020/03/31］〈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［2018/04/01～2020/03/31］〈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］〈旭化成株式会社顧問〉永原肇［2018/04/01～2020/03/31］■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［2018/04/01～
2020/03/31］〈触媒科学研究所教授〉清水研一［2018/04/01～ 2020/03/31 ］〈 触 媒 科 学 研 究 所 准 教 授 〉 中 山 哲［ 2018/04/01 ～2020/03/31］〈工 学研 究院 教授 〉向 井紳［2018/04/01～2020/03/31］〈東京大学大学院理学系研究科
准教授〉岡林潤［2018/04/01～2020/03/31］〈九州大学大学院理学研究院教授〉徳永信［2018/04/01～2020/03/31］〈東北大学大学院工学研究科教授〉冨重圭一［2018/04/01～2020/03/31］

6■常置委員会
第一常置委員会 〈教授〉中野環（委員長）〈教授〉朝倉清髙（副委員長）〈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〈准教授〉Zhiyi SONG
〈教授〉西田まゆみ〈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〉大谷文章（委員長）〈教授〉福岡淳（副委員長）〈准教授〉髙草木達〈准教授〉中山哲〈助教〉鳥屋尾隆〈助教〉高島舞〈准教授〉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〉高橋保（委員長）〈教授〉西田まゆみ（副委員長）〈教授〉朝倉清髙〈教授〉長谷川淳也〈教授〉福岡淳〈教授〉清水研一〈教授〉大谷文章〈教授〉
中野環■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

年報2018・研究所編●

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
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：

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）《2018年度》研究員6名・外国人研究員10名・大学院生60（37）名・学部学生11名・研究生13（13）名《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《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●年報2018・研究所編

財務■外部資金を含む各年度の予算(15年分)《2018 年度》 （前年比：1.076/2003 年度比：1.796）
運営費交付金113,974 千円
科学研究費補助金
56,000 千円
間接経費（科学研究費補助金）
7,915 千円
受託研究
177,353 千円
民間等との共同研究
29,700 千円
奨学寄付金
15,019 千円
その他研究助成380 千円
間接経費（その他研究助成）
18,320 千円
合計
418,661 千円［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）の内訳＝新学術領域研究：1 件/基盤
研究（A）
：2 件/基盤研究（B）：2 件/若手研究：2 件/若手
研究（A）
：1 件/若手研究（B）：1 件/国際共同研究加速基金（国際共同研究強化（B）)：1 件/特別研究員奨励費：1件/合計 11 件・70,120 千円］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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）：
3 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 16 件・71,050 千円］《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

7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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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・107,267 千円］《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

8

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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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・112,181 千円］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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・105,828 千円］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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・146,504 千円］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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）：

年報2018・研究所編●

2 件/若手研究（B）：4 件/特別研究員奨励費：1 件/合計
25 件・172,756 千円］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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）：
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］《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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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］《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●年報2018・研究所編

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［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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］《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
合計
283,121 千円［科学研究費補助金総交付額（他機関への分担金，間接経費（30％）を含む）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］

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の担当，触媒化学に関連する研究会の実施を通じ広く教育活動を行っている．（担当講義および本研究所に所属の学生等の学位審査については《個人編》
を参照されたい．
）
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2018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
2
0
0
2
0
4

修士修了
1
0
0
0
4
2
7

学部卒業
6
1
0
0
3
2
12

■触媒化学のフロンティア
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．
開講日： 第1学期金曜日第5講時（16：30～18：00）
教室： 高等教育推進機構E308室
受講者数： 32
責任教員： 中野環
キーワード： 触媒，化学物質，環境とエネルギー，持続的な社会発展
授業の目標： 触媒とは，それ自身は変化せずに化学反応を促進する効果を持つ物質のことを指します．ある特定の物質を効率よく合成したり，有害な化学物質を無害化した
りするのに不可欠です．エネルギーを生む過程でも触媒は欠かせません．われわれの体の中でも，酵素といった触媒が働いています．このように，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．触媒科学研究所では，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，触媒研究の最先端ではどのようなことが行われているのか，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，触媒の役割を理解し，正しい物質観にもとづいた

10

科学的な考え方を身につけ，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学ぶことを目標とします．
授業計画： 触媒の基礎から環境触媒，燃料電池などの最新の応用研究まで，触媒科学研究所の教員が持ち回りで，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科学研究所の見学会を行います．
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員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，講義
概要資料を毎回配付します．
授業アンケート評価（回答：32人/最高5）： 4.33
各回の講義： 第1回（2018/04/13）中野環「ガイダンス，
高分子の立体構造と機能を制御する触媒」
・第2回（2018/04/20）安田友洋「イオン液体と触媒反応」
・第3回（2018/04/27）清水研一「金属ナノ粒子の触媒作用」
・
第4回（2018/05/11）古川森也「金属触媒の設計と開発」・
第5回（2018/05/18）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（2018/05/25）Zhiyi
SONG「クロスカップリング反応中のパラジウム触媒」
・
第7回（2018/05/29）福岡淳「野菜・果物の鮮度を保つ触媒の化学」
・第8回（2018/06/08）中島清隆「固体触媒によるバイオマス資源化」
・第9回（2018/06/15）西田まゆみ「企業における研究開発」
・第10回（2018/06/22）長谷川淳也「理論・計算化学による触媒反応研究」
・第11回（2018/06/29）中山哲「触媒反応のコンピュータ・シミュ
レーション」
・第12回（2018/07/06）朝倉清髙「表面反応のナノマッピング」
・第13回（2018/07/13）Ewa
KOWAKSKA「Science or Magic, Science and Art, Science inDaily Life.」
・第14回（2018/07/20）大谷文章「化学物質の同定について考える」
・第15回（2018/07/27）中野環「触媒科学研究所の見学」
・第16回（2018/08/03）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」
2000年度以降の開講状況《2017年度》 第1学期金曜日第5講時（16：30～18：00） 責
任教員：福岡淳・受講者数：26・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.43［26人中26人回答］
・教室：高等教育推進機
構E308室《2016年度》 第1学期金曜日第5講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 責
任教員：朝倉清髙・受講者数：85・授業アンケート評価結

年報2018・研究所編●

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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 責
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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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

博士育成プログラムの一環であったため，GCOEからのサポートにより開催費用を計上した．GCOEの終了に伴い，学生実行委員による継続の希望に対して2012年より総合化学院が主催，触媒化学研究センターが共催する形で総合化学院夏の学校として開催してきた．
2018年度のSummer Schoolは総合化学院における理工交流
イベントとして位置づけられ，入学式などで積極的な広報活動を行った．さらに，本年度は初めて留学生が実行委員会に参加し，企画運営の段階から英語での議論を行った．
サッポロピリカコタンと定山渓渓流荘を利用した．また，3名の講師を招き，特別講演を充実させた．
3つの方針：英語を公式言語とする．学生が主体的に企画する．学生は全員発表し，理工融合を図る．
講演者・演題：Day 1, July 14, 2018
11:00-12:30 Nisanth N. Nair (Indian Institute of Technology
Kanpur, India), "Supercomputer vs Superbugs: What Makes
the Catalytic Reaction by Beta-Lactamase Enzymes Highly
Efficient?"
13:30-15:00 Toshihiro Shimada (Division of Applied
Chemistry, Faculty of Engineering, Hokkaido University),"Sensing gas molecules – from WVTR to artificial noses"
15:30-17:00 Recreation (Park Golf)
19:30-21:00 Poster session
Day 2, July 15, 2018
09:00-10:30 Ning Yan (National University of Singapore,
Singapore), "Chemicals from Renewable Resources: Current
Status, Opportunities and Challenges"
10:40-11:40 Oral presentation《2004年度》 第1学期火曜日第5講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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講時（16：30～18：00） 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■Catalysis Principle and Catalyst Design《2000年度》 第1学期火曜日第5講時（16：30～18：00） 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

開講日時：2018年7月23日（月）～8月1日（水）■CSE Summer School

受講者数：海外4名，北大10名

主催：CSE Summer School実行委員会
共催：北海道大学触媒科学研究所，北海道大学大学院総合化学院，物質科学アジア連携大学院
日時：2018年7月14日（土）～7月15日（日）会場：サッポロピリカコタン，定山渓温泉渓流荘
人数：22人（博士課程学生14名，修士課程学生2名，講師3
名，教員3名）概略：総合化学院が設立した2010年に博士学生を主体としてSummer Schoolを行った．これは北海道大学GCOEによる●年報2018・研究所編

主催：Hokkaido Summer Institute
教室：創成科学研究棟4階セミナー室C
概略：Hokkaido Summer Instituteは，北海道大学に世界の第一線で活躍する優れた教育研究業績や活動歴を有する研究者を招聘し，本学教員と協働で教育活動を実施するプ
ログラムである．授業は英語で行われ，海外の大学からの受講生も受け入れている．本講義では，触媒科学研究所の中山哲准教授および古川森也准教授に加え，Indian Instituteof Technology Kanpur か ら Nisanth N. NAIR 氏 を ， ま た
National University of SingaporeからNing YAN氏を招聘し，触媒の電子状態理論，電子論に根差した触媒作用機構，金属触媒の設計理論，グリーンケミストリーにおける触媒利11

用に関する方法論の解説を行った．今回は，北大内の学生多数に加え，アルゼンチン，中国，マレーシア，フィリピンの4カ国から受講生の参加があった．
各回の講義：○Prof. Nisanth N. NAIR (Indian Institute ofTechnology Kanpur): (1) Density functional theory, (2)Potential energy surface, ○ Prof. Akira NAKAYAMA(Institute for Catalysis, Hokkaido University): (3)Computational heterogeneous catalysis, (4) First-principle
molecular dynamics simulation of catalytic reactions, ○Prof.
Shinya FURUKAWA (Institute for Catalysis, Hokkaido
University): (5) Catalyst design and preparation, (6)Development of highly efficient metallic and alloy catalysts,○Prof. Ning YAN (National University of Singapore): (7)Outline of green sustainable chemistry, (8) Catalysts making
the world greener.

■2018年北の国触媒塾
主催：触媒学会北海道支部
共催：北海道大学触媒科学研究所

15:15-16:15 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■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．

協賛：日本化学会

これまでの実績

日時：2018年10月20日（土）08:45-17:40《2018年度》Yue WANG（助教）〈高分子機能科学研究部門（中野研究室）〉北京大学（中国）［2018/08/01～2018/09/30］

会場：北海道大学創成科学研究棟5階大会議室
参加者：46名（うち3名は企業からの一般参加）
概略：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20日に創成科学研究棟5階大会議室にて開催された．
触媒科学研究所長谷川淳也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．
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

触媒化学の基礎科学研究所

福岡淳/北海道大学触媒

10:05-11:05 触媒材料と触媒調製法
大学触媒科学研究所

古川森也/北海道

11:10-12:10 触媒の構造解析(I) 向井紳/北海道大学大学院工学研究科
13:00-14:00 触媒の構造解析(II) 神田康晴/室蘭工業大学
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

12

神谷裕一/北《2017年度》Yue WANG（助教）〈高分子機能科学研究部門（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・ハーバー研究所（ドイツ）［2007/04/24～2007/07/24］
・飯室善文（大学院工学研究科

年報2018・研究所編●

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●年報2018・研究所編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
2018年度の受入（12件/13人）
Sarinya HADSADEE（Faculty of Science, Ubon Ratchathani
University）「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」 2018/04/01～
2018/07/25〈長谷川淳也〉
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」2018/04/20〈長谷川淳也〉《学内からの応募のため研究員手続きなし》
丹下祐司（北海道大学大学院総合化学院修士課程学生）「 Guassian プ ロ グ ラ ム 活 用 方 法 に 関 す る 指 導 」
2018/04/20〈長谷川淳也〉《学内からの応募のため研究員手続きなし》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」2018/04/20〈長谷川淳也〉《学内からの応募のため研究員手続きなし》
Jorge BELTRAMINI（The University of Queensland SeniorResearch Fellow ）「 バ イ オ マ ス 変 換 触 媒 の 研 究 」
2018/04/18～2018/04/23〈福岡淳〉
川崎晶（ケミカルソフト株式会社）「有機化合物のNMR測定」
2018/04/01～2019/03/31〈西田まゆみ〉
西川裕治（国立研究開発法人科学技術振興機構）「さくらサイエンスプロジェクトにてベトナム・インドの高校生による研究所の見学」2018/06/19〈長谷川淳也〉《日本
国際交流センター職員2名，教員1名，生徒14名を引率》
野元聖矢（北九州工業高等専門学校）「理論計算と触媒反応機構解析実験」2018/09/03～2018/09/14〈清水研一〉
岡崎成実（DR.C医薬株式会社）「光触媒反応の基本操作と解析法」2018/10/01〈大谷文章〉
岡崎成実（DR.C医薬株式会社）「光触媒反応実験の体験」
2019/01/09～2019/01/10〈大谷文章〉《他1名（八巻大）同行》
AKANDA, Md. Mahbub Alam （所属無し）「金属酸化物の電子トラップ密度のエネルギー分布測定」2019/01/29～2019/03/31〈大谷文章〉
藤井清光・佐々木和徳（北海道滝川高等学校）「光触媒反応実験の体験」2019/02/27〈大谷文章〉《滝川高等学校
生徒34名引率》■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

13

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．2018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
2018年8月31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24回大学院生の交流発表会/歓送会
2019年3月5日（火）触媒科学研究所第24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〉（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 506 件 配 信 ・ 担 当 ： 大 谷 文 章 ）https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/cgi-bin/pecpc/
db_pecpc_e.cgi《2018年度：第494号から第506号まで13回配信》（4）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《2018年度：追加/更新なし》■学会等運営支援

図書/学術情報/学会等運営支援■図書
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（2018年度）： 203千円
蔵書数と所蔵雑誌（触媒科学研究所分）： 蔵書（和書）4,753冊/和雑誌83種類・蔵書（洋書）16,767冊/洋雑誌379
種類・合計：蔵書21,520冊/雑誌462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2018（2019年8月刊行/A4判/111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・1028件・担当：清水研一）
https://www.cat.hokudai.ac.jp/catdb/index.php《2018年度：追加/更新105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《2018年度：追加/更新0件》

14

学会等運営のためのウェブシステムの構築と管理
北海道大学情報基盤センターのサーバを利用して国内の多数の学会，討論会およびセミナーなどの運営（発表と参加登録/会告・プログラム表示/要旨のアップロード・ダ
ウンロード）を効率的に行うためのウェブシステム（ https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/meeting/cgi-bin/ap
plication/db_application_e.cgi）を構築，管理している（担当：大谷文章）．いずれも触媒科学研究所が協賛．
（1）化学系学協会北海道支部2019年冬季研究発表会（共催：化学系学協会北海道支部（7学協会）
・2019年1月22日～23日・北海道大学・https://pcat.cat.hokudai.ac.
jp/toukiken）（2）第34回ライラックセミナー・第24回若手研究者交流会（主催：電気化学会北海道支部・2018年6月16日～17日・おこばち山荘［小樽市］
・https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/lilac）（3）第42回有機電子移動化学討論会・第14回有機電子移
動化学若手の会（主催：電気化学会有機電子移動研究会・2018年6月28日～30日・プレスタワー［静岡市］ほか・https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/eoc）（4）第37回光がかかわる触媒化学シンポジウム（主催：
触媒学会光触媒研究会・2018年7月6日・近畿大学・https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/light）（5）日本化学会北海道支部2018年夏季研究発表会（主催：
日本化学会北海道支部・2018年7月21日・北見工業大学・https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/kakiken）（6）第21回XAFS討論会（主催：日本EXFS研究会・2018年9月3日～5日・北海道大学・https://pcat.cat.hokudai.
ac.jp/xafs）（7）第37回固体・表面光化学討論会（共催：光化学協会/
日本化学会/触媒学会/電気化学会/新学術領域「複合アニオン」総括班・2018年11月26日～27日・東京工業大学・https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/sspc）（8）第12回有機π電子系シンポジウム（主催：有機π電子系学会・2018年11月30日～12月1日・アクティプラザ
琵琶［高島市］
・https://pcat.cat.hokudai.ac.jp/
orgpi）

年報2018・研究所編●

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》）

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》）■2017年度までに締結されて2018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》）
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・ハーバー研究
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》）

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》）
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》）■2018年度に締結された協定

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》）

オランダ・アイントホーフェン工科大学化学工学・化学科
部局間友好学術交流協定（締結：2018/08/07・期限：
2023/08/07《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》）

ドイツ・フリードリヒ・アレクサンダー大学エアランゲン＝ニュルンベルク化学反応工学研究所 部局間友好学
術交流協定（締結：2018/09/17・期限：2023/09/17《自動更新済》）

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：2023/06/30《自動更新済》）
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・リール第1大学－リール中央学院触媒・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》）●年報2018・研究所編

中国・華中師範大学化学学院 部局間友好学術交流協定（締結：2018/11/28・期限：2023/11/28《自動更新済》）
ジョージア・トビリシ国立医科大学イオベルクタテラーゼ
薬化学研究所 部局間友好学術交流協定（締結：2019/02/25・期限：2024/02/25《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．2010年度から
は名称を「共同利用・共同研究拠点」とし，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ことを使命として公募型の共同研究，共同利用を行っている．2017年度には届出型の共同研究，共同利用を新設
した．

■共同利用・共同研究（公募型）
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15

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．

16

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

年報2018・研究所編●

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．
（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
11 2018年度の共同研究員
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．
九州大学大学院工学研究院・教授 笹木圭子「廃水処理のための光触媒としての複合酸化物の合成」（光触媒科学研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
神奈川大学工学部物質生命化学科・特別助教 石川理史「高次な構造を有する複合酸化物の合成と触媒作用場の解明」（触媒材料研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
芝浦工業大学工学部・教授 永直文「無電解メッキ法を用いた高分子モノリス触媒の開発」（高分子機能科学研
究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
東京理科大学工学部・准教授 永田衞男「ビスマスオキシ
ハライドによる二酸化炭素の選択的多電子還元」（光触媒科学研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
自然科学研究機構分子科学研究所・助教 上村洋平
「Time-stamp XAFS法によるTiO2上の助触媒の電子移動メカニズムの解明」（触媒表面研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
量子科学技術研究開発機構・主任研究員 山本洋揮「金属酸化物ナノ粒子レジスト材料の創出および微細加工技
術による触媒能評価」（光触媒科学研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
室蘭工業大学大学院工学研究科・准教授 高瀬舞「有毒ガス分解からのエネルギー変換を目指す環境調和型光触媒の開発」（光触媒科学研究部門）［2018/04/01～
2019/03/31］
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）●年報2018・研究所編［2018/04/01～2019/03/31］
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「新規TiO2系光触媒の合成とそれをシリケート吸着材に組み込んだ水質浄化システ
ムの開発」（光触媒科学研究部門）［2018/04/01～
2019/03/31］
宇都宮大学地域共生研究開発センター・准教授 松本太輝
「アニオン欠陥量が窒素ドープ型酸化チタンの光触媒活性に及ぼす影響と光触媒作用活性化機構の解明」（光
触媒科学研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
山梨大学クリーンエネルギー研究センター・准教授 髙嶋敏宏「ユビキタス元素からなる可視光応答性水素発生
光触媒の探索」（光触媒科学研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］
鹿児島大学学術研究院理工学域工学系・准教授 中里勉「光触媒チタンアパタイトの機能強化に向けた電子トラッ
プ密度エネルギー分布解析によるキャラクタリゼー
シ ョ ン 」 （ 光 触 媒 科 学 研 究 部 門 ） ［ 2018/04/01 ～2019/03/31］
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「機能性粒子を用いた新規スポーツ用マウスガードの 分 析 」 （ 触 媒 表 面 研 究 部 門 ） ［ 2018/08/01 ～2019/03/31］
工学院大学先進工学部・教授 奥村和「メタンによるベンゼンの直接メチル化反応用Co担持ゼオライトのin situ
XAFSによる構造解析」（触媒表面研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
物質・材料研究機構先端材料解析研究拠点・グループリー
ダー 増田卓也「X線吸収微細構造法によるPd単原子層
および吸着酸素種のその場構造解析」（触媒表面研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
広島大学工学研究科・助教 津野地直「ゼオライトナノシー
ト表面の有機化学種構造決定」（触媒材料研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
DepartmentofChemicalEngineering,
MonashUniversity ・ Senior Lecturer Akshat TANKSALE「One-step catalytic conversion of CO2 into acetic acid insolvent phase reaction 」（物質変換研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
首都大学東京大学院都市環境科学研究科・教授 高木慎介
「金属ポルフィリン/酸化チタン複合体による人工光合成モデルの構築」（光触媒科学研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
国立研究開発法人理化学研究所・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）［2018/12/01～
2019/03/31］
名古屋大学物質科学国際研究センター・准教授 山田泰之
「難分解性ポリマーの高効率再資源化に資する電気化
学超分子酸化触媒の開発」（触媒表面研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
豊田工業大学大学院工学研究科・准教授 山方啓「WO3光触媒粉末のキャリアーダイナミクス」（触媒表面研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
首都大学東京大学院理学研究科・准教授 中谷直輝「遷移金属錯体のXANESスペクトル高度計算解析 」（触媒理論研究部門）［2018/12/01～2019/03/31］
Department of Chemistry, College of Sciences, Shanghai

17University・教授 Dengsong ZHANG「Defects Engineeringof Boron Nitride Nanoshees/Ni for Dry Reforming of
Methane 」 （ 触 媒 理 論 研 究 部 門 ） ［ 2018/12/01 ～2019/03/31］］■共同利用・共同研究（届出型）
学内共同研究や申請書を書くことができない共同研究，
申請書を書く前段階の研究等を支援するため届出型の共
同利用，共同研究を創設し，学内共同研究・萌芽的研究・
国際協力研究・異分野融合研究・産学共同研究を進めている．
2018年度の届出型共同利用・共同研究採択者は以下の通り． 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．
岡山大学大学院自然科学研究科・教授 依馬正「二官能性ポルフィリン触媒によるエポキシドと二酸化炭素の共重合に関する理論的研究」（触媒理論研究部門）［2018/04/01～2019/03/31］18

工学院大学先進工学部・教授 奥村和「メタンによるベンゼンの直接メチル化反応用Co担持ゼオライトのin situ
XAFSによる構造解析」（触媒表面研究部門）［2018/11/01～2019/03/31］
神戸大学理学研究科・教授 大西洋/中央大学理工学部・教授 片山建二/大阪大学基礎工学研究科・助教 半澤弘昌
「電子トラップ研究コンソーシアムにおける逆二重励
起光音響分光法解析」（光触媒科学研究部門）［2019/01/08～2019/03/31］
信州大学環境・エネルギー材料科学研究所・准教授 久富
隆史「電子トラップ研究コンソーシアムにおける逆二重励起光音響分光法解析」（光触媒科学研究部門）［2019/01/14～2019/03/31］
筑波大学数理物質系物質工学域・教授 中村潤児「電極表面における反応速度論とダイナミクス」（触媒表面研究部門）［2019/03/01～2019/03/31］
豊田工業大学大学院工学研究科・准教授 山方啓「光触媒粉末における光励起キャリアーの捕捉過程」（触媒表面研究部門）［2019/03/25～2019/03/31］

年報2018・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．

統合物質創製化学研究推進機構第 2 回国際シンポジ
ウム集合写真

●年報2018・研究所編■これまでの成果
主任研究員8名，統合研究フェロー3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融合創発研究（5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290名（若手会33名，国内シンポジウム117名，国際シンポジウム140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．
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），ライラックセミナー優秀ポスター賞，化学系学協会北海道支部冬季研究会優秀講演賞，触媒学会ポスター発表賞，高分子学会パブリシティ賞，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，若手研究者1名が東京大学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．

■2018年度の開催記録
第2回若手の会（北海道大学・2018年6月15日～16日)
第4回統合物質機構国内シンポジウム「物質創製化学の多様化と深化」（九州大学・2018年10月29日～30日）
第2回統合物質機構国際シンポジウム「"New Future by
Chemical Synthesis and Energy Materials"」（京都大学・2019年1月25日～26日）

統合物質創製化学研究推進機構第 2 回若手の会集合写真

統合物質創製化学研究推進機構第4回国内シンポジウム
集合写真

19

講演会・研究会など■創成研究機構一般公開キャンパスツアー2018

14:00-15:10 サイエンス・トーク「考古学ってなに？北海道のれきし発見！」岡田真弓/
北海道大学創成研究機構「『触媒』で環境を守れ！」
清水研一/触媒科学研究所

主催：北海道大学創成研究機構
日時：2018年6月2日（土）会場：北海道大学創成科学研究棟
概略：毎年，北海道大学の学園祭である「北大祭」の開催時期に合わせて，創成研究機構では一般公開を開催している．創成研究機構に所属する触媒科学研究所は，このイベントに合わせて研究所の一般公開を実施しており，「見学＆体験ツアー」に2件の出展，「サイエンス・トーク」に一件の講演を実施した．
サイエンス・トークでは，「『触媒』で環境を守れ！」と題して清水教授が講演した．自動車触媒などによって有害な排気ガスが無害化される仕組みについて，触媒の材
料，構造，反応メカニズムなどの観点で平易に講述された．
参加者は，小学生からシニアに至るまで幅広い年齢層であったが，Ｑ＆Ａを軽妙に繰り返す魅力的な講義で，聴衆も楽しんだ様子であった．
見学＆体験ツアーでは，「触媒は生きている」と題して，朝倉教授が実験を披露した．ベロウソフ・ジャボチンス
キー反応によって，溶液の黄色い色調が周期的に脱色と呈色を繰り返す様子を演示すると，参加者から驚きの様子が見られた．
また，研究支援技術部による「君もテクニシャン―理化
学研究を支えるガラス細工―」という体験型のイベントも開催された．この出展は例年人気が高く，参加申し込みがすぐに満員になる．本年も例年通りの高い人気出展となった．3回に分けて8人ずつをガラス工作室に招聘し，技術職員の指導のもとで，マドラーの製作を試みた．職員の親切な指導により，子供たちはオリジナルなマドラーを製作することに成功し，大事そうに持ち帰っていた．
創成科学研究棟のエントランスホールは終始賑やかであり，子供の歓声が響いていたことが印象的であった．日頃耳にすることがない講演，目にすることがない装置，体験できない実験などの経験を楽しむ市民が益々増えることを期待している．
公開内容：
10:00-17:00 展示＆体験コーナー
ゲルリンピック/考古学にふれてみよう！/あなたの知らない世界～研究を支える技術を見てみよう～/人獣
共通感染症の克服を目指して
10:00-17:00 見学＆体験ツアー（随時）「同位体顕微鏡」ツアー/創成研究機構，実験教室「触媒は生きている」/触媒科学研究所，君もテクニシャン―理化学研究を支えるガラス細工―/触媒科学研究所

君もテクニシャン ―理化学研究を支えるガラス細工― 研究支援技術部

20「『触媒』で環境を守れ！」清水研一先生■ Pre-conference of TOCAT8 and the 5thInternational Symposium of Institute for Catalysis
主催：北海道大学触媒科学研究所，一般社団法人触媒学会
後援：日本化学会，石油学会，分子化学会
協賛：株式会社島津製作所，マイクロトラック・ベル株式会社，北海道和光純薬株式会社
日時：2018年8月3日（金）～4日（土）会場：北海道大学創成科学研究棟5階大会議室，4階セミナールームB，C
概略：本国際会議はThe 8th Tokyo Conference on Advanced
Catalytic Science and Technology （TOCAT8:2018年8月5～10日,横浜）のプレカンファレンスであり，且つ北海道大学
触媒科学研究所が主催する第5回目の国際シンポジウムである．また，触媒科学研究所が部局間協定を締結している
中国・厦門大学固体表面物理化学国家重点実験室（PCOSS）とのジョイントシンポジウムとしての側面もある．テーマ
は"Material Design for Efficient Catalysis and Sustainable
Chemistry"であり，サステナブル社会の実現に貢献する革新的触媒材料および技術に関する最先端の研究動向・情報の共有を目的とした．
講演会の様子：本会議は，金属材料，光触媒，バイオマス
変換，酸塩基触媒，計算化学など，多種多様な分野からの発表で構成されており，幅広い観点からの質疑応答・情報共有をすることが出来た．口頭発表は34件（内，招待講演11件），ポスター発表は56件でありいずれも盛況であった．
参加者数は国内104名，海外30名の計134名となり，触媒科学研究所主催の国際シンポジウムとしては最大級の規模であった．また，TOCAT8組織委員長の堂免先生（本会議のPlenary Lecturer），同委員の村松先生，触媒学会会長の福岡先生，触媒科学研究所所長の長谷川先生が参加されたこともあって，触媒学会のイベントとして非常に印象に残るものでもあった．
所感：合金材料，計算化学および光触媒関連分野の発表に対する注目度が高く，質疑応答が特に盛況であった（例えば ， [KN-A1] Marc Armbrüster (Chemnitz University ofTechnology, Germany) "Intermetallic Compounds as Platform
Materials in Heterogeneous Catalysis"．また予稿の審査により選ばれた4名の海外若手研究者（40歳以下）に対し，渡航費用の補助およびバンケットでの表彰が行われ，その発年報2018・研究所編●

表が優秀発表として注目された（Sarina Sarina (Queensland
University of Technology, Australia), Feng R. Wang
(University College London, UK), Li Lingcong (Beijing
University of Technology, China), Sonali Das (National
University of Singapore, Singapore)）．
講演者・演題（Plenary，Keynoteのみ）：
Plenary Lectures[PL1] Aug 3, 9:30-10:20
Kazunari Domen (The Universityof Tokyo, Japan), "Water Splitting Photocatalysts for Solar
Hydrogen Production"[PL2] Aug 3, 13:10-14:00 Alexander Katz (University ofCalifornia, Berkeley, USA), "Molecular Design ofDeactivation-Resistant Lewis-Acid Catalysts and Materials
for Biomass Feedstock Detoxification"[PL3] Aug 4, 9:00-9:50
Ye Wang (Xiamen University,
China), "Bifunctional Catalysis for Hydrogenation of CO
and CO2 into Lower Olefins"
Keynote Lectures[KN-A1] Aug 3, 10:40-11:10
Marc Armbrüster
(Technische Universität Chemnitz, Germany), "Intermetallic
Compounds as Platform Materials in Heterogeneous
Catalysis"[KN-A2] Aug 3, 14:20-14:50
Masahiro
Ehara(Institute for Molecular Science, Japan), "Theoretical
Chemistry for Complex Systems: Nanocluster andHeterogeneous Catalysts"[KN-A3] Aug 4, 10:10-10:40
Gang Fu (Xiamen
University, China), "Control the Selectivity ofHydrogenation Using the Organic Modification Strategy"[KN-A4] Aug 4, 10:40-11:10
YouzhuYuan(Xiamen University, China), "Elucidation of the Structuresof Tungsten Carbides for Regioselective Hydrogenolysis of
Aryl Ether C-O Bonds"[KN-A5] Aug 4, 11:20-11:50
Ning Yan (National
University of Singapore, Singapore), "Chemical Productionof Amino Acids from Woody Biomass"[KN-B1] Aug 3, 11:20-11:50
Xin Xu (Fudan
University, China), "Beyond the Mean-field Microkinetics:
Towards the Accurate and Efficient Theoretical Modelling in
Heterogeneous Catalysis"[KN-B2] Aug 3, 15:00-15:30
An-PangTsai(Tohoku University, Japan), "The Role of Twinning Defects
on Catalysis in Au and Cu"[KN-B3] Aug 4, 13:30-14:00
NisanthNair(Indian Institute of Technology Kanpur, India), "Probing the
Mechanism of Antibiotic Resistance by Beta-Lactamase
Bacterial Enzymes"●年報2018・研究所編■第4回キャタリストインフォマティクスシンポ
ジウム－変貌する触媒研究とその社会的インパ
クト－
主催：物質・材料研究機構，理化学研究所，北海道大学，
産業技術総合研究所
協力：科学技術振興機構
日時：2018年11月21日（水）会場：イイノカンファレンスセンター Room A
概略・論点と成果：ものづくりの基盤を支えている「触媒研究」は，我が国の強みであり，今後さらにその強みに磨きをかけて行くことが求められている．北海道大学(触媒科学研究所)は，国立研究開発法人理化学研究所(環境資源科学研究センター・計算科学研究機構)および国立研究開
発法人産業技術総合研究所(触媒化学融合研究センター・
人工知能研究センター)，物質・材料研究機構(情報統合型
物質・材料研究拠点;2018年より正式参加)と連携して，国際的な産業競争に打ち勝つために，触媒化学における研究のスピードと費用対効果を最大限に高める強靭なイノ
ベーションシステムの開発に2015年より着手した．すなわ
ち，日本の触媒研究を牽引する3つの研究組織，理研－北大―産総研が合同で目指すところは，「知の発掘」と「革新触媒の創造」であり，そのためのコンセプトとして「キャタリストインフォマティクス」を取り入れることを提唱した．
第4回目の合同シンポジウムは「変貌する触媒研究とその社会的インパクト」をサブテーマとして，国外・産業界から新進気鋭の研究者をお招きするとともに，キャタリスト
インフォマティクスを推進する日本の研究機関から，最前線の状況をご紹介いただいた．本シンポジウムへの参加者
は134名であった．今回初の試みとして，北海道からのネッ
ト講演があったが，音声のトラブルが発生した．第5回目のシンポジウムを北海道大学で行うことも決定した．
講演者・演題：13:00-13:10 開会挨拶 長野裕子理事（物質・材料研究機
構）
13:10-14:10 招待講演 Tan Teck Leong（Agency for Science,
Technology and Research (A*Star), Institute of High
Performance Computing (IHPC)）"Understanding and Designing Nanoscale Alloy Catalysts
via First-Principles Based Methods"
14:10-14:50 招待講演 右田啓哉（株式会社日本触媒事業創出本部解析技術センター）「日本触媒におけるキャタリストインフォマティクスの活用事例」
15:20-15:50 講演 朝倉清髙（北海道大学触媒科学研究所）(ネット講演)「触媒科学研究所のXAFSデータベース」
15:50-16:20 講演 大岡英史（理化学研究所環境資源科学
研究センター生体機能触媒研究チーム)「情報科学と電子移動論に基づく電極触媒に関する研究」
16:20-16:50 講演 本村陽一（産業技術総合研究所人工知能研究センター)「AI技術による産業のサイバーフィジカル化に向けて－確率モデリング技術と社会実装への取り組み－」
16:50-17:20 講演 髙橋啓介（物質・材料研究機構統合型
材料開発・情報基盤部門情報統合物質・材料研究拠点)「キャタリストインフォマティクスの動向とメタン酸化触媒への適用」
17:20-17:30 閉会挨拶 小安重夫理事（理化学研究所）

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■情報発信型国際シンポジウム in カーディフ
CCI-ICAT Joint International Symposium on
Catalysis
主催：北海道大学触媒科学研究所，Cardiff Catalysis Institute,
School of Chemistry, Cardiff University
日時：2019年1月15日（火）～17日（木）会場：Shandon lecture theatre,school of Chemistry,Cardiff
University（英国）
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．2016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．第三回目はイギリス，カーディフ大学，Cardiff Catalysis Institute(CCI)にて開催した．
1月15日の午後から16日午前までは，CCIが主催するCCI
Conference（参加者155名）に参加した．16日午後から，
ICATとCCIが共催する情報発信型シンポジウムを開催した．CCIを代表してHutchings教授から挨拶があった．ICAT
を代表して清水教授がICATの概要とこれまでの情報発信型シンポジウムのとりくみを紹介した．その後，複合酸化物触媒，バイオマス変換，C1化学，NH3合成，排ガス浄化，
オペランド分光等，触媒科学に関する14件の招待講演が発表された．ポスターセッションはCCI Conference のコー
ヒーブレークの際と16日午後に開催され，学生を含む参加者から58件の発表があった．なお，本シンポジウムにはICATから10名の教員，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155名（うち日本からの参加者
は19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．日本とイギリスの人材交流に関しても充分な成果が得られた．最後に，CCIのDavid Willock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：Day 1 (January 15, 2019)12:00-16:25 CCI Conference
Day 2 (January 16, 2019)09:00-12:30 CCI Conference
13:45-14:00 Welcome address Graham Hutchings (Cardiff
Catalysis Institute)
14:00-14:40 Wataru Ueda (Kanagawa University)
Plenary: "Group 5 and 6 Complex Metal Oxide Catalysts
with Porous Crystal Structures Formed by Metal-Oxo
Cluster Assembling"
14:40-15:00 Simon Kondrat (Loughborough University)"Tuning Polyol Oxidation Pathways through A Choice ofMetal Oxide Supports"
15:00-15:20 Noritatsu Tsubaki (University of Toyama)"Design of New Catalysts Realizing New Catalytic
Reactions in C1 Chemistry"
15:20-15:40 Katsutoshi Nagaoka (Oita University)"Tailored rare earth oxide supported Ru catalysts forutilizing renewable energy"
16:00-16:40 Andrew Beale (UCL and Diamond Light source)
Plenary: "Chemical imaging of catalytic materials underprocess conditions"
16:40-17:00 Kenichi Shimizu (Hokkaido University, ICAT)"In situ XAFS/IR/UV-vis Studies for NH3-SCR by
Cu-Zeolites”
17:00-17:20 Robert Armstrong (Cardiff Catalysis Institute)

22"Quantitative determination of Pt-catalyzed D-glucose
oxidation products using 2D NMR"
17:20-17:50 Poster flash presentations : 2 minutes per poster
17:50-19:00 Poster session
Day 3 (January 17, 2019)
9:00-9:40
Atsushi Fukuoka (Hokkaido University, ICAT)Plenary: "Catalytic conversion of cellulose and chitin intovalue-added chemicals"
9:40-10:00 Qian He (Cardiff Catalysis Institut)"Electron Microscopy study of bimetallic catalysts"
10:00-10:20 Masazumi Tamura (Tohoku University)"Direct copolymerization of CO2 and a,w-diols by a
combination catalyst system of CeO2 and nitriles"
10:20-10:40 Nicholas Dummer (Cardiff Catalysis Institute)"Converting Glycerol to Methanol and Other-value Added
Products"
11:00-11:20 Toru Murayama (Reseach Center for Gold
Chemistry, Tokyo Metropolitan University)"New applications of nanoparticulate gold catalysts using
solid acid support"
11:20-11:40 David Willock (Cardiff Catalysis Institute)"Cu-ZrO2 catalysts: liquid phase hydrogenation using Earthabundant metals"
11:40-12:00 Kiyotaka Nakajima (Hokkaido University,
ICAT)"New Strategy for Selective Production of Furan
2,5-dicarboxylic Acid from Concentrated HMF Solutions
with CeO2-supported Au Catalyst"
12:00-12:15 Closing remarks Atsushi Fukuoka (Hokkaido
University, ICAT)
12:30-13:30 Lab tours.

■ International Symposium on Heterogeneous
Catalysis for Sustainable Energy and Chemical
Production -6th International Symposium of
Institute for Catalysis主催：北海道大学触媒科学研究所
後援：科学技術振興機構，バイオマス変換触媒研究会，北海道大学ロバスト農林水産工学国際連携研究教育拠点，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（STAC-10プロジェクト）
協賛：株式会社島津製作所
日時：2019年2月4日（月）～5日（火）会場：北海道大学創成科学研究棟5階大会議室
概略：本会議は，再生可能資源からのエネルギー・化学品製造に関する先導的研究にフォーカスし，本分野を先導する研究者やその周辺領域を牽引する若手研究者による最新の研究発表を通して，研究者の情報交流を図ることを目的とした．主な発表者は科学技術振興機構・先端的低炭素化技術開発の"ホワイトバイオテクノロジー（特別重点技術領域）"にて触媒法バイオマス変換によるバイオマス変換プロジェクトを推進しているプロジェクトリーダーと固体触媒分野で活躍する国内研究者に加え，著名な2名の固体触媒研究者をオランダから基調講演として招聘した．
講演会の様子：すべての講演を大会議室に集約したため，聴衆が分散することなく講演をすすめることができた．触

年報2018・研究所編●

媒法バイオマス変換に関する最先端の研究成果に加え，新しい触媒材料や触媒反応の開発，さらには最先端の分光技術を使った触媒反応のその場解析に関する講演があり，講演後に設けた質疑応答の時間には活発な議論がなされた．
特筆すべきは三菱ケミカルの研究者によるバイオマス原料を活用した高分子材料の実用化に関する講演である．現行の技術開発において議論されていない潜在的な課題が紹介され，その課題解決に向けた議論が活発に行われた．
全参加者数146名の大部分は北海道大学に所属する学生・研究者であったが，民間企業からの参加者が見られたことは本分野の重要性と本講演会の意義を示す指標になったと考えている．初日の発表修了後には，学内のレストラン（エンレイソウ）にて懇親会を開催した．講演者を中心にして学内の若手研究者が多数参加しており，特に海外からの招待講演者を交えてゆったりとした雰囲気で研究内容に関する議論が行われていた．

所感：触媒分野の中でも「バイオマス変換」という特定の分野に絞って会議を開催したことにより，従来の学会・講演会に比べ深く掘り下げた議論をする場を提供できたと考えている．本分野は実用化へ向けた研究が継続して進められている成長過程の分野であり，開発すべき技術的な課
題は多く残されている．本学の3つの独立した研究グルー
プが科学技術振興機構の支援を受けてプロジェクトを推進している現状を考えると，触媒法バイオマス変換に関する研究分野において本学が世界をリードする情報発信地として今後も貢献できるのではないかと考えている．
講演者・演題：Day 1 (February 4, 2019)10:00-10:10 Opening Remark by Prof. Jun-ya Hasegawa
Session Chair: Prof. Kiyotaka Asakura
10:10-11:10 Plenary Lecture 1: Prof. Dr. Bert Weckhuysen(Utrecht University), "Making & Breaking of Chemical
Bonds: Turning CO2 and Waste into Chemicals"
Session Chair: Prof. Ken-ichi Shimizu
11:10-11:40 Invited Lecture 1: Dr. Keigo Kamata (Tokyo
Institute of Technology), "Development of Crystalline
Mixed Metal Oxide Catalysts for Biomass Conversion"
11:40-12:10 Invited Lecture 2: Dr. Takashi Hisatomi (Shinshu
University), "Heterogeneous Photocatalysts and Reaction
Systems for Renewable Hydrogen Production"●年報2018・研究所編

Session Chair: Prof. Atsushi Fukuoka
13:00-14:00 Plenary Lecture 2: Prof. Dr. Emiel J.M. Hensen(TU/e), "Valorization of lignocellulosic biomass: from
catalytic chemistry to novel processes"
14:00-14:30 Invited Lecture 3: Prof. Mizuki Tada (Nagoya
University), "XAFS Imaging of Solid Catalysts"
14:30-15:00 Invited Lecture 4: Prof. Kazuhiro Takanabe (The
University of Tokyo), "Electrolyte engineering for advanced
water splitting"Session Chair: Prof. Yuichi Kamiya
15:30-16:00 Invited Lecture 5: Dr. Hiroshi Sano (Mitsubishi
Chemical Corporation) "Biomass plastics and biodegradable
plastics, solution for the future?"
16:00-16:30 Invited Lecture 6: Dr. Kiyotaka Nakajima(Hokkaido University), "Smart HMF conversion to FDCA
and its carboxylates with supported Au catalyst"
16:30-17:00 Invited Lecture 7: Prof. Michikazu Hara (Tokyo
Institute of Technology), "HMF conversion into polymer
monomers"
17:00-17:30 Invited Lecture 8: Prof. Atsushi Fukuoka(Hokkaido University), "Catalytic depolymerization ofcellulose and chitin"

Day 2 (February 5, 2019)
Session Chair: Prof. Emiel J.M. Hensen
9:00-10:00 Plenary Lecture 3: Prof. Keiichi Tomishige(Tohoku University), "Heterogeneous deoxydehydration
catalyst for conversion of polyols to chemicals"
Session Chair: Dr. Kiyotaka Nakajima
10:20-10:50 Invited Lecture 9: Dr. Shinya Furukawa(Hokkaido University), "Catalyst Design Based on Alloy
Materials Green Sustainable production of Amines fromAmides"
10:50-11:20 Invited Lecture 10: Dr. Toshiyuki Yokoi (Tokyo
Institute of Technology), "Control of heteroatom distribution
in zeolite framework and its impact on catalytic properties"
11:20-11:50 Invited Lecture 11: Prof. Takao Masuda(Hokkaido University), "Separation of Biomass to Each
Component of Lignocellulose in Chemical Reaction
Engineering Approach"
11:50- Closing remark by Prof. Atsushi Fukuoka

23

■北大こども研究所2019第2日

共催：北海道大学 遺伝子病制御研究所, 触媒科学研究所, 人獣感染症リサーチセンター, 低温科学研究所, 電子科学研究所

08:40-09:10 パート4：なぜ，がんになるの？ 清野 研一郎/北海道大学遺伝子病制御研究所
09:10-09:40 パート5：なぜ，冬眠するほ乳類がいるの？
山口良文/北海道大学低温科学研究所
09:40-10:10 パート6：なぜ，穴が役に立つの？～触媒の不思議な穴～ 長谷川淳也/北海道大学触媒科学研究所
10:45-11:45 研究・実験体験
12:10-12:30 こども研究員認定書授与式＆北大こども研究所の閉所式

日時：2019年3月27日（水）～28日（木）会場：北海道大学遺伝子病制御研究所
概略：本プロジェクトは，北海道大学遺伝子病制御研究所が主催し，学内の附置研・センターが共催する研究所によるアウトリーチ活動であり，様々なサイエンスの分野の研究に触れることを通して，小学生の好奇心を活性化し，可能性を広げることにある．今年度初めて触媒科学研究所が共催して参画することになり，講演者を派遣し，製作体験を受け入れた．
3月28日は長谷川淳也教授が遺伝子病制御研究所に赴いて，「なぜ，穴が役に立つの？～触媒の不思議な穴～」と題する講演を行った．分子サイズのスケール観についての説明に始まり，石油からのナフサ製造，ナフサの接触改質による自動車燃料の製造プロセスについてやさしく説明した．特に，ゼオライト触媒について，成形したタブレッ
ト状のサンプルを回覧し，比表面積の大きさについて説明したところ，意外な表面積の大きさに驚いた様子が見られた．講演後には多くの質問が寄せられ，小学生の好奇心の旺盛さに驚いた．講演後には，参加者は触媒科学研究所を訪問し，技術工作室においてガラス細工の製作を体験した．最初はガスバーナーの勢いに躊躇する様子を見せていたが，技術職員の指導に従って徐々に慣れて，マドラーを完成することが出来ていた．溶融したガラスが数メートル延伸する実演に驚き，水時計などの製作物を手に取って眺めて，普段は出来ない体験を楽しんでいる様子であった．

■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．2018年度は第412回から第422
回まで合計11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，2018年度の最初のコロキウムである第412回のポスター．《》内は担当教員．
第412回コロキウム 2018/04/16 村松淳司（東北大学多元物質科学研究所所長・教授）「メカノケミカル手法を用いたMFI系ゼオライト合成とメタン転化反応」創成
科学研究棟4階セミナー室BC《福岡淳》
第413回コロキウム 2018/04/16 蟹江澄志（東北大学多元物質科学研究所・准教授）「無機ナノ粒子のサイズ・
形態制御液相合成に基づく機能材料開発」創成科学研
究棟4階セミナー室BC《福岡淳》
第 414 回 コ ロ キ ウ ム
2018/04/20
Dr. Jorge
BELTRAMINI （ SeniorResearch
Fellow
NANOMAC-AIBN, The University of Queensland,
AUSTRALIA・Dr. ）「Nanocomposite Catalysts: Enabling
Innovations for Sustainable Energy and Environmental
Technologies」創成科学研究棟4階セミナー室A《福岡淳》

第1日
08:40-08:50 北大こども研究所の開所式
08:50-09:20 パート1：なぜ，生き物は進化するの？ 廣瀬哲郎/北海道大学遺伝子病制御研究所
09:20-09:50 パート2：なぜ，病気はうつるの？ 山岸潤也/北海道大学人獣共通感染症リサーチセンター
09:50-10:20 パート3：なぜ，くじゃくの羽はきれいなの？
三友秀之/北海道大学電子科学研究所
11:00-12:00 研究・実験体験
13:30-14:00 「感染・がん・免疫・炎症」シンポジウムの
体験見学

24

第 415 回 コ ロ キ ウ ム 2018/06/14 Nisanth N. NAIR
（Associate Professor, Department of Chemistry, Indian
Institute of Technology, Kanpur, 208016, India）「ExploringHigh Dimensional Free Energy Landscapes of Chemical
Reactions: New Approaches and Applications」創成科学研
究棟4階セミナー室BC《中山哲》
第416回コロキウム 2018/06/28 Ning YAN（AssistantProfessor, Department of Chemical & BiomolecularEngineering, National University of Singapore, 117585,
Singapore・Dr.）「Renewable N-containing chemicals frombiomass」工学部材料化学系実験棟3階MC030講義室《古川森也》

年報2018・研究所編●

第 417 回 コ ロ キ ウ ム 2018/07/10 Yun LI （ Ph.D.,
Professor, School of Electronic Science and Engineering,
Nanjing University, Nanjing 210093, China ・ Dr. ）「Solution-processed 2D molecular crystals for transistor
applications」創成科学研究棟4階セミナー室A《高敏》
第418回コロキウム 2018/09/12 梶原篤（奈良教育大学・教授）「ラジカル重合反応の素反応過程を電子ス
ピン共鳴（ESR）で見る」創成科学研究棟4階セミナー室BC《中野環》
第419回コロキウム 2018/12/17 Dr. Akshat TANKSALE（ Monash University, Australia ・ Associate Professor ）「 Catalysis for Green and Sustainable Chemicals
Production」創成科学研究棟4階セミナー室BC《Abhijit
SHROTRI，福岡淳》
第420回コロキウム 2019/01/30 津野地直 （広島大学
大学院工学研究科応用化学専攻・助教）「高異方性の層状構造ユニットから成るゼオライトナノシートの実用的合成」創成科学研究棟4階セミナー室BC《鳥屋尾隆》
第 421 回 コ ロ キ ウ ム 2019/01/31 上 村 洋 平 （ Utrecht
University, Department of Chemistry, Inorganic Chemistry
and Catalysis Group, Netherlands）「X 線吸収分光による
光触媒・光電極の励起状態におけるダイナミクス」創成科学研究棟4階セミナー室A《朝倉清髙》
第422回コロキウム 2019/03/22 Dr. Dengsong ZHANG（Department of Chemistry, College of Sciences, Shanghai
University, Shanghai 200444, China・Dr.）「Improved NOX
reduction by Using Novel Catalysts」創成科学研究棟4階セ
ミナー室BC《高敏》●年報2018・研究所編25

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
2017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26

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〉

年報2018・研究所編●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〉●年報2018・研究所編

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 Catalyst andInterface)』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

27

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

28

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・ハーバー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〉

年報2018・研究所編●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 Institute 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〉●年報2018・研究所編

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回均一系不均一系触媒国際会議(ISHHC-16)〈北海道大学学術交流会館〉

29

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
2015/10/01《所長》 初代所長に朝倉清髙（触媒科学研究所教授）就任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Room
A〉
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〉
2017/10/30《催事》 統合物質創製化学研究推進機構 第330

回国内シンポジウム（京都大学化学研究所）
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〈オランダ・アイントホーフェン工科大学〉
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）
2018/02/20 《 催 事 》 Symposium on Nanomaterials forEnvironmental Purification and Energy Conversion- SNEPEC-〈北海道大学学術交流会館小ホール〉
2018/03/26(2)《催事》 国際外部評価委員会（委員長
B.C.Gates)〈北海道大学創成科学研究棟〉

2018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．
2018/04/01《所長》 第2代所長に長谷川淳也（触媒科学研
究所教授）就任
2018/04/16《コロキウム》 （村松淳司）〈創成科学研究棟4階セミナー室BC〉
2018/04/16《コロキウム》 （蟹江澄志）〈創成科学研究棟4階セミナー室BC〉
2018/04/19《教授会》 第37回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/04/20《コロキウム》 （Jorge BELTRAMINI）〈創成
科学研究棟4階セミナー室A〉
2018/05/09《運営委員会》 第17回運営委員会（持ち回り）
2018/05/17《教授会》 第38回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/06/14《コロキウム》 （Nisanth N. NAIR）〈創成科
学研究棟4階セミナー室BC〉
2018/06/15(2)《催事》 統合物質創製化学研究推進機構 第2回若手の会〈休暇村支笏湖〉
2018/06/21《教授会》 第39回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/06/28《コロキウム》 （Ning YAN）〈工学部材料化
学系実験棟3階MC030講義室〉
2018/07/10《コロキウム》 （Yun LI）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2018/07/12《運営委員会》 第18回運営委員会〈創成科学研究棟4階セミナー室BC〉
2018/07/19《教授会》 第40回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/07/31《教授会》 第41回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/08/03(2)《催事》 Pre-conference of TOCAT8 and the
5th International Symposium of Institute for Catalysis〈創成科学研究棟5階大会議室，4階セミナールームBC〉
2018/08/22《運営委員会》 第19回運営委員会（持ち回り）
2018/09/01《人事》 触媒理論研究部門高敏助教配置換
2018/09/01《人事》 高分子機能科学研究部門宋志毅准教
授配置換
2018/09/07《教授会》 第42回教授会（持ち回り）
2018/09/12《コロキウム》 （梶原篤）〈創成科学研究棟4階セミナー室BC〉
2018/09/20《教授会》 第43回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/10/03《教授会》 第44回教授会（持ち回り）

年報2018・研究所編●2018/10/18《教授会》 第45回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/10/29(2)《催事》 統合物質創製化学研究推進機構 第4回国内シンポジウム〈九州大学〉
2018/11/15《教授会》 第46回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2018/11/21《催事》 第4回キャタリストインフォマティク
スシンポジウム〈イイノカンファレンスセンター Room
A〉
2018/11/30《人事》 高分子機能科学研究部門王ヤン助教
辞職（中国科学院蘭州化学物理所蘇州研究院特聘副研究員）
2018/12/17《コロキウム》 （Akshat TANKSALE）〈創成
科学研究棟4階セミナー室BC〉
2018/12/20《教授会》 第47回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2019/01/15(2)《催事》 情報発信型シンポジウムinカー
ディフ〈英国・カーディフ大学〉●年報2018・研究所編

2019/01/24《教授会》 第48回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2019/01/25(2)《催事》 統合物質創製化学研究推進機構 第2回国際シンポジウム〈京都大学〉
2019/01/30《コロキウム》 （津野地直）〈創成科学研究棟4階セミナー室BC〉
2019/01/31《コロキウム》 （上村洋平）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2019/02/21《教授会》 第49回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2019/03/14《教授会》 第50回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2019/03/22《コロキウム》 （Dengsong ZHANG）〈創成
科学研究棟4階セミナー室BC〉
2019/03/31《人事》 触媒理論研究部門中山哲准教授辞職（東京大学大学院工学系研究科教授）

31

基礎研究系
Department of Fundamental Research
触媒表面研究部門/ Catalyst Surface
Research Division■2018年度の構成員〈教授〉朝倉清髙・〈准教授〉髙草木達・〈助教〉三輪寛子・〈特任助教〉脇坂祐輝［～2018/04/30］・〈博士研究員〉Can LIU［2018/04/09～］/Kashabonita UPENDER［2018/04/11～］/Bapurao Gangaram BHARATE［2018/06/15～］・〈非常勤研究員〉Bing HU［2019/01/01～］・〈客員研究員〉Juan D. JIMENEZ・〈JSPS 外国人特別研究員〉Felix Elias FEITEN・〈工学院/大学院博士課程〉
Natee SIRISIT/城戸大貴/Md.Harun Al RASID・〈工学院/大学院修士課程〉金野弘/陶山なぎさ/ Bang LU・〈工学部/学部学生〉河本雅弥/岩﨑正弥/佐藤優太・〈研究生〉Bang
LU/Deling BAO/Kaiyue DONG・〈研究支援推進員〉山本
貞明・〈事務補助員〉Chorong KIM［2018/10/01～］・〈事務補助員〉濱上優子

Fig.1 The first MARX-RAMAN spectrum: Excitation energy
9886 eV(Just above the edge) and the loss energy 408 eV justcorresponding to N K-edge.
し，表面反応を制御することを目指している．

■2018年度のうごき
2018年4月，河本雅弥,岩﨑正弥,佐藤優太, Bang LU,
Deling BAOが卒研生・研究生として加わり，Dr. Can LIU,
Dr. Kashabonita UPENDER が 博 士 研 究 員 と し て 着 任 した.2018年6月，Bapurao BHARATEが博士研究員として着任し，秋にはMd Harun Al RASHIDが博士課程学生として，
Kaiyue DONGが研究生として，Chorong KIMが技術補佐員として加わった．2019年1月には，HU Bingが非常勤研究員として着任し，Mr. Juan D. JIMENEZが客員研究員（South
Calorina University）として加わった．一方2018年12月NateeSIRISITが博士号取得しタイに帰国，Dr. Felix Elias FEITENが3月BerlinのFHIに向け出発した．また，金野弘が修士を卒業し，富士通に就職した.

■研究課題
構造の規定された単結晶などの平坦基板を用いて，その表面の構造や反応物性を調べ，触媒の原理の解明を行なっている．さらにふさわしい解析手段を開発し，物理的手法で制御された表面を調製して，表面を機械のように動か

32

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き，高分散した触媒ナノ粒子のその場構造解析法として力を発揮している．一方，表面反応に直接関係する吸着した反応中間体側からのXAFS測定には2つの困難がある．1つは，反応中間体は軽元素であり，そのX線吸収端は1000 eV以下の低エネルギーに存在して，空気等の吸収が大きくなるため，真空下での測定が必要なことである．このためにin situ測定は工夫が必要となる．2つ目に，環境に共存する同一元素が妨害し，決定したい反
応中間体の構造を調べることが困難になる点である．私たち が 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．
2018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
をとらえることができた．他の元素による実験でも同様の結果を得た．
《論文3，14，講演5》
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，イオン結合，金属結合すべてが実現し，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，3つの結合性のバ
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．私たちは，水素化脱硫反応，水素化脱窒素反応，
脱塩素反応，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Ni2Pを中心に研究を行っている．

年報2018・研究室編●

2018年度のトピック: Ni(111)表面にPを吸着させ，モデル 系 が 構 築で き ない か 検 討し た ． 表 面に で きる
×
R19.1°構造を解析したところ，Ni2Pの表面との類似性を見いだした．

PEEM（光電子放出顕微鏡）と化学分析可能なEXPEEM（エネルギー分析型PEEM）を開発している．PEEMは2013年より市販された．また，気体存在下や溶液中の観測などを行えるセルの開発も行った．
2018年度のトピック： 工学部の渡辺精一教授とZnOナノ
ロッドの電界放出特性の研究を行っている．またトリチウ
ムから放出されるベータ線を利用したトリチウム顕微鏡の開発に取り組んでいる．

■学内外の研究者との共同研究（2018年度）

Ni2P () planeFigure 2. P was adsorbed on Ni(111) by the thermal
decomposition of GaP under UHV to create the× R19.1° structure whose atomic scale structure wasproposed with a rectangular unit cell similar to theNi2P() plane.
3．多様な量子ビームを用いた触媒解析手法の確立
表面の複雑な現象を解明するため，加速器ベースの放射光，中性子，ミュオンや陽電子，さらに，XFEL（x-ray freeelectron laser)などの量子ビームが有力な武器になっている．我々は，触媒や表面研究に適した新しい量子ビーム手法を開発し，触媒研究に応用した．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.
2018年度のトピック： fs-psオーダで変化する光触媒WO3の構造変化をW L1吸収端ポンププローブ法で研究し，光吸収に伴い非対称性構造へと変化することを見出した.また，10 fsオーダのさらに高い時間分解能を持つポンププ
ローブ測定を行った．
《講演1，4，5》
4．燃料電池触媒の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．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 （ highlyoriented 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．
2018年度のトピック： 表面反応制御法で金単結晶表面に1原子層のPtクラスターを作成し，構造を決定した．従来から考えられてきた構造とは異なることを明らかにした《論文6》．
5．PEEMとEXPEEMの開発
触媒反応が起こっている様子をリアルタイム観測する●年報2018・研究室編

ユトレヒト大学上村洋平博士「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」/山中一郎教授「メタン活性化触媒の operando 観察」/物質・材料研究機構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，XAFS データベースの開発」/東京電気通信大学岩澤康裕教授「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」/日本原子力研究開発機構伊藤孝博
士「µSR 法を用いた rutile 型 TiO2 の欠陥構造の光化学特性の解明」/東京医科歯科大学医歯学総合研究科宇尾基弘
教授・和田敬広助教「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 宇留賀朋也教授・関澤央輝
博士「燃料電池触媒の開発」/理研矢橋牧名博士・片山哲
博士「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 山口真博士・大平昭博博士・黒田清一博士「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博士「Mo クラスターの構造研究」/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」/北海道大学工学研究院渡辺精一教授「ZnO ナノロッドの PEEM による研究」/South
Carolina University, Prof. Jochen LAUTERBACH,「Ni-P 化合
物の表面構造」/Goa University, Prof. P. R. SAEODE，「酸化物の触媒作用と XAFS」■2018年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Hou, Y.; Nagamatsu, S.; Asakura, K.; Fukuoka, A.;
Kobayashi, H. Trace Mono-Atomically Dispersed Rhodium
on Zeolite-Supported Cobalt Catalyst for the Efficient
Methane Oxidation. Commun. Chem. 2018, 1, 41−47.
(2) Takakusagi, S.; Iwasawa, Y.; Asakura, K. Premodified
Surface Method to Obtain Ultra-Highly Dispersed Metals andTheir 3D Structure Control on an Oxide Single-Crystal
Surface. Chem. Rec. 2018, 18, 1−13.
(3) Sirisit, N.; Kido, D.; Wakisaka, Y.; Ariga-Miwa, H.;
Takakusagi, S.; Asakura, K.; Sekizawa, O.; Sakata, T.; Uruga,

33

T.; Iwasawa, Y. Evidence for Multi-Atom Resonance X-Ray
Raman Spectroscopy-An in situ Low Z-Element andBond-Specific X-Ray Spectroscopy. e-J Surf. Sci. Nanotech.
2018, 16, 387−390.
(4) Zhang, J. P.; Nagamatsu, S.; Du, J. M.; Tong, C. L.; Fang,
H. H.; Deng, D. H.; Liu, X.; Asakura, K.; Yuan, Y. Z. A
Study of FeNx/C Catalysts for the Selective Oxidation of
Unsaturated Alcohols by Molecular Oxygen. J. Catal. 2018,
367, 16−26.
(5) Asakura, K.; Abe, H.; Kimura, M. The Challenge ofConstructing an International XAFS Database. J.
Synchrotron Rad. 2018, 25, 967−971.
(6) Yuan, Q.; Wakisaka, Y.; Uemura, Y.; Wada, T.;
Ariga-Miwa, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K.; Brankovic, S.
R. Reaction Stoichiometry and Mechanism of Pt Deposition
Via Surface Limited Redox Replacement of Copper UPD
Layer on Au(111). J. Phys. Chem. C 2018, 122,
16664−16673.
(7) Sarode, P. R.; Asakura, K.; Priolkar, K. R.; Hegde, M. S.
EXAFS Study of Ti0.98Pd0.02O2-Δ Catalyst. AIP Conference
Proceedings 2018, 1953, 70009.
(8) Wakisaka, Y.; Kido, D.; Uehara, H.; Yuan, Q. Y.;
Takakusagi, S.; Uemura, Y.; Yokoyama, T.; Wada, T.; Uo,
M.; Sakata, T.; Sekizawa, O.; Uruga, T.; Iwasawa, Y.;
Asakura, K. A Demonstration of Pt L3-Edge EXAFS Free
from Au L3-Edge Using Log–Spiral Bent Crystal Laue
Analyzers. Catalysts 2018, 8, 204−209.
(9) 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.
(10) Wakisaka, Y.; Kido, D.; Uehara, H.; Yuan, Q.; Feiten, F.
E.; Mukai, S.; Takakusagi, S.; Uemura, Y.; Yokoyama, T.;
Wada, T.; Uo, M.; Sekizawa, O.; Uruga, T.; Iwasawa, T.;
Asakura, K. Development of Surface Fluorescence X-Ray
Absorption Fine Structure Spectroscopy Using a Laue-Type
Monochromator. Chem. Rec. 2018, 18. 1−10.
(11) Lyu, H.; Hisatomi, T.; Goto, Y.; Yoshida, M.; Higashi,T.; Katayama, M.; Takata, T.; Minegishi, T.; Nishiyama, H.;
Yamada, T.; Sakata, Y.; Asakura, K.; Domen, K. An
Al-Doped SrTiO3 Photocatalyst Maintaining Sunlight-Driven
Overall Water Splitting Activity for over 1000 h of ConstantIllumination. Chem. Sci. 2019, 10, 3196−3201.
(12) Fujikawa, T.; Asakura, K.; Kogo, J.; Niki, K.; Rehr, J. J.
Theory of Multi-Atom Resonant Raman Scattering. J
Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2019, 233, 57−63.
(13) Inami, Y.; Ogihara, H.; Nagamatsu, S.; Asakura, K.;
Yamanaka, I. Synergy of Ru and Ir in thelectrohydrogenation of Toluene to Methylcyclohexane on a
Ketjenblack-Supported Ru-Ir Alloy Cathode. ACS Catal.
2019, 9, 2448−2457.
(14) Maiti, S.; Das, D.; Pal, K.; Llorca, J.; Soler, L.; Colussi,
S.; Trovarelli, A.; Priolkar, K. R.; Sarode, P. R.; Asakura, K.;
Seikh, M. M.; Gayen, A. Methanol Steam Reforming
Behavior of Sol-Gel Synthesized Nanodimensional
CuxFe1-xAl2O4 Hercynites. Appl. Catal., A 2019, 570, 73−83.
(15) Yamada, Y.; Sugiura, T.; Morita, K.; Ariga-Miwa, H.;
Tanaka, K. Improved Synthesis of Monocationicμ–Nitrido-Bridged Iron Phthalocyanine Dimer with No
Peripheral Substituents. Inorg. Chim. Acta 2019, 489,
160−163.
(16) Hinuma, Y.; Toyao, T.; Kamachi, T.; Maeno, Z.;
Takakusagi, S.; Furukawa, S.; Takigawa, I.; Shimizu, K.
Density Functional Theory Calculations of Oxygen Vacancy
Formation and Subsequent Molecular Adsorption on Oxide

34

Surfaces. J. Phys. Chem. C 2018, 122, 29435−29444.
(17) Toyao, T.; Suzuki, K.; Kikuchi, S.; Takakusagi, S.;
Shimizu, K.; Takigawa, I. Toward Effective Utilization ofMethane: Machine Learning Prediction of Adsorption
Energies on Metal Alloys. J. Phys. Chem. C. 2018, 122,
8315−8326.
(18) 髙草木達，朝倉清髙，分子修飾による酸化物単結晶
表面での金属超高分散化とPTRF-XAFS法による三次元構
造解析，表面と真空 2018，61，309-314.
著書(1) Takigawa, I.; Shimizu, K.; Tsuda, K.; Takakusagi, S.
Machine Learning Predictions of Factors Affecting the
Activity ofHeterogeneous
Metal
Catalysts.
In
Nanoinformatics, Springer Singapore, Singapore, 2018, pp
45−64.
(2) Suzuki, S.; Chun, W. J.; Nomura, M.; Asakura, K.
X-Ray-Aided Noncontact Atomic Force Microscopy. In
Compendium of Surface and Interface Analysis, The Surface
Science Society of. J. Ed., Springer Singapore, Singapore,
2018, pp 815−819.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Asakura, K.: "Elucidation of local structure change ofphotocatalysts during the photoabsorption process by use of
fs-ps pump-probe XAFS method" 17th International
conference on X-ray absorption fine structure, Krakow,
Poland (2018/7/25). [Key Note](2) Takakusagi, S.: "Atomic-level structure and reactivity on
well-defined model catalysts surfaces studied by STM and
XAFS" 2018 International Symposium on Advancement
and Prospect of Catalysis Science & Technology, Sydney,
Australia (2018/7/27).
(3) 三輪（有賀）寛子：「μSR法を用いた金属酸化物構造解析」，第58回オーロラセミナー，定山渓ビューホテル
（札幌）（2018/7/8）．
(4) 朝倉清髙：「触媒は生きている」，夢・化学－21，化学への招待，北海道大学化学系への2日体験入学（札幌）（2018/7/30）．
(5) Asakura, K.: "Elucidation of local structure change ofphotocatalysts during the photoabsorption process by use of
fs-ps pump-probe XAFS method" 5th ICAT conference andpreconference of TOCAT8, Sapporo, Japan (2018/8/4).
(6) Asakura, K.: "Ultrafast XAFS Studies on the
Photoabsorption Processes" TOCAT8, Yokohama, Japan(2018/8/6).
(7) Asakura, K.: "The sensitivity and resolution developmentof X-ray spectroscopy–smaller, faster, thinner and sparser
samples" EuCheMS, Liverpool, UK (2018/8/28). [invited](8) 髙草木達：「担持金属モデル触媒表面の原子レベル構
造解析と反応計測」，第122回触媒討論会，北海道教育大（函館市）（2018/9/26）．［依頼講演］(9) 朝倉清髙：「ガルバニック交換反応による一原子層成長の偏光全反射蛍光XAFSによるその場観測」，第10回岩澤コンファレンス，慶應義塾大学日吉キャンパス（横浜市）（2018/10/5）．［招待講演］(10) 髙草木達：「偏光全反射蛍光XAFS法を用いた固気及び固液界面における表面金属ナノ構造の三次元構造解
析」，2018年日本表面真空学会学術講演会，神戸国際会
議場（神戸市)（2018/11/21)．[依頼講演](11) 朝倉清髙：「XAFS database構築に向けて」，第4回キャタリストインフォマティクス，イイノホール(東京都千代田区)（2018/11/21）［招待講演］(12） 三輪（有賀）寛子：「μSR法を用いた触媒構造解析」，
第1回日本表面真空学会若手研究会・第4回放射光学会若年報2018・研究室編●

手有志研究会合同研究会，甲南大学（神戸市）（2018/11/22）．［招待講演］(13) 朝倉清髙：「硬Ｘ線XAFSのデータベース」，光ビー
ムプラットフォームシンポジウム，秋葉原UDXギャラリー（東京都千代田区）（2019/3/1）．［招待講演］(14) 髙草木達：「触媒動作中の活性点立体構造決定のためのオペランド偏光全反射蛍光XAFS法の開発と触媒イ●年報2018・研究室編

ンフォマティクス」，第17回SPring-8ユーザー協同体顕微ナノ材料科学研究会・第14回日本表面科学会放射光表面科学研究部会・第3回プローブ顕微鏡研究部会合同シンポジウム，NIMS（つくば)（2019/3/04）．［招待講演］(15) 朝倉清髙：「XAFS構造解析の基礎」,「XAFS構造解析の基礎」，日本化学会99回春季年会,甲南大学（神戸市）（2019/3/16）．

35触媒理論研究部門/Catalysis Theory
Research Division■2018年度の構成員〈教授〉長谷川淳也・〈准教授〉中山哲［～2019/03/31］・〈特任准教授〉Nisanth N. NAIR［2018/05/25～
2018/07/24］・〈助教〉Min GAO［2018/07/01～］・〈博士研究員〉Manussada RATANASAK/大塚勇起・〈学術研究員〉阿部澄枝［2018/04/01～］・〈非常勤研究員〉
Maximilian Justus KRAEMER［～2018/12/21］・〈研究員〉
Sarinya HADSADEE・〈総合化学院/大学院博士課程〉宮崎玲/Liming ZHAO/Danjo Purio DE CHAVEZ・〈総合化学院/大学院修士課程〉杉山利行/伊勢家正裕/Fuyu YIN・〈理学部/学部学生〉保坂龍/原綾汰・〈事務補助員〉土井聡子・〈特定専門職員〉坂井富美子■2018年度のうごき
4月より修士2年の尹が加わった．5-7月にインド工科大学カーンプル校のNairが特任准教授として滞在した．7月より高が助教として着任した．非常勤研究員のKraemer博士が12月末で退職した． 2019年3月に杉山が富士通に就職
し，学術研究員の阿部が退職した．学部学生の原（理学部化学科）が2019年1月より分属された．准教授の中山が3月末をもって退職し，2019年4月より東京大学教授に着任
した．

■研究課題
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，

36

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．
2018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．その結果，再構成ミオグロビンが用いるポルフィセン
配位子によって，配位子場が強まり，鉄の3d軌道の準位に影響を与え，高スピン状態が不安定化した．
今年度は更に，タンパク質の効果を考慮したエネルギー
プロファイルを求めるためにQM/MM法を用いた計算を行った．その結果，系間交差が起きる構造に若干の変換はあったが，気相中の計算結果と定性的に一致する結果を得た．
このことは，再構成系が高い活性を示す要因が，ヘム錯体の電子状態にあることを示している．
2．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
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．
2018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．この成果を論文として取りまとめている．

年報2018・研究室編●

36

3．白金触媒によるエチレンの酸化メカニズムに関する理論的研究
メソポーラスシリカに白金ナノ粒子を担持した触媒が，0℃付近の低温においてもエチレンを完全酸化することが，北大・福岡グループにより報告されている．本研究では，白金ナノ粒子のモデル反応系を構築し，量子化学計算を用いてエチレンの完全酸化に至る反応経路と，反応における担体の効果を解析している．
2018年度のトピック： エチレンジオキサイド中間体からC-Cσ結合が解裂してホルムアルデヒドが生成する経路が見出され，そのエネルギー障壁が，担体の効果で 6.40
kcal/molに低下するという結果が得られた．これは遷移状態（Fig. 1）における軌道間相互作用に起因することが明らかになった．

セスのメカニズム解明を目指している．
2018年度のトピック： 二酸化炭素の資源化という観点から，二酸化炭素を用いた有用化学品の合成反応開発は重要な課題である．二酸化炭素とメタノールからの炭酸ジメチル（DMC）直接合成反応はその一例であり，本反応に酸化セリウムなどの酸塩基両機能性触媒が有効であることが報告されている．本研究では，多数のメタノール分子を配置した第一原理分子動力学計算を行うことで，自由エネル
ギープロファイルに基づいて反応機構の解明を行った．反応経路として，表面カーボネート種に由来する吸着種
CO2(m)から出発し，表面酸素原子と結合を持ったメチルカ
ーボネート（MMCS）種を経由する経路（Path A）と解離吸着したメタノールに分子状CO2が挿入されることで生成するメチルカーボネート（MMC）を経由する経路（Path B）
について検討した．自由エネルギープロファイルに基づく解析を行った結果（Fig. 3），律速段階の活性化障壁の比較からPath Aが有利であることが明らかになった．また，
Path Aにおいて，酸素欠陥を介する中間体（INT_A1）が見
出され，この中間体の安定性が酸化セリウム触媒の優位性を生み出していることがわかった．
160
140

4．欠陥があるh-BNに担持したNi粒子によるメタン乾式改質反応に関する研究
六方晶窒化ホウ素（h-BN）は広いバンドギャップを持つ絶縁体であり，触媒活性については研究されていなかった．しかし，欠陥や金属基板を導入することによって，h-BNは高い触媒活性を持つことが理論計算によって示された．
最近，上海大学のZhang Dengsongグループにより，欠陥があるh-BNに担持したNi粒子を創成し，メタン乾式改質反応に応用し，コーク劣化抑制を実現した．我々は，Zhangグ
ループと共に，h-BNの触媒活性について理論的に研究を行っている．
2018年度のトピック： 理論計算により，欠陥の種類は表面の電子構造に強い影響を及ぼすことを示した．窒素欠陥
は電子ドナー，ホウ素欠陥は電子アクセプターになっており，担持されたNi粒子によるCH4とCO2の反応活性に大きく影響することが分かった（Fig. 2）．

Fig. 2 Scheme of dry reforming of methane on Ni
embedded h-BN surface.

5. 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●年報2018・研究室編

Free energy / kJ·mol−1120

Fig. 1 Transition state of C-C cleavage of ethylene.

∆A = 117
(139)
TS_B2

Path APath B∆A = 21(77)

100∆A = 37
(101)
TS_B1

MMCS

INT_B1∆A = 60
(82)
TS_AB

TS_A1

80

(72)

-20

(22)
MMC
CO2(m)

TS_A5(120)
INT_B1∆A = 52
(111)

TS_A3

(59)
INT_A2a

20
0∆A = 49(73)
TS_A4∆A = 77
(77)

(56)

40

∆A = 13
(85)

MMCS

TS_A2

60

∆A = 19
(139)
TS_B3

(24)
INT_A1(62)b

INT_A2(0)CO2(m)MMC

INT_A1.1

INT_A1.2

Fig. 3 Free energy profiles for the direct DMC formation from
CO2 and methanol

6．凝縮系における励起状態の溶媒効果に関する理論的研
究
溶媒との相互作用が励起状態における分子の機能を制御する系が知られており，より高度な電子状態理論によって分子間相互作用を記述する必要がある．これまで，我々はQM/MM法などのハイブリッド理論によってこの問題を扱ってきたが，励起状態におけるエキシトンカップリング，
分散力などの寄与を電子状態理論の枠組みの範囲内で取り扱う手法が求められている．
2018年度のトピック： 励起状態計算において電子的相互作用を波動関数理論の枠組みにおいて摂動論的に考慮する方法を開発した．HF, CIS法をそれぞれ基底，励起状態の電子理論として，溶質の励起エネルギーに寄与する相互作用（Fig. 4）を二次の摂動理論を用いて考慮した．SAC-CI理論と同様に，基底状態と励起状態に共通するエネルギー項は定式化の時点で相殺されるので，計算量を理論的に低減することが可能である．
更に，そのエネルギー分割解析（EDA）を行った．これまでに提案した分子軌道の局在化手法を用い，溶媒やアミノ酸毎に分子軌道を局在化させることで，溶媒分子ごとに分極と分散相互作用のエネルギー寄与を評価した．
加えて，同方法をより巨大な分子系に適用するために，
プログラム開発を行った．アルゴリズムの効率化と計算の並列処理により，積分変換部分を飛躍的に高速化すること37

に成功し，およそ1000原子を含む基質―溶媒分子系の励起状態計算が可能になった．応用として，溶媒中のクマリン
分子やタンパク質中のレチナール分子など光機能性分子のフォトクロムズムに関する研究を行った．《論文3》Fig. 4 First-order interactions decomposed into molecularfragments.

7．物性値を拘束条件とする分子の構造最適化手法の開発
表面や溶液内における反応系は多様な分子種や分子構造に由来する複雑分子系である．そのような場合，ポテン
シャル曲面が複雑であり，従来のやり方では構造決定が困難な場合が多い．本研究ではこのような問題に対して，実験の観測結果を計算条件の一部とした構造最適化計算の手法を提案した．これにより，初めから観測結果あるいは物性値を理論計算に取り入れることにより，探索する空間を制限し，実験データと理論値を比較する手間や恣意的なモデル作成による誤差を軽減することを目指した．
2018年度のトピック： 概念の妥当性を証明する計算においては，イオン化エネルギーを物性値として利用し，特定の準安定なエネルギー極小点に直接構造最適化ができる
ことを示した．Fig.5にイオン化エネルギーを用いて加工したポテンシャルエネルギー曲面を示す．左上図では構造
Bにエネルギー極小点があるが，右下図ではこれが完全に消失し，構造Aがエネルギー極小となっている．
《論文5》

Fig. 5 Constraint-modified energy surface of a SN2 reaction.

■学内外の研究者との共同研究（2018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」/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38

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」/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」/中国上海大学Zhang Dengsong教
授 「Selective Catalytic Reduction of NOx with NH3 by solid
catalyst」/ 中国中山大学Tong Shengfu研究員「リチウム酸
素電池における酸素表面吸着の役割」/中国清華大学Lv
Wei研究員「リチウム酸素電池内触媒反応機構の解明」/
シンガポールYan Ning准教授「表面担持した単金属を用い触媒反応機構の解明」■2018年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Lyalin, A.; Kuznetsov, V. G.; Nakayama, A.; Abarenkov, I.
V.; Tupitsyn, I. I.; Gabis, I. E.; Uosaki, K.; Taketsugu, T.
Lithiation Products of Silicon Anode Based on Soft X-ray
Emission Spectroscopy: A Theoretical Study. J. Phys. Chem.
C, 2018, 122, 11096-1110.*

年報2018・研究室編●

38

(2) 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.*(3) Yanai, K.; Ishimura, K.; Nakayama, A.; Hasegawa, J. A
First-Order Interacting Space Approach to Excited-State
Molecular Interaction: Solvatochromic Shift of p-Coumaric
Acid and Retinal Schiff Base. J. Chem. Theory Comput.
2018, 14, 3643-3655. *(4) Matsuoka, K.; Albrecht, K.; Nakayama, A.; Yamamoto, K.;
Fujita, K. Highly Efficient Thermally Activated Delayed
Fluorescence Organic Light-Emitting Diodes with Fully
Solution-Processed Organic Multilayered Architecture:
Impact of Terminal Substitution on Carbazole-Benzophenone
Dendrimer and Interfacial Engineering. ACS Appl. Mater.
Interfaces 2018, 10, 33343-33352. *(5) Harada, I.; Nakayama, A.; Hasegawa, J. Constraint
structure optimization to a specific minimum using ionizationenergy. J. Comput. Chem. 2019, 40, 507-514.*(6) Iwasa, T.; Sato, T.; Takagi, M.; Gao, M.; Lyalin, A.;
Kobayashi, M.; Shimizu, K.; Maeda, S.; Taketsugu, T. A
Combined Automated Reaction Pathway Searches and Sparse
Modeling Analysis for Catalytic Properties of Lowest Energy
Twins of Cu13. J. Phys. Chem. A 2019, 123, 210-217.*(7) Lyalin, A.; Kuznetsov, V. G.; Nakayama, A.; Abarenkov, I.
V.; Tupitsyn, I. I.; Gabis, I. E.; Uosaki, K.; Taketsugu, T. Soft
X-ray Li-K and Si-L2,3 Emission from Crystalline andAmorphous Lithium Silicides in Lithium-ion Batteries
Anode. J. Electrochem. Soc. 2019, 166, A5362-A5368.*(8) Gu, Y.; Matsuda, K.; Nakayama, A.; Tamura, M.;
Nakagawa, Y.; Tomishige, K. Direct synthesis of alternating
polycarbonates from CO2 and diol by using a catalyst system
of CeO2 and 2-furonitrile. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019,7, 6304-6315. *(9) Debnath, S.; Song, X.; Fagiani, M.; Weichman, M.; Gao,
M.; Maeda, S.; Taketsugu, T.; Schollkopf, W.; Lyalin, A.;
Neumark, D.; Asmis, K. CO2 Adsorption on Ti3O6-: A Novel
Carbonate Binding Motif. J. Phys. Chem. C 2019, 123,
8439-8446. *総説・解説
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Zhao, L.; Nakayama, A.; Oohora, K.; Meichin, H., Hayashi
T.; Hasegawa, J.: "Controlled Intersystem Crossing in Iron
Porphycene Substituted Myoglobin for Cyclopropanation
Reaction: A Theoretical Study" IRCCS The 2nd International
Symposium, Kyoto University, Kyoto, Japan (2019/01/25-26).
[Poster](2) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of the Direct Synthesis of Dimethyl Carbonate
from CO2 and Methanol over Metal-Oxide Catalysis: a
Theoretical Study" IRCCS The 2nd International Symposium,
Kyoto University, Kyoto, Japan, (2019/01/25-26) [Poster](3) Gao, M.; Lyalin, A.; Maeda, S.; Taketsugu, T,: "Theoretical
Study on Geometry Effect on the Catalytic Activity of Gold
Clusters" IRCCS The 2nd International Symposium, Kyoto
University, Kyoto, Japan (2019/01/25-26). [Poster](4) Nakayama, A.; "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2 Interface:First-Principle Simulations" FHI-JST Joint Symposium"Current Topics and Challenges for Innovative Catalysts"
Harnack-Haus Tagungsstätte der Max-Planck-Gesellschaft,
Berlin, Germany (2018/10/31-11/2). [Oral](5) Ratanasak, M.; Yamamoto, T.; Suginome, M.; Hasegawa,
J.: "Exploring the Enantioselective Mechanism of Pd Catalyst
with Polyquinoxaline Ligand for Asymmetric Hydrosilylation●年報2018・研究室編

of Styrene" 2018 National Symposium for Molecular
Chirality, Beijing University of Chemical Technology, China(2018/10/21). [Invited Talk](6) Hasegawa, J.: "Computational Chemistry with Constraint
Force" A Satellite Symposium to celebrate Prof. Kenichi
Fukui’ s 100th birthday, Fukui Institute for Fundamental
Chemistry, Kyoto University, Japan (2018/10/21). [Invited
Talk](7) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface:First-Principle
Simulations"
Nanotalk,
National
Nanotechnology Center (NANOTEC), Pathum Thani,
Thailand (2018/09/11). [Invited Talk](8) Nakayama, A.: "Catalytic reactions at theliquid/metal-oxide interface: first-principle molecular
dynamics simulation" The 8th IUPAC International
Conference on Green Chemistry, Shangri-La Hotel, Bangkok,
Thailand (2018/09/9-14). [Invited Talk](9) Nakayama, A.; Sugiyama, T.; Tamura, M.; Shimizu, K.;
Hasegawa, J.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2 Interface:First-Principle Simulations" Pre-conference of TOCAT8 andthe 5th International Symposium of Institute for Catalysis,
Hokkaido University, Sapporo, Japan (2018/08/3-4). [Oral](10) Miyazaki, R.; Jin, X.; Yoshii, D.; Yatabe, T.; Yamaguchi,
K.; Mizuno, N.; Hasegawa, J.: "Theoretical study fordehydrogenation mechanism of 1-methyl-4-piperidone on Aucluster catalysis: relationship between charge state andcatalytic activity" Pre-conference of TOCAT8 and the 5thInternational Symposium of Institute for Catalysis (ICAT),
Hokkaido University, Hokkaido, Japan (2018/08/03-04).
[Poster](11) Krämer, M.J.; Hasegawa, J.: "Photocatalytic CO2
reductionmechanismoffac-[Re(bpy)(CO)3Cl]"
Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido University,
Sapporo, Japan (2018/08/03-04). [Poster](12) Ratanasak, M.; Yamamoto, T.; Suginome M.; Hasegawa,
J.: "Enantioselective Hydrosilylation of Styrene Catalyzed byPalladium Catalyst with Chiral Polymer Ligands"
Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido University,
Sapporo, Japan (2018/08/3-4). [Poster](13) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
mechanism of the direct synthesis of dimethyl carbonate from
CO2 and methanol over metal-oxide catalysis: a theoretical
study" Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido University,
Sapporo, Japan (2018/08/3-4). [Poster](14) Chavez, D.; Fukuoka, A.; Hasegawa, J.: "Theoretical
Insights in Mechanochemical Selective Chitin Hydrolysis"
Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido University,
Sapporo, Japan (2018/08/3-4). [Poster](15) Ohtsuka, Y.; Nakayama, A.; Nishikawa, Y.; Ogihara, H.;
Yamanaka, I.; Hasegawa, J.: "Theoretical Study on
Conversion of Methane to Higher Hydrocarbons by
Liquid-Metal Indium" Pre-conference of TOCAT8 and the
5th International Symposium of Institute for Catalysis,
Hokkaido University, Sapporo, Japan (2018/08/3-4). [Poster](16) Iseka, M.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "A DFT study ofC-H bond activation of methane over transition metal-doped
CeO2 catalyst" Pre-conference of TOCAT8 and the 5thInternational Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido
University, Sapporo, Japan (2018/08/3-4). [Poster](17) Ohtsuka, Y.; Nishikawa, Y.; Ogihara, H.; Yamanaka, I.;
Hasegawa, J.: "Methane to Ethane Conversion by Liquid39

Metal Indium: A DFT Mechanistic Study" 2018 International
Symposium on Advancement and Prospect of Catalysis
Science & Technology, The University of Sydney, Australia(2018/07/25-27). [Invited Talk](18) Nakayma, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface:First-Principle Simulations" Special Seminar, Vidyasirimedhi
Institute of Science and Technology (VISTEC), Rayong,Thailand (2018/07/09). [Invited Talk](19) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites
on Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface:First-Principle Simulations" PERCH-CIC Congress X: 2018
International Congress for Innovation in Chemistry, Jomtien
Palm Beach Hotel & Resort, Pattaya, Chonburi, Thailand(2018/07/4-7). [Invited Talk](20) Ratanasak, M.; Yamamoto, T.; Suginome M.; Hasegawa,
J.: "Enantioselective Hydrosilylation of Styrene Catalyzed by40

Palladium Catalyst with Chiral Polymeric Ligands"
Computational Catalysis for Sustainable Chemistry, The
Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ),
Tarragona, Catalonia, Spain (2018/06/13-15). [Poster]
受賞(1) 宮崎玲：「金クラスター触媒上での酸素によるピペリ
ドンのC-H結合活性化機構に関する理論的研究」，第123回触媒討論会 (2019/3/20-21) 《学生ポスター発表賞》(2) 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」，第122回触媒討論会 (2018/9/26-28) 《学生ポスター発表賞》(3) 宮崎玲：「Auクラスター触媒によるピペリドンの脱水
素機構: クラスターの荷電状態と反応活性の関連性について」，第58回オーロラセミナー(2018/7/8-9) 《優秀ポスター賞》

年報2018・研究室編●

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

なくとも十数量体までの収率を決定する方法を確立した．

■2018年度の構成員〈教授〉福岡淳・〈准教授〉中島清隆・〈助教〉小林広和/Abhijit SHROTRI・〈特任助教〉藪下瑞帆［2018/04/01～2018/07/31］・〈博士研究員〉平山純［～2019/03/31］/Minjune KIM/佐川拓矢［2018/04/01～］/Eunhyeok YANG
［2018/07/01～］/Shazia Sharmin SATTER［2018/10/01～］/Etty Nurlia KUSUMAWATI［2019/02/01～］・〈学術研究員〉松本慶江子［～2019/03/31］・〈総合化学院/大学
院博士課程〉Shazia Sharmin SATTER［～2018/09/30］/鉄地河原浩太/Pengru CHEN/SHAIKH Nazmul Hasan
Mohammad Dostagir［2018/10/01～］・〈総合化学院/大学
院修士課程〉Cheng YANG/淺川みゆき/柴山夏実・〈理学部/学部学生〉加藤寿也/八鍬秀/遠藤幸一郎［2019/01/24～］/鈴木悠介［2019/01/24～］・〈技術補佐員〉松島宏美■2018年度のうごき
Eunhyeok YANG博士とEtty Nulia KUSUMAWATI博士がそれぞれ2018年7月，2019年2月より博士研究員として加わった．SHAIKH Nazmul Hasan Mohammad Dostagir君が2018
年10月に博士課程学生として加わった．2019年1月に理学部化学科の遠藤幸一郎君と鈴木悠介君が卒研生として配属された．藪下瑞帆博士，平山純博士，および松本慶江子
さんがそれぞれ2018年7月末日，2019年3月末日，および同
年3月末日にて退職した．Shazia Sharmin SATTER博士が2018年9月に博士課程を修了し，同年10月に博士研究員として勤務を開始した．鉄地河原浩太博士が2019年3月に博士課程を修了した．

Fig. 1 Hydrolysis of cellulose to glucose over weakly
acidic carbon catalysts.
2．海洋バイオマスの加水分解と含窒素化合物合成
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，窒素を含むという特徴を生かした化学品合成が期待される．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．得られたオリゴ糖を加水分解することにより良好な収率でNAGを得ることに成功しており，さらに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．
2018年度のトピック： 塩基触媒とRu/C触媒存在下，NAG
をレトロアルドール反応と引き続く水素化反応により有用化学品であるモノエタノールアミンのアセチル化体に誘導できることを明らかにした（Fig. 2）．レトロアルドール反応はC2−C3間で選択的に進行しており，NAGの類縁体であるグルコースではC3−C4間の切断が優先することと著
しく異なっている．DFT計算の結果から，C3-C4間の切断に至る前駆体であるイミンへの異性化がエネルギー的に著しく不利であることが原因と分かった．これはNAGが持つアミド基の共鳴安定化効果がイミンになることにより失われるためである．さらに，Ru/C触媒を用いてアセチルモ
ノエタノールアミンを酸素酸化することにより標準アミノ酸であるグリシンのN-アセチル体を合成することに成功した．
《論文12，講演21，28，31，34》■研究課題
1．木質バイオマス加水分解触媒系の開発
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，固体触媒である炭素を用いてセルロースを加水分解し，グルコースを合成することに成功している（Fig. 1）．
《論文1，5，総説・解説1》
2018年度のトピック： 弱酸点を持つ炭素触媒と流通式反応装置を組み合わせることにより，高収率でセロオリゴ糖を合成できることを見出した．セロオリゴ糖は植物に対してエリシター活性を持ち免疫力を高められるため，これにより農薬の使用量を削減した作物生産が可能になれば，環境調和型の農業の確立に貢献することができる．さらに，6量体以上のセロオリゴ糖の収率を個別に決定することは従来技術では困難であったが，MALDI-TOF/MSを利用して少●年報2018・研究室編

Fig. 2 Conversion of NAG to an amino acid.

41

3．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
身の周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，花の熟成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. 3）．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り，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．さらに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．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．

験でも触媒の失活は認められず，CO生成のためのバルクロ
ジウム原子の触媒回転数は2,600,000に達している．この低温化により，汎用のステンレス鋼（耐熱温度650 ℃）を反応器に使用することが可能となり，プロセスコストも削減できると期待される．現在は，より安価かつ選択性の高い触媒の開発を目指している．
2018年度のトピック： コバルトはロジウムよりも安価な金属であり，メタンの酸化活性を持つが自身が容易に酸化されてしまうため，我々が目指す温度域では機能しない．
しかし，0.005～0.05 wt%のロジウムを添加したCo/MOR触媒 を 調 製 し た と こ ろ 650 ℃ で 非 常 に 高 い 空 間 速 度（1,200,000 mL h-1 g-1）においても良好な触媒活性（CO選択率91％，H2/CO比2.0，メタン転化率86％）を与えることを見出した．この原因を明らかにするため，まず様々な方法で触媒を分析したところ，直径1.5 nmのコバルトナノ
粒子表面にロジウムが単原子上で分散した構造を持つことが分かった（Fig. 4）．このロジウム原子上で活性水素種が生成し，担体上も含めてスピルオーバーし，近傍のコ
バルトを活性な0価に保持していることが示唆された．
《論
文10，講演9，11，18，20，33》

2018年度のトピック： メソポーラスシリカ担持白金触媒の活性発現機構を検討する中で，メソ細孔空間内のシラノール基密度を低下させて疎水化すると活性が向上することを定量的に明らかにした．この原因は白金の活性サイト
へのエチレンのアクセスを反応により生成した水が物理的にブロックするためであると推定した．さらに，エチレンの転化率とCO2の収率の関係を精査し，エチレン転化率から期待されるよりもCO2収率が低いことが分かった．これは反応中間体の蓄積を示唆しているが，赤外分光法によるoperando分析ならびに抽出実験により，主要な中間体がフォルメートやアセテートであることを決定できた．《論文9，11，講演2，12，13》

Fig. 4 Structure of Rh-Co/MOR and hydrogen spillover.

■学内外の研究者との共同研究（2018年度）

Fig. 3 Oxidation of ethylene over a mesoporous
silica-supported platinum catalyst.
4．メタン変換触媒の開発
メタンを効率的に合成ガス（CO + H2）へと変換することは，シェールガスを含む天然ガスを利用するためのキー
テクノロジーである．しかし，現在の工業的な水蒸気改質法（CH4 + H2O → CO + 3H2）は800 ℃を超える高温で行われており，研究段階である部分酸化法（CH4 + 1/2O2 → CO
+ 2H2）でもこれまでに報告された触媒系は750 ℃以上の反応温度を必要としている．一方，我々は単純なイオン交
換と焼成によってMORゼオライト表面に直径0.6 nmのロジ
ウムサブナノクラスターを生成させ，本触媒が非常に高い
空間速度（1,200,000 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％）を与えることを見出した．また，50時間の耐久試

42

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 」 / オ ー ス ト ラ リ ア モ ナ ッ シ ュ 大 学 Akshat
TANKSALEシニア講師「One-step catalytic conversion of
CO2 into acetic acid in solvent phase reaction」/北海道大学大友亮一助教・名古屋大学谷口博基准教授「材料科学および理論科学の融合による高性能なバイオマス変換用固体触媒の創生」■2018年度の研究業績
原著論文（全て審査つき）(1) Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Development of Solid
Catalyst-Solid Substrate Reactions for Efficient Utilization of
Biomass. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2018, 91, 29-43.
(2) 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.
(3) 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.

年報2018・研究室編●

(4) 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.
(5) Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Cellulose
Depolymerization over Heterogeneous Catalysts. Acc. Chem.
Res. 2018, 51, 761-768.
(6) Kim, M.; Su Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J. M.; Nakajima,
K. Aerobic Oxidation of HMF-Cyclic Acetal Enables
Selective FDCA Formation with CeO2-Supported Au
Catalyst. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8235-8239.
(7) Pendem, S.; Mondal, I.; Shrotri, A.; Rao, B. S.; Lingaiah,N.; Mondal, J. Unraveling the structural properties andreactivity trends of Cu-Ni bimetallic nanoalloy catalysts forbiomass-derived levulinic acid hydrogenation. Sustainable
Energy Fuel. 2018, 2, 1516-1529.
(8) Yamaguchi, S.; Yabushita, M.; Kim, M.; Hirayama, J.;
Motokura, K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K. Carbohydrates toMethyl Lactate by Acid-Base Bifunctional γ-Al2O3. ACS
Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 8113-8117.
(9) Satter, S.; Hirayama, J.; Nakajima, K.; Fukuoka, A. Low
Temperature Oxidation of Trace Ethylene over Pt
Nanoparticles Supported on Hydrophobic Mesoporous Silica.
Chem. Lett. 2018, 47, 1000-1002.
(10) Hou, Y.; Nagamatsu, S.; Asakura, K.; Fukuoka, A.;
Kobayashi, H. Trace mono-atomically dispersed rhodium on
zeolite-supported cobalt catalyst for the efficient methane
oxidation. Commun. Chem. 2018, 1, 41-47.
(11) Satter, S. S.; Yokoya, T.; Hirayama, J.; Nakajima, K.;
Fukuoka, A. Oxidation of Trace Ethylene at 0 °C overPlatinum Nanoparticles Supported on Silica. ACS Sustainable
Chem. Eng. 2018, 6, 11480-11486.
(12) Techikawara, K.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Conversionof N-Acetylglucosamine to Protected Amino Acid over Ru/C
Catalyst. ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 12411-12418.
(13) Motokura, K.; Ikeda, M.; Kim, M.; Nakajima, K.;
Kawashima, S.; Nambo, M.; Chun, W.-J.; Tanaka, S. Silica
Support-Enhanced Pd-Catalyzed Allylation using Allylic
Alcohols. ChemCatChem 2018, 10, 4084-4089.
(14) Li, G.; Pidko, E. A.; Hensen, E. J. M.; Nakajima, K. A
density functional theory study of the mechanism of direct
glucose dehydration to 5-hydroxymethylfurfural on anatasetitania. ChemCatChem 2018, 10, 4536-4544.
(15) Yabushita, M.; Grosso-Giordano, N. A.; Fukuoka, A.;
Katz, A. Selective Sequestration of Aromatics from Aqueous
Mixtures with Sugars by Hydrophobic Molecular Calixarene
Cavities Grafted on Silica. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018,10, 39670-39678.
(16) Yabushita, M.; Shibayama, N.; Nakajima, K.; Fukuoka,
A. Selective Glucose-to-Fructose Isomerization in Ethanol
Catalyzed by Hydrotalcites. ACS Catal. 2019, 9, 2101-2109.
(17) Ihsan, A. B.; Tawara, Y.; Goto, S.; Kobayashi, H.;
Nakajima, K.; Fukuoka, A.; Koyama, Y. Effects of
2,5-furanylene sulfides in polymer main chains on polymer
physical properties. Polym. J. 2019, 51, 413-422.
(18) Kim, M.; Su, Y.; Aoshima, T.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J.
M.; Nakajima, K. Effective Strategy for High-Yield Furan
Dicarboxylate
Productionfor
Biobased
Polyester
Applications. ACS Catal. 2019, 9, 4277-4285.
総説・解説(1) 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（2018）.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Shrotri, A.; Mahardiani, L.; Fukuoka, A.: "Synergy of
weakly acidic carbon catalyst and phosphoric acid for the●年報2018・研究室編

hydrolysis of cellulose to glucose" ISHHC18, Sydney,
Australia (2018/7/23). [Oral](2) Fukuoka, A.; Satter, S. S.; Hirayama, J.; Nakajima, K.:"Low-temperature oxidation of ethylene by silica-supported
platinum catalysts" ISHHC18, Sydney, Australia (2018/7/23).
[Oral](3) 福岡淳：「触媒によるバイオマス変換」，第39回触媒学会若手会夏の研修会，ホテルリステル浜名湖（浜松市）(2018/8/1）.[招待講演](4) Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: "Catalysis of weakly acidic
carbons for hydrolysis of cellulose" TOCAT8, Yokohama(2018/8/6). [Oral](5) Fukuoka, A.; Kobayashi, H.; Yokoyama, H.; Hasegawa, J.:"Selective Dehydration of Sugar Alcohols by High-silica
H-beta Zeolites" ZMPC2018, Yokohama (2018/8/6). [Oral](6) Techikawara, K.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: "Catalytic
conversion of N-containing sugar alcohol from chitin"
TOCAT8, Yokohama (2018/8/6). [Poster](7) Shrotri, A.; Mahardiani, L.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.:"Phosphoric acid pretreatment of cellulose for carbon
catalyzed hydrolysis to glucose" TOCAT8, Yokohama(2018/8/6). [Poster](8) Nakajima, K.; Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J.
M.: "New Strategy for Selective Production of Furan
2,5-dicarboxylic Acid from Concentrated HMF Solutions
with CeO2-supported Au Catalyst" TOCAT8, Yokohama(2018/8/7). [Invited lecture](9) Kobayashi, H.; Hou, Y.; Fukuoka, A.: "Low-temperatureoxidation of methane to syngas by zeolite-supported rhodium
sub-nano cluster catalyst" TOCAT8, Yokohama (2018/8/7).
[Oral](10) Yabushita, M.; Techikawara, K.; Kobayashi, H.; Fukuoka,
A.; Katz, A.: "Adsorption and Depolymerization of
Cellulose-Derived
Long-Chain
β-GlucansbyPost-Synthetically Functionalized Zeolite-Templated Carbon
Catalysts" TOCAT8, Yokohama (2018/8/7). [Oral](11) Kobayashi, H.; Hou, Y.; Fukuoka, A.: "Rhodium sub-nanocluster on mordenite for selective catalytic oxidation of
methane to syngas at low temperature" ZMPC2018,
Yokohama (2018/8/7). [Poster](12) Hirayama, J.; Satter, S. S.; Nakajima, K.; Fukuoka, A.:"Low temperature ethylene oxidation over platinum based
bimetallic catalyst supported on mesoporous silica" TOCAT8,
Yokohama (2018/8/7). [Poster](13) Satter, S. S.; Nakajima, K.; Fukuoka, A.: "Aerobic
Oxidation of Trace Ethylene at Low Temperature overPlatinum Nanoparticle on Hydrophobic Mesoporous Silica
Support" TOCAT8, Yokohama (2018/8/7). [Poster](14) Kim, M.; Kato, H.; Fukuoka, A.; Nakajima, K.:"Acid-basic property of YNbO4 for lactic acid formationfrom glucose in water" TOCAT8, Yokohama (2018/8/7).
[Poster](15) Nakajima, K.: "Smart Biomass Conversion Using
Reusable and Highly Active Metal Oxide Catalysts" 9thInternational Conference on Physics and Its Application,
Solo, Indonesia (2018/8/14). [Keynote lecture](16) Fukuoka, A.; Kobayashi, H.; Shrotri, A.: "Conversion ofcellulose by heterogeneous catalysts" 12ISHC, Sofia,
Bulgaria (2018/8/26). [Oral](17) Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J. M.;
Nakajima, K.: "Efficient production of furan 2,5-dicarboxylic
acid from an acetal form of 5-hydroxymethylfurfural with a
CeO2-supported Au catalyst" 12ISHC, Sofia, Bulgaria(2018/8/26). [Oral]43(18) 小林広和：「モルデナイト担持金属触媒を用いたメタン部分酸化によるH2, CO合成」，第122回触媒討論会，北海道教育大学函館校（函館市）(2018/9/26). [依頼講演](19) 福岡淳：「木質バイオマスを利用した循環糖化プロセ
ス～バイオマス自らが触媒になり、有用資源になる」，
第8回CSJ化学フェスタ2018，タワーホール船堀（東京都特別区）(2018/10/24). [招待講演](20) Kobayashi, H. "Oxidative conversion of methane tosyngas by zeolite-supported metal catalysts" FHI-JST Joint
Symposium, Berlin, Germany (2018/10/31). [Oral](21) 小林広和：「触媒による非可食バイオマスの選択的分解」，多元物質科学研究所高分子・ハイブリッド材料研
究センター若手フォーラム，東北大学（仙台市）(2018/11/19). [招待講演](22) Nakajima, K.: "A new strategy for the production of furan
dicarboxylic acid with ceria-supported gold nanoparticles"
Seminar in National University of Singapore, Singapore(2018/11/20). [Invited lecture](23) Nakajima, K.; Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E.
J. M.: "A New Route for the Formation of FDCA from a
Cyclic HMF-Acetal with a Supported Au Catalyst" 7thAsia-Oceania Conference on Green and Sustainable
Chemistry, Singapore (2018/11/20). [Oral](24) Fukuoka, A.: "Hydrolysis of cellulose by heterogeneous
carbon catalysts" 7th Asia-Oceania Conference on Green andSustainable Chemistry, Singapore (2018/11/21). [Keynote
lecture](25) Shibayama, N.; Yabushita, M.; Nakajima, K.; Fukuoka,
A.: "Isomerization of glucose to fructose by solid basecatalysts" 7th Asia-Oceania Conference on Green andSustainable Chemistry, Singapore (2018/11/21). [Oral](26) Asakawa, M.; Shrotri, A.; Fukuoka, A.: "Synthesis offurfural from glucose over mesoporous silica supported tin
catalyst" 7th Asia-Oceania Conference on Green andSustainable Chemistry, Singapore (2018/11/21). [Oral](27) Fukuoka, A.: "Catalytic Conversion of Biomass toRenewable Chemicals" 16th Japan-Taiwan Joint Symposium
on Catalysis, Kyoto (2018/11/29). [Plenary lecture]44(28) Kobayashi, H.; Fukuoka, A.: "Catalytic Conversion of
Chitin to Chemicals" The 14th Hokkaido University-Nanjing
University-NIMS/MANA Joint Symposium, Sapporo(2018/12/7). [Invited lecture](29) Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J. M.;
Nakajima, K.: "A New Route for the Formation of Furan
2,5-Dicarboxylic Acid from a Cyclic HMF-Acetal" TheInternational Symposium on Catalysis and Fine Chemicals
2018, Bangkok, Thailand (2018/12/11). [Oral](30) Fukuoka, A.: "Depolymerization of cellulose byheterogeneous carbon catalysts" The International
Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2018, Bangkok,
Thailand (2018/12/12). [Invited lecture](31) Fukuoka, A.: "Catalytic conversion of cellulose and chitin
into value-added chemicals" ICAT-Cardiff Catalysis Institute
Joint International Symposium on Catalysis, Cardiff, United
Kingdom (2019/1/17). [Plenary lecture](32) Nakajima, K.: "New Strategy for Selective Production of
Furan 2,5-dicarboxylic Acid from Concentrated HMF
Solutions with CeO2-supported Au Catalyst" ICAT-Cardiff
Catalysis Institute Joint International Symposium on
Catalysis, Cardiff, United Kingdom (2019/1/17). [Invitedlecture](33) 小林広和：「ゼオライト担持ロジウム触媒を用いたメ
タンの酸化的改質反応」，平成30年度高難度選択酸化反応研究会シンポジウム，東京工業大学（東京都特別区）(2019/1/25). [招待講演](34) Fukuoka, A.: "Catalytic depolymerization of cellulose andchitin" International Symposium on Heterogeneous Catalysis
for Sustainable Energy and Chemical Production, Sapporo(2019/2/4). [Invited lecture](35) Nakajima, K.: "Smart HMF conversion to FDCA and its
carboxylates with supported Au catalyst" International
Symposium on Heterogeneous Catalysis for Sustainable
Energy and Chemical Production, Sapporo (2019/2/4).
[Invited lecture]

年報2018・研究室編●

触媒材料研究部門/ Catalyst Material
Research Division■2018年度の構成員〈教授〉清水研一・〈准教授〉古川森也・〈特任准教授〉
Ning YAN［2018/06/24～2018/08/04］・〈特任講師〉前野禅［2018/04/01～］・〈助教〉鳥屋尾隆・〈特任助教〉
S. M. A. Hakim SIDDIKI・〈博士研究員〉今健一/Chong LIU［2018/09/01～］・〈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/Wiyanti
Fransisca SIMANULANG/Wong Chung SHUNG・〈総合化学院/大学院修士課程〉Pingping YI /天田雄大/Kah Wei
TING/窪田博愛/安村駿作/栢森真吾/Yuan JING/ Feilong
XING/Yuxin LI/Zhengxu CAI・〈工学部/学部学生〉鎌倉
春 花 / 中 谷 勇 希 ・ 〈 研 究 生 〉 Xiaopeng WU/Mengwen
HUANG・ 〈技術補助員〉 Abeda Sultana TOUCHY［～
2018/09/30］/高橋恵美

だけ解離した後，速やかにCH3種を活性点から逃がす能力を有する必要がある．即ち，触媒表面におけるCH3とCH2の吸着エネルギーの差が小さい触媒はCH4選択転換の有力候補とみなすことができる．上記DFT計算値を用いて，CH3とCH2の吸着エネルギーの差を計算したところMg，Sn，Sb，
Te，PbをドープしたCu(111)表面が選択的にCH3種を生成できることがわかった．今後，DFT計算と機械学習を組み合わせて仮想表面上での各種分子の活性化に関する網羅的な計算を行えば，触媒合成・反応試験の前にターゲット反応に対する候補材の予測・絞り込みが可能となるかもしれない．

Fig. 1 Adsorption energies vs atomic number of doped
elements.

■2018年度のうごき
2018年4月に前野禅特任講師が，また同年9月にChong Liu
博士研究員が着任した．総合化学院修士課程の天田雄大
君，Pingping Yiさんが修士号を取得し，卒業した．

Fig. 2 Comparison of various methods.

■研究課題
実験・理論・情報科学の3つのアプローチにより，サステナブルな分子変換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構築を目指す．
1．触媒インフォマティックスの創成に向けて触媒設計を支援する方法論の開発を目的として，実験・理論・情報科学の融合研究を開始した．
2018年度のトピック： 理論計算と機械学習を組み合わせた研究成果を以下に概説する《論文1》．
金属表面上の解離吸着エネルギーは触媒特性の予測に用いられる．我々はCu(111)表面に金属を1原子ドープした二元系合金（46種）上でのCH4解離種（CH3, CH2, CH, C, H）の吸着エネルギーをDFTにより計算し，そのデータ群を用
いて機械学習による予測を試みた．DFT計算値（Fig. 1）
をドープ元素の物性値（族，周期，原子量，金属の密度・凝集エネルギー等）12種を記述子として各種手法により機械学習を試みたところ，ETR（extra tree regression）を用いた場合の生徒（test）データの誤差（RMSE値）が最も小さかった（Fig. 2）．ETRを用いて各吸着種の吸着エネルギーを予測した結果，妥当な精度でDFT値を予測することができた．
CH4の選択的転換を可能にする触媒はCH4のC-H結合を1つ●年報2018・研究室編

Fig. 3 Difference in adsorption energy of CH3 and CH22．有機合成用固体触媒法の開発
安定な炭素-酸素結合を有する分子（CO2，カルボン酸，アミド）の水素化反応，アルコールの脱水素を鍵とする結合 形 成 反 応 （ Hydrogen-borrowing 及 び Acceptorlessdehydrogenative coupling型反応），カルボン酸誘導体の官能基変換に有効な固体触媒の開発と触媒設計に向けた基礎研究を継続的に行っている．
2018年度のトピック： 水素化《総説2》，Acceptorlessdehydrogenative coupling反応《総説2》，固体酸《総説3》に関する研究成果を総説にまとめた．

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3．排ガス浄化用触媒の設計指針
自動車排ガス触媒用の耐熱性担体として，Al2O3にLaを
約5 wt%導入したLa(5)/Al2O3が実用化されている．La添加はAl2O3の安定性を向上し担体の表面積低下，担持貴金属の凝集を防ぐことは古くから知られている．La添加量もその安定性を考慮して最適化されてきた．La(5)/Al2O3に関する研究の大半は安定性に関するものであり，Laが反応活性に影響するという報告は限られている．昨年度の検討では，La(5)/Al2O3担体にPdを担持した触媒（Pd/La(5)/Al2O3）
がLaを添加していないPd/Al2O3触媒と比較してNO–CO反応に対して高い触媒性能を示すことを見出した．本研究では，三元触媒反応に対するLa添加効果に着目してさらなる検討を進めたところ，従来型実用触媒（La導入量=約5 wt%）よりも多量のLaを添加した触媒（Pd/La(15)/Al2O3;La=15wt%）が三元触媒反応において高い性能を示すことを見出した．
La(15)/Al2O3 中 の La は 原 子 状 に 分 散 し て い る こ と が
HAADF-STEM観察により確認された．La K-edge EXAFS測定からも導入されたLaは高分散に存在していることが示唆され，La2O3やLaAlO3等の凝集種の存在は確認できなかっ
た．STEM観察より見積もったPd/La(15)/Al2O3中のPd粒子
サイズは3-4 nm程度であり，CO吸着実験から求めた平均粒径(3.7 nm)とも良い一致を示した．
H2還元後のPd/Al2O3およびPd/La(15)/Al2O3のPd K-edge
EXAFSからは，いずれの触媒でもPd–Pd結合のみ観測されたことから，担持されたPd種はいずれも0価の金属状態で存在していることが示唆された．一方で，Pd/Al2O3と比べてPd/La(15)/Al2O3 のXANESスペクトルはわずかに高エネル
ギー側にシフトしていた．DFT計算からも，Laを有する
Al2O3表面上のPd種は，Laを有していない表面上のものよ
りも電子不足状態であることが示された．
NO–CO反応におけるNOとCOの分圧依存性をFig. 4に示す．
La添加により，NOに対する反応次数は0.83（Pd/Al2O3）から0.43（Pd/La(15)/Al2O3）に減少したことから，Laの添加によりNOの活性化が促進されたことがわかる．これは，La添加によりNO–CO反応の中間体として働く表面Nitrite
種が効率よく形成されることとも良く一致する．COに対する反応次数は，Pd/Al2O3上で負（-0.28），Pd/La(15)/Al2O3
上で正（0.35）となったことから，La添加によりCO被毒が抑制されることがわかった．

2NO → N2O + Oad(1)
XANESの線形結合フィッティングより，酸化されたPd種はCOの導入により還元され，その後のNO+CO雰囲気では大部
分がPd0として存在していることが分かった．また，NO流
通下における吸収端の高エネルギーシフトはPd/Al2O3 に比 べ て Pd/La(15)/Al2O3 で 大 き く 見 ら れ た こ と か ら ，Pd/La(15)/Al2O3のPdはNOにより酸化されやすいことが明らかになった．以上の結果は，Laの添加がPd0とNOとの反応性を向上させることを示している．

Fig. 5 In situ Pd K-edge XAFS
Pd/La(X)/Al2O3およびPd/Al2O3を用いて三元触媒反応を行った．ライトオフ試験におけるNO，CO，C3H6の転化率をFig. 6に示す．Pd/Al2O3に比べてLaを添加した触媒は高い
NO転化率を示した．また，Pd/La(15)/Al2O3は従来型実用触媒であるPd/La(5)/Al2O3 よりもわずかに高いNO除去性能を示すことがわかった．Laを30 wt%導入した触媒では性能が低下することも明らかになった．さらに，1000 ℃での水熱耐久試験を行った後においてもPd/La(15)/Al2O3が最も高い活性を有することが分かった．

Fig. 6 TWC reaction by Pd/Al2O3 and Pd/La(X)/Al2O3

Fig. 4 NO reduction rates vs pressure of NO and CO
Pd/La(15)/Al2O3 およびPd/Al2O3 触媒とモデルガスとの反応性を In situ XAFS測定により調査した（Fig. 5）．
Pd/La(15)/Al2O3 に200 ℃でNOを導入した際のPd K-edge
XANESはNO導入により高エネルギーシフトした．またEXAFS
から，Pd–Pd結合に由来するピークが減少し，Pd–O結合に由来するピークが増加したことがわかる．NOとの反応によってPdが酸化されたことを示している．出口側ガスの分析
により，その際主にN2Oが観測されたことから，Pd上で下記反応(1)が起きていると考えられる．

46

三元触媒が曝される様々な酸化（リーン）還元（リッチ）
雰囲気の反応ガスへの応答性を調査するため，lambdaスイッチング試験を行った．lambdaの走査範囲は1.05 (リーン)から0.95 (リッチ)とし，300℃における各触媒上でのNO，CO，C3H6の転化率をモニターした．リーンからリッチへの切り替え時は，Laを含まないPd/Al2O3上でNO転化の応答が最も速かった．一方，リッチからリーンへの切り替え
時は，Pd/La(15)/Al2O3が最も長くNO転化性能を維持できることが確認された．この結果は，Laの存在がリッチ領域
でのNO除去性能を向上させる一方，リーン領域では低下させることを示している．NO–CO–O2反応のO2分圧に対するNO転化の反応次数は，Pd/Al2O3上で0.03，Pd/La(15)/Al2O3上で-0.45となったことも本実験事実と一致する．また，年報2018・研究室編●

Pd/Al2O3 上ではリッチ時においてNO転化率が徐々に低下した．Laを含まないPd/Al2O3上ではCO被毒を受けやすいためだと考えられる．リッチ時においてC3H6転化率はLaを含
まないPd/Al2O3上で最も高かった．
4．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．
2018 年 度 の ト ピ ッ ク ： NO-CO 反 応 に お い てPd(In0.33Cu0.67)/Al2O3が200℃以下の低温域で高いNO還元活性およびN2選択性（100%）を示すことを見出した《論文11》．
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《論文12》．

■学内外の研究者との共同研究（2018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」■2018年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Toyao, T.; Suzuki, K.; Kikuchi, S.; Takakusagi, S.;
Shimizu, K.; Takigawa, I. Toward Effective Utilization ofMethane: Machine Learning Prediction of Adsorption
Energies on Metal Alloys. J. Phys. Chem. C 2018, 122,
8315-8326.
(2) Hinuma, Y.; Toyao, T.; Kamachi, T.; Maeno, Z.;
Takakusagi, S.; Furukawa, S.; Takigawa, I.; Shimizu, K.
Density Functional Theory Calculations of Oxygen-Vacancy
Formation and Subsequent Molecular Adsorption on Oxide
Surfaces. J. Phys. Chem. C 2018, 122, 51, 29435-29444.
(3) Toyao, T.; Jing, Y.; Kon, K.; Hayama, T.; Nagaoka, S.;
Shimizu, K. Catalytic NO-CO Reactions over La-Al2O3
Supported Pd: Promotion Eﬀect of La. Chem. Lett. 2018, 47,
1036-1039.
(4) Hirunsit, P.; Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Shimizu, K.;
Ehara, M. Origin of Nb2O5 Lewis Acid Catalysis for
Activation of Carboxylic Acids in the Presence of Hard Base.
ChemPhysChem 2018, 19, 2848-2857.
(5) Poly, S. S.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Ting, K.
W.; Toyao, T.; Maeno, Z.; Kanda, Y.; Shimizu, K.
Acceptorless Dehydrogenative Synthesis of Pyrimidines from
Alcohols and Amidines Catalyzed by Supported Pt
Nanoparticles. ACS Catal. 2018, 8, 11330-11341.
(6) Poly, S. S.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Yasumura,S.; Toyao, T.; Maeno, Z.; Shimizu, K. High-silica HβZeolites for Catalytic Hydration of Hydrophobic Epoxides
and Alkynes in Water. J. Catal. 2018, 368, 145-154.
(7) Kamachi, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Morita, Y.; Rashed, Md.
N.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K.; Yoshizawa, K.
Combined Theoretical and Experimental study on
Alcoholysis of Amides on CeO2 Surface: A Catalytic
Interplay between Lewis Acid and Base Sites. Catal. Today
2018, 303, 256-262.
(8) Ting, K. W.: Toyao, T.; Siddiki, S.M.A.H.; Shimizu, K.
Low-Temperature Hydrogenation of CO2 to Methanol over
Heterogeneous TiO2-Supported Re Catalysts. ACS catal.
2019, 9, 3685-3693.
(9) Jamil, Md. A. R.; Touchy, A. S.; Rashed, Md. N.; Ting, K.
W.; Siddiki, S. M. A. H.; Toyao, T.; Maeno, Z.; Shimizu, K.
N-Methylation of Amines and Nitroarenes with Methanol●年報2018・研究室編

Using Heterogeneous Platinum Catalysts. J. Catal. 2019, 371,
47-56.
(10) Toyao, T.; Rashed, Md. N.; Morita, Y.; Kamachi, T.;
Siddiki, S. M. A. H.; Ali, Md. A.; Touchy, A. S.; Kon, K.;
Maeno, Z.; Yoshizawa, K.; Shimizu, K. Esterification of
Tertiary Amides by Alcohols Through C–N Bond Cleavage
over CeO2. ChemCatChem 2019, 11, 449-456.
(11) Jeon, J.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K.; Furukawa, S.
Design of Pd-Based Pseudo-Binary Alloy Catalysts forHighly Active and Selective NO Reduction. Chem. Sci. 2019,10, 4148-4162.
(12) Furukawa, S.; Ieda, M.; Shimizu, K. Heterogeneous
Additive-Free Hydroboration of Alkenes Using Cu-Ni/Al2O3:
Concerted Catalysis Assisted by Acid-Base Properties andAlloying Effects. ACS Catal. 2019, 9, 5096-5103.
総説/解説/報告(1) Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Kon, K.; Shimizu, K. The
Catalytic Reduction of Carboxylic Acid Derivatives and CO2
by Metal Nanoparticles on Lewis-Acidic Supports, The
Chemical Record 2018, 18, 1374-1393.
(2) Siddiki, S. M. A. H.; Rashed, Md. N.; Ali, Md. A.; Toyao,T.; Hirunsit, P.; Ehara, M.; Shimizu, K. Lewis Acid Catalysis
of Nb2O5 for Reactions of Carboxylic Acid Derivatives in the
Presence of Basic Inhibitors. ChemCatChem 2019, 11,383-396.
(3) Siddiki, S. M. A. H.; Toyao, T.; Shimizu, K. Acceptorlessdehydrogenative coupling reactions with alcohols overheterogeneous catalysts, Green Chem. 2018, 20, 2933-2952.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 清水研一：「触媒開発のためのデータ科学・XAFS」，第21回XAFS討論会（札幌）（2018/9/3）．
［依頼講演］(2) 清水研一：「触媒インフォマティクスの現状」，光機能材料研究会第 71 回講演会（東京）（2018/10/4）
．
［依頼
講演］
(3) 清水研一：「不均一系遷移金属触媒の活性種と作用機構―ケーススタディ―」，第 48 回石油・石油化学討論会（東京）（2018/10/17）．
［依頼講演］(4) 清水研一：「分光法を利用した粉体触媒の作用機構研究 」， 触 媒 学 会 つ く ば 地 区 触 媒 講 演 会 （ つ く ば ）（2018/11/29）．
［依頼講演］(5) 清水研一：「ゼオライト系アンモニア脱硝触媒の作用機構」，第 5 回排気触媒システム部門委員会（公開委員会）「，化学と機械の協創による SCR 触媒研究 最新動向」（東京）(2019/3/4)．[依頼講演](6) 清水研一：「キャタリストインフォマティクスの最近の動向」，
日本化学会第 99 春季年会（神戸）（2019/3/17）．
[依頼講演](7) Toyao, T.: "Statistical Analysis and Design ofHeterogeneous Catalysis Using Machine Learning" The 2nd
International Symposium of Integrated Research Consortium
on Chemical Sciences, Kyoto, Japan (2019/1/25). [Invited
Lecture](8) Shimizu, K.: "Heterogeneous Catalysis for Selective
Transformations of Carboxylic Acid Derivatives and CO2"International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals
2018, Bangkok, Thailand (2018/12/13). [Invited Lecture](9) Shimizu, K.: "Case study on the mechanism ofheterogeneous catalysis" 6th Thailand International
Nanotechnology Conference, Pathum Thani, Thailand(2018/12/12). [Invited Lecture](10) Shimizu, K.: "In situ XAFS/IR/UV-vis Studies for NH3SCR by Cu-Zeolites" CCI-ICAT Joint International
Symposium on Catalysis, Cardiff, UK (2019/1/16). [Invited
Lecture]47

光触媒科学研究部門/ Photocatalysis
Research Division■2018年度の構成員〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈助教〉
高島舞・〈共同研究フェロー〉高瀬舞・〈秘書（技術補佐員）〉青木加苗・〈秘書（技術補助員）〉高橋真梨奈・〈技術補助員〉佐々木未希/村山恭子［2018/06/18～］・〈博士研究員〉Pradudnet KETWONG・〈訪問博士研究員〉
Shuaizhi
ZHENG ［ ～ 2018/08/19 ］ /Marta
PASZKIEWICZ-GAWRON［2019/02/02～］・〈学術研究員〉木村摩耶・〈訪問研究員〉Mahbub Alam AKANDA［2019/01/28～］/Kunlei WANG・〈訪問大学院生〉TamerKHEDR ［ 2018/12/08 ～ ］ / 長 川 遙 輝 ［ 2018/07/30 ～2018/08/10］/Zuzanna BIELAN［2018/07/02～2018/12/22］/Kasimanat VIBULYASEAK［2019/02/01～］・〈環境科学 院 / 大 学 院 博 士 課 程 〉 小 林 健 太 / 義 煎 健 太 /Guangyi
CHEN/Yang SHEN/Tharishinny RAJA-MOGAN〈環境科学院/大学院修士課程〉Bob JOHN［～2018/09/30］/村上雄馬/山田千晴/Fitri Rizki AMALIA/Linfu JIANG/土井雄登［～2018/08/09］/Yumin LI・〈研究生〉Xuezhi ZHU/Chunyu
ZHAO/Dong ZHANG/Yuchen LI［2018/10/01～］

期あるいは長期（1年程度）滞在した．2018年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名が加入した．また，2018年10月から4名の中国人留学生が研究生として加入し，2019年2月の大学院入試を受験した．なお，
2018年9月にBob JOHNが環境科学院修士課程を修了して帰国した．2019年3月に小林健太が環境科学院博士課程を，
村上雄馬および山田千晴が修士課程を修了し，木村（遠藤）摩耶が論文博士として博士（環境科学）の学位を取得した．

■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■2018年度のうごき
1998年9月1日に触媒化学研究センター触媒機能設計部
門触媒反応化学分野として発足した通称「大谷研究室」は2018年9月に20周年をむかえた．これまでに在籍したメン
バーはのべ約200人．大学院地球環境科学研究科（現環境科学院）修士課程修了約80人，博士課程修了13人である．
写真上は，研究室でのお祝いパーティ，下は在籍者のポートレート（年度順）．
教員，秘書，博士研究員および学術研究員は2017年度からひきつづいて勤務した．電子トラップ研究コンソーシア
ムの研究員（技術補助員）として佐々木未希が昨年度よりひきつづき，村山恭子が6月より勤務している．秘書（技術補助員）として高橋真梨奈が昨年度よりひきつづき，青木加苗（2017年度に在籍）が10月より勤務している．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48

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2018・研究室編●

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．
2018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）の合成を行った．これを用いる光触媒反応について引き続き検討を行った《論文1,4》．さらにこれをもちいて金属微粒子の光析出における格子面（結晶面選択性）について検討した．これまで，｛001｝面（正方形）と｛101｝面（台形）のそれぞれで正孔による酸化と励起電子による還元がおこるとされてきたが，多数の電子顕微鏡写真の解析結果にもとづいて析出密度を正確に計測し，各面における密度の比を算出すると報告例のような極端な選択性がえらな
いこと，金属（錯体）イオンではなく金属コロイドを金属源として非還元的な雰囲気で析出させた場合も光析出と同様の傾向をしめすこと，いったん光析出させたあと暗所で撹拌することによって析出の格子面選択性が変化する
こと，および，析出時のpHによって傾向が大きく変化する
こと，などから，格子面の電荷状態によって金属微粒子析
出面がきまるという機構を提案した《論文7/講演14/受賞
1》．
（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．昨年度までに引き続いて検討をくわえて成果を発表した《論文1,8》．
（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9》．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させることが可能である．
（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《講演17》．（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2/講演2,13,20,25,29,31,43,45》．
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．
2018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が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，およびその生成機構をあきらかにしてきた．本年度は，これをもちいる有機化合物の光触媒反応の●年報2018・研究室編

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.

速度論解析を行い，酸素の2電子還元反応が進行することをしめした《論文3/解説2/講演 2,5,25》．
（2）酸化チタンの逆オパール構造の空隙構造のそれぞれに金粒子が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《講演41》．
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．たとえば，金粒子担持酸化チタン

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.

49

の拡散反射スペクトルと作用スペクトルの比較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
mW cm-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．
2018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てきた（Fig. 3）が，さらにこれを詳細に検討した《解説1/講演45》．（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
プと各種酸化チタンによる光触媒反応ついて《論文11》，
グダンスク大学（ポーランド）のZaleska教授のグループと各種金属担持酸化チタンによる光触媒反応ついて《論文5,6》，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12》，CIEMAT（スペイン）のSuarez教授と可視光応答型光触媒野開発《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，作用スペクトル解析を中心とする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2,10,11,14/解説2/講演2,4,7,13,16,19,20,25,31,35,
39,42,43,45/受賞2》．
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

Fig. 4
Schematic representation of the setup forreverseddouble-beamphotoacoustic
spectroscopic
measurement for particulate metal-oxide photocatalyst
powders driving photocatalytic reaction on their surface.

50

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．
2018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（Fig.4）．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た（前者は登録）．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 10,11,14/ 総 説 2/ 講 演 1 ～3,6,9,10 ～ 13,15,18,20 ～ 25,27,28,30 ～ 34,37,38,43 ～45/受賞1,2,3,4》．
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．
2018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

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.

年報2018・研究室編●

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

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中である．
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．
2018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．このコロイドの構造と機能性物質としての応用についての検討を継続して行った．
（2）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パリ南大学（フランス）のColbeau-Justin教授のグループ《論文1,8》，西ポメラニアン
大学（ポーランド）のMarkowska-Szczupak教授のグループ《講演2,8》，グダンスク大学（ポーランド）のJanczarek
博士《論文1,9/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1》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．
（3）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
ス材料の開発について継続して行った．

■学内外の研究者との共同研究（2018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4》/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」《講演8》/パ●年報2018・研究室編

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1,8》/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5,6》/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「十面体形状アナタース型酸化チタンに関する研究」《論文1,9》/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9》/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1》/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」《講演29,41》/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」/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」/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」/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」《論文13》/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」《論文10》/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2,12》/マンチェスター大学（UK）Peter KELLY教授・Marina RATOVA博士「酸化ビスマス－酸化チタン複合光触媒の構造評価」《論文14》■2018年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo-Kimura, M.; Balcytis, A.;
Nitta, A.; Mendez-Medrano, M.; Colbeau-Justin, C.;
Juodkazis, S.; Ohtani, B.; Kowalska, E. Noble
Metal-Modified Faceted Anatase Titania Photocatalysts:
Octahedron versus Decahedron. Appl. Catal. B 2018, 237,574-587.
(2) Rosman, N.; Salleh, W. N. W.; Ismail, A. F.; Harun, Z.;
Aziz, F.; Jaafar, J.; Ohtani, B.; Takashima, M.; Harun, Z.
Photocatalytic degradation of phenol over visible light active
ZnO/Ag2CO3/Ag2O
nanocomposites
heterojunction. J.
Photochem. Photobiol., A 2018, 364, 602-612.
(3) 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.
(4) Suarez, S.; Jansson, I.; Ohtani, B.; Sanchez, B. Fromtitania nanoparticles to decahedral anatase particles:
Photocatalytic activity of TiO2/zeolite hybrids for VOC
oxidation. Catal. Today 2019, 326, 2-7.
(5) Bajorowicz, B.; Kowalska, E.; Nadolna, J.; Wei, Z.;
Endo-Kimura,
M.;
Niedziolka,J.;
Ohtani,B.;
Zaleska-Medynska, A. Preparation of CdS and Bi2S3 quantum
dots co-decorated perovskite-type KNbO3 ternary
heterostructure with improved visible light photocatalytic
activity and stability for phenol degradation. Dalton
Trans. 2018, 47, 15232-15245.
(6) Malankowska, A.; Kobylanski, M.; Mikolajczyk, A.;
Cavdar, O.; Nowaczyk, G.; Jarek, M.; Lisowski, W.;
Michalska, M.; Kowalska, E.; Ohtani, B.; Zaleska-Medynska,

51

A. TiO2 and NaTaO3 decorated by trimetallic Au/Pd/Pt
core-shell nanoparticles as efficient photocatalysts:
Experimental and computational studies. ACS Sustainable
Chem. Eng. 2018, 6, 16665-16682.
(7) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.
Mechanistic study on facet-dependent deposition of metal
nanoparticles on decahedral-shaped anatase titania
particles. Catalysts 2018, 8, 542-556.
(8) Wei, Z.; Endo-Kimura, M.; Colbeau-Justin, C.; Ohtani, B.;
Kowalska, E. Octahedral Anatase Titania as Efficient
Photocatalyst: Influence of Preparation Conditions. J.
Nanosci. Nanotechol. in press.
(9) Endo-Kimura, 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. Nanotechnol. 2019, 19, 442-452.
(10) Maitani, M. M.; Tateyama, A.; Boix, P. P.; Han, G.; Nitta,
A.; Ohtani, B.; Mathews, N.; Wada, Y. Effects of energetics
with {001} facet-dominant anatase TiO2 scaffold on electrontransport in CH3NH3PbI3 perovskite solar cells. Electrochim.
Acta 2019, 3, 445-454.
(11) Tryba, B.; Jafari, S.; Sillanpaa, M.; Nitta, A.; Ohtani, B.;
Morawski, A. W. Influence of TiO2 structure on its
photocatalytic
activity
towards
acetaldehyde
decomposition. Appl. Surf. Sci. 2019, 470, 376-385.
(12) Takashima, T.; Moriyama, N.; Fujishiro, Y.; Osaki, J.;
Takeuchi, S.; Ohtani, B.; Irie, H. Visible light-induced water
splitting on the hierarchically constructed Z-scheme
photocatalyst of zinc rhodium oxide and bismuth vanadate. J.
Mater. Chem. A 2019, 7, 10372-10378.
(13) Koide, A.; Uemura, Y.; Kido, D.; Wakisaka, Y.;
Takakusagi, S.; Ohtani, B.; Niwa, Y.; Nozawa, S.; Ichiyanagi,K.; Fukaya, R.; Adachi, S.-i.; Katayama, T.; Togashi, T.;
Owada, S.; Yabashi, M.; Yamamoto, Y.; Katayama, M.;
Hatada, K.; Yokoyama, T.; Asakura, K. Photoinduced
Anisotropic Distortion as the Electron Trapping Site ofTungsten Trioxide by Ultrafast W L1-edge X-ray Absorption
Spectroscopy with Full Potential Multiple Scattering
Calculations. Phys. Chem. Chem. Phys. in press.
(14) Ratova, M.; Tosheva, L.; Kelly, P. J.; Ohtani, B.
Characterisation and properties of visible light-active bismuthoxide-titania composite photocatalysts. Sust. Mater. Tech. inpress.
総説/解説/報告(1) 大谷文章，高島舞，不均一系光触媒反応の光強度依存性解析－多電子移動反応の速度と粒子径依存性，光化
学，49，印刷中(2) Ohtani, B. Physicochemical Mechanistic Studies on
Photocatalysis-Extension
ofSemiconductor
Photoelectrochemistry
ConceptbeyondIts
Limitation. Electrochemistry 2018, 86, 273-280.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ohtani, B.; Nitta, A.; Murakami, Y.; Takase, M.;
Takashima, M.: "Energy-resolved Density of Electron Traps
as a Novel Macroscopic Measure for Characterization ofMetal-Oxide Powders" 22nd Topical Meeting of theInternational
SocietyofElectrochemistry,Tokyo(2018/04/15-18 [2018/04/16]).
(2)大谷文章：「光触媒基礎の基礎2018」，光機能材料研究
会講演会，東京理科大学森戸記念館第二フォーラム（東京都新宿区）（2018/04/20）．［依頼講演］(3)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」，京都大学大学院工学研究科物質エネル
ギー化学専攻特別講義，京都大学大学院工学研究科物質52

エネルギー化学専攻（京都）（2018/04/27）．［依頼講演］(4) Ohtani, B.; Takeuchi, S.; Takase, M.; Takashima, M.:"Singularity in Chemistry: Digitally Controlled Kinetics ofTitania-photocatalyzed Oxygen Evolution" 233rd ECS
Meeting, Seattle, USA (2018/05/13-17 [2018/05/16]).
[Invited Talk](5) Ohtani, B.; Hori, H.; Takase, M.; Takashima, M.:"Multielectron Oxygen Reduction in Photocatalytic Organics
Decomposition by Nano/micrometer-sized Hierarchical
Structured Bismuth Tungstate Particles" 233rd ECS Meeting,Seattle, USA (2018/05/13-17 [2018/05/16]). [Invited Talk](6) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takase, M.; Takashima, M.:"Identification and Characterization of Metal-Oxide Powders
with Energy-Resolved Density of Electron Traps Measured
by Reversed Double-Beam Photoacoustic Spectroscopy"
233rd ECS Meeting, Seattle, USA (2018/05/13-17[2018/05/16]).
(7) Ohtani, B.: "Multielectron oxygen reduction inphotocatalytic organics decomposition by metal-oxide
particles" 3rd International Symposium on Energy andEnvironmental Photocatalytic Materials (EEPM3), Krakow,
Poland (2018/05/15-19 [2018/05/19]). [Plenary Talk]
(8)
Wang,
K.;
Wei,
Z.;
Endo-Kimura,
M.;
Markowska-Szczupak, A.; Colbeau-Justin, C.; Ohtani, B.;
Kowalska, E.: "New insights into activity of titania P25" 3rdInternational Symposium on Energy and Environmental
Photocatalytic Materials (EEPM3), Krakow, Poland(2018/05/15-19 [2018/05/16]). [Invited Talk](9) Kuncewicz, J.; Ohtani, B.; Kobielusz, M.; Macyk, W.:"Density of Intrinsic and Introduced Electronic States in
Doped Semiconductors-Spectroelectrochemical Approach"
3rd International Symposium on Energy and Environmental
Photocatalytic Materials (EEPM3), Krakow, Poland(2018/05/15-19 [2018/05/18]).
(10) Ohtani, B.: "Role of Electron Traps in Photocatalysis:
Identification and Characterization of Metal Oxide
Particulate Photocatalysts" CIMTEC 2018: 8th Forum on
New Materials, Perugia, Italy (2018/06/10-14 [2018/06/11]).
[Invited Talk](11) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takase, M.; Takashima, M.:"Powder Identification-Total Characterization of Metal-oxide
Powders by Energy-resolved Distribution of Electron Traps"
The 6th International Conference on the Characterization andControl of Interfaces for High Quality Advanced
Materials/The 54th Summer Symposium on Powder
Technology (ICCCI2018), Kurashiki (2018/07/09-12[2018/07/10]).
(12) Ohtani, B.: "Identification and Characterization ofMetal-oxide Particles with Energy-resolved Distribution ofElectron Traps" World Congress and Expo on Chemical
Engineering and Catalysis, Osaka (2018/07/23-24[2018/07/23]). [Plenary Talk](13) Ohtani, B.: "Fundamental Studies on Mechanism andKinetics of Heterogeneous Photocatalysis by Metal-oxide
Particles: Electron-trap Distribution and Light-intensity
Dependence" The 22th International Conference on
Photochemical Energy Conversion and Storage (IPS-22),
Hefei, China (2018/07/29-08/02 [2018/08/01]). [Plenary
Lecture](14) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Facet dependence of metal particles deposition and stability
on titania anatase surface" Pre-conference of TOCAT8 andthe 5th International Symposium of Institute for Catalysis Material Design for Efficient Catalysis and Sustainable
Chemistry -, Sapporo (2018/08/03-04 [2018/08/03]).

年報2018・研究室編●

(15) Murakami, Y.; Takashima, M.; Ohtani, B.: "Investigationof measurement conditions in energy-resolved distribution ofelectron traps analysis for titania powders" Pre-conference of
TOCAT8 and the 5th International Symposium of Institutefor Catalysis - Material Design for Efficient Catalysis andSustainable Chemistry -, Sapporo (2018/08/03-04[2018/08/03]).
(16) Yamada, C.; Takashima, M.; Ohtani, B.: "Multielectron
oxygen reduction mechanism on platinum-loaded tungsten
oxide supported by light-intensity dependence analysis"
Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis - Material Design for
Efficient Catalysis and Sustainable Chemistry -, Sapporo(2018/08/03-04 [2018/08/03]).
(17) Wang, K.; Endo-Kimura, M.; Rokicka, P.; Ohtani, B.;
Markowska-Szczupak, A.; Kowalska, E.: "Titania particles
prepared from P25 as efficient photocatalysts fordecomposition of organic compounds and microorganisms"
Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis - Material Design for
Efficient Catalysis and Sustainable Chemistry -, Sapporo(2018/08/03-04 [2018/08/03]).
(18) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takashima, M.; Takase, M.:"Identification and detailed characterization of titania
photocatalyst powders with their energy-resolved distributionof electron traps" Eighth Tokyo Conference on Advanced
Catalytic Science and Technology (TOCAT8), Yokohama(2018/08/05-10 [2018/08/07]).
(19) Takashima, M.; Takeuchi, S.; Hori, H.; Takase, M.;
Ohtani, B.: "Kinetic analyses of multielectron wateroxidation and oxygen reduction in heterogeneous
photocatalysis by metal oxide particles" Eighth Tokyo
Conference on Advanced Catalytic Science and Technology(TOCAT8), Yokohama (2018/08/05-10 [2018/08/09]).
(20)大谷文章：「物質科学研究における論理と方法論－不均一系光触媒反応を例として」，関西学院大学理工学部
集中講義，関西学院大学理工学部化学科（三田）（2018/08/28-29 [2018/08/28]）．
［依頼講演（集中講義）］(21)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」，関西学院大学理工学部講演会，関西
学院大学理工学部（三田）（2018/08/29）．
［依頼講演］(22)大谷文章：「粉末の指紋－「おなじ/似ている/ちがう」
を考える」，第380回応化コロキウム，首都大学東京大学
院都市環境科学研究科（八王子）（2018/09/21）．［依頼講演（集中講義）］(23) Takashima, M.; Nitta, A.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Development of reversed double-beam photoacoustic
spectroscopy for identification of metal-oxide powders"International Workshop on Trends in Advanced Spectroscopy
in Materials Science (TASPEC), Higashi-Hiroshima(2018/10/04-06 [2018/10/04]).
(24) Shen, Y.; Nitta, A.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Estimation of band structure of metal-oxide samples throughreverseddouble-beamphotoacoustic
spectroscopy"
International Workshop on Trends in Advanced Spectroscopy
in Materials Science (TASPEC), Higashi-Hiroshima(2018/10/04-06 [2018/10/04]).
(25)大谷文章：「総論－光触媒を例として」，2018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）（2018/10/20）．
［依頼講演］(26) Ohtani, B.: "What Is the Reason for Effect of Particle Sizeon Heterogeneous Photocatalysis? --A Novel Concept ofEffective Particle Size for Photocatalytic MultielectronTransfer Reactions" 3rd International Conference on
Emerging Advanced Nanomaterials (ICEAN 2018),●年報2018・研究室編

Newcastle, Australia (2018/10/30-11/02 [2018/10/30]).
[Invited Talk](27) Ohtani, B.: "Understanding heterogeneous photocatalysis:
Novel concepts to go beyond band-structure model" The 23rd
International Conference on Semiconductor Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-23), Shanghai, China(2018/11/05-08 [2018/11/07]). [Invited Talk](28) Ohtani, B.: "Identification and Detailed Characterizationof Metal Oxide Powders as a Fundamental Chemical
Product" 2nd UNNES International Conference on ResearchInnovation and Commercialization (UICRIC) for the Better
Life, Semarang, Indonesia. (2018/11/10). [Keynote Talk](29) Ohtani, B.: "Logic in Scientific Studies" UTM Faculty of
Science Seminar Series 16 (2018/11/14) [Invited Talk]
Ohtani, B.: "Photocatalytic organic synthesis as a green
chemistry process" Green Chemistry (2018/11/14). [talk](30) Shen, Y.; Nitta, A.; Li, Y.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Estimation of band structure of particulate titania
photocatalyst samples through reversed double-beamphotoacoustic spectroscopy" ICAT-BIC students workshop,
Sapporo, Japan (2018/11/21).
(31)大谷文章：「バンド構造モデルをこえる原理解明をめざした最近の研究成果」，第24回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」，東京理科大学神楽坂キャンパス1号
館17階記念講堂（東京）（2018/11/30）．
［依頼講演］(32)大谷文章：「電子トラップ密度のエネルギー分布解析にもとづく金属酸化物粉末の同定と精密評価」，バルク
セラミックスの信頼性に関するワークショップ，東工大
キ ャ ン パ ス イ ノ ベ ー シ ョンセ ン タ ー 会 議 室 （ 東 京 ）（2018/11/30）．
［依頼講演］(33) Shen, Y.; Nitta, A.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Estimation of band structure of particulate titania
photocatalyst samples through their energy-resolved
distribution of electron traps " 10th Asian Photochemistry
Conference (APC2018), Taipei, Taiwan (2018/12/16-20[2018/12/18]).
(34) Chen, G.; Takashima, M.; Ohtani, B.: "Effect of braying
and post-calcination of anatase titania samples on theirstructure and photocatalytic activity" 10th Asian
Photochemistry Conference (APC2018), Taipei, Taiwan(2018/12/16-20 [2018/12/17]).
(35) Takashima, M.; Takeuchi, S.; Ketwong, P.; Ohtani, B.:"Multielectron
Oxidation
MechanisminTitania-Photocatalyzed Oxygen Evolution" 10th Asian
Photochemistry Conference (APC2018), Taipei, Taiwan(2018/12/16-20 [2018/12/18]).
(36) Amalia, F. R.; Takashima, M.; Ohtani, B.: "Evaluation of
Photocatalytic
Activities
bySpectrophotometricMeasurements of Formaldehyde as Reaction Substrate andProduct" 10th Asian Photochemistry Conference (APC2018),
Taipei, Taiwan (2018/12/16-20 [2018/12/18]).
(37) Ohtani, B.; Nitta, A.; Murakami, Y.; Takase, M.;
Takashima, M.: "Identification and Characterization ofMetal-oxide Particles with Energy-resolved Distribution ofElectron Traps" EMN Meeting on Titanium-Oxides,
Auckland, New Zealand (2018/12/17-21 [2018/12/20]).
[Invited Lecture](38) Ohtani, B.: "Identification and detailed characterization of
metal-oxide powders with their energy-resolved distributionof electron traps" 統合物質創製化学研究推進機構国際シン ポ ジ ウ ム , Uji (2019/01/25-26 [2019/01/26]). [SeniorLecture](39) Ketwong, P.; Takeuchi, S.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Light intensity-dependence study for titania photocatalysis
with multielectron transfer processes" 統合物質創製化学研

53

究 推 進 機 構 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム , Uji (2019/01/25-26[2019/01/25]).
(40) Amalia, F. R.; Takashima, M.; Ohtani, B.: "Developmentof a simple but reliable method for photocatalytic-activity
evaluation" 統合物質創製化学研究推進機構国際シンポジウム, Uji (2019/01/25-26 [2019/01/25]).
(41) Raja-Mogan, T.; Takashima, M.; Kowalska, E.; Ohtani,
B.: "Synthesis of gold-nanoparticle/silica colloidal crystal toform highly ordered titania inverse-opal structures" 統合物
質 創 製 化 学 研 究 推 進 機 構 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム , Uji(2019/01/25-26 [2019/01/25]).
(42) Ohtani, B.: "Fundamental studies on photocatalysis:
Multielectron-transfer kinetics based on photon absorption"
2nd Global Summit on Chemistry and Chemical Engineering(GSCCE-2019),
Frankfurtam
Main,Germany(2019/02/18-19 [2019/02/18]). [Plenary Lecture](43) Ohtani, B.: "Logic in Scientific Studies" Seminar at
Faculty of Chemistry, Jaegeronian University, Krakow,
Poland (2019/02/20). [Invited Lecture](44) Ohtani, B.: "Identification and Detailed Characterizationof Metal-oxide Powders with Energy-resolved Distribution ofElectron Traps" Seminar at Faculty of Chemical Technology,

54

University of Pardubice, Pardubice, Czech (2019/02/22).
[Invited Lecture](45) Ohtani, B.: "Fundamental Studies on Heterogeneous
Photocatalysis to Go beyond Band-structure Model" The 3nd
International Workshop on Graphene and C3N4-based
Photocatalysts (IWGCP3), Wuhan, China (2019/03/23-26[2019/03/25]). [Plenary Lecture]
受賞(1) 小林健太：「気相合成アナタース型酸化チタンの構造
特性と光触媒活性におよぼす粒子間融着の影響」，第34回ライラックセミナー・第24回若手研究者交流会，おこばち山荘（小樽）（2018/06/16-17 [2018/06/16]）．《ライラックポスター賞》(2)山田千晴：「白金担持酸化タングステン光触媒上での多電子移動酸素還元反応の解析」，化学系学協会北海道支部2019年冬季研究発表会，北海道大学創成科学研究棟（札幌）（2019/01/22-23 [2019/01/22]）．
《優秀講演賞（口頭部門）》

年報2018・研究室編●

分子触媒研究部門/Molecular Catalyst
Research Division■2018年度の構成員〈教授〉高橋保・〈准教授〉Zhiyi SONG［2018/08/31～］・〈客員教授〉小笠原正道・〈研究支援推進教授〉笠原二郎・〈博士研究員〉Qiang LIU［2018/10/23～］・〈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・〈薬学部/学部
学生〉神林美南/足立悠・〈技術補助員〉多奈村佳菜子

先に示したように，もし，左の化合物と右の化合物が平衡にあるとしたら，安定な化合物の方に平衡は動くはず．
もし，右の化合物が左の化合物より安定であれば，平衡は右に動いて右の化合物が生成することになる．
それでは下記に示したように 4 つの化合物が平衡にある場合はどうだろうか？当然目的とする化合物が最も安定であれば，その化合物が生成することになる．

1－2 メリーゴーランド反応
結論として開発したメリーゴーランド反応を下記に示す．

■2018年度のうごき
2018年3月に神林美南が学士課程を修了した.
2018年9月から足立悠が薬学部3年生として加入した.

■研究課題
1．有機分子中を旅する炭素原子―メリーゴーランド反応の開発－
1－1 初めに
当研究室では全く新しい化学の創出を狙って，炭素原子が有機分子中を移動する化学というこれまでに誰も行っていない化学反応の開発を行ってきたが，下記に示すようについに炭素原子が有機分子中を一周廻って出発点に戻ってくるという，メリーゴーランド反応の開発に成功したので報告する．まず全く新しい概念図を示す．

最初のスタートポイントの化合物は一番左のジヒドロインデン化合物でチタン金属が結合している．この 5 員環と 6 員環の間の架橋炭素 2 つに注目すると，この 2 つの炭素が上に行って，少しずつ 6 員環の周りをまわっていくのが見える．そして，このサイクルを 1 周すると最終的に元の位置に戻ってきて，メリーゴーランド反応が完成することになった．
1－3 チタナシクロペンタジエンのジエン部分と Cp 環のカップリング反応化学における新しい概念の提案
1
左の分子内の 2 つの炭素が分子内で隣に移動するという反応を考えてみよう．こう言う反応式はこれまで世の中に存在していなかったが，もし，このような反応が進行するとしたらどういう素反応が必要かを考えてみる．明らかに
炭素―炭素結合を切断する必要があり，またそのあと組み替えた後に炭素―炭素結合生成反応が必要である．それをどうやって実現するかは別として右の化合物へ変換される場合，どのような条件があれば左の化合物が右の化合物に変換できるかを考えてみよう．

2

3

これまでチタナシクロペンタジエン 1 がジエン部分とCp 環がカップリングして 2 が生成し，さらに化合物 3 へ変換されることを報告してきた．化合物 2 はこれまで単離したことはなかったが，今回，トリメチルシリル基を置換基に用いることにより，錯体 2a の単離と構造の X 線解析に成功した．下記にその反応式と構造を示す．

1a●年報2018・研究室編

1

2a 94%

55

Fig.1. チタナシクロペンタジエンのジエン部分と Cp 環がカップリングしたジヒドロインデニルチタン化合物 2aの構造
1－4 どの炭素―炭素結合が切断されているか
Cp 環に置換基のメチル基を導入して，Cp 環のどの炭素―炭素結合が切断されているかをしらべたところ，下記に示す位置の結合が切断されていることが分かった．
これは明らかにチタナシクロブテン部分の炭素―炭素結合が切断されていることになり，メタセシスの機構で反応機構を説明することができる．

Fig.2. 2つの炭素がスタートポイントから最も遠い位置に移動した化合物5bの構造
1－6 最も遠いところに旅した炭素原子を元のスタートポ
イントに戻す反応の開発
化合物5bの合成の成功を受けて，最も遠いところに旅した炭素原子をもとのジヒドロインデニル部分の架橋炭素の位置に戻す反応の開発を行った．化合物5bにアゾベンゼ
ンを加えて反応させ，最初の5つの炭素が環状に戻ったことを確認した．これにより，メリーゴーランド反応が完成したことになる．

Ti
Et
Et

Ti

Ti

Me
Et

13

5b- C

Et

1－5 連続する切断反応
化合物 2 がチタナシクロブテン部分を持つため，上記に示したようにメタセシス機構で化合物 3 が生成し，またこの化合物 3 もチタナシクロブテン部分を持つので，同じ機構でさらに炭素原子が移動していくことがわかる．化合物
4 の生成をすでに報告しており，この化合物 4 もメタセシス機構で化合物 5 に変換されるべきである．

3

4

5

13

6- C,85%(74%)■2018 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. Coming
Back to the Starting Position of Carbons Traveling in Organic
Molecules on Titanium: Merry-Go-Round Reaction.
Organometallics 2019, 38, 731-734.

今回はこの化合物 5 の生成を確認するとともに，その化合物の構造解析に成功した．

1b-13C,(53%)

5b-13C,(92%)

56

年報2018・研究室編●

高分子機能科学研究部門/ Macromolecular
Science Research Division■2018年度の構成員〈教授〉中野環・〈准教授〉Zhiyi SONG［2018/09/01～］・〈助教〉Yue WANG［～2018/11/30］・〈博士研究員〉Nino
ZAVRADASHVILI ［ 2018/11/01 ～ ］ /Maia MERLANI［ 2018/11/15 ～ ］ Hassan Nageh Anwar MOHAMED［2018/12/03～］・〈非常勤研究員〉Nabin Chandra MAITY・〈 総 合 化 学 院 / 大 学 院 博 士 課 程 〉 Hassan Nageh Anwar
MOHAMED/Zhaoming ZHANG/Heshuang DAI・〈総合化学院/大学院修士課程〉浅田駿太/葛西聡馬/Jiyue LUO/Ge
SUN・〈理学部/学部学生〉岩渕サラ/阿南梨沙・〈研究生〉
Yuting WANG/Yuehei YUAN〈事務補助員〉吉村円

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1,2,6》

Fig.1. DBF の重合によるπ-スタック型高分子の合成■2018年度のうごき
2018年9月に宋志毅准教授が着任した．2018年11月にはNino ZAVRADASHVILI博士およびMaia MERLANI博士
が，12月にはHassan Nageh Anwar MOHAMED博士が博士研究員として着任した．2018年4月にJiyue LUO氏が修士課
程一年生として，2018年10月にYuting WANG氏およびYuehei YUAN氏が研究生として，2019年1月に理学部卒論生として阿南梨沙氏が研究室配属された．交換留学生として，2018年9～10月に北京大学のGe SHI氏が，2017年10～11月に蘇州大学のXiaoxiao CHENG氏が滞在した．

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》■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●年報2018・研究室編

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)．

57

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
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2/講演3-8》

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

R-CPL

L-CPL

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）．
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

58

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）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．

年報2018・研究室編●

2018年度のトピック： 生体組織の病理診断用試薬として期待される近赤外発光性色素の一つである
3,3′-diethylthiatricarbocyanine iodideの溶液物性について研究し，この色素が条件により存在比の異なるπスタック型
および無定形な会合体を形成すること初めて見出した．2
種類の会合体は独立した発光帯を示すことが明らかになり，これらの知見は発光強度に加え，波長情報が診断に用いられ得ることを示唆するものであり近赤外色素の可能性を広げるものとして重要である．これは北京大学Xinhua
Wan教授らとの共同研究の成果である．
《論文1》また，当研究室で開発している円偏光をキラル源として高分子にらせん構造を誘起する手法についての詳細を明らかにした．らせん誘起においては分子鎖内および分子鎖間でキラル増幅機構が働き，そのために一般には極めて低い不斉誘起能しか示さない円偏光によりほぼ一方向巻きと考えられるらせん構造の構築が実現した．加えて，光を用いて調製したらせん高分子が円偏光発光材料として有用である
ことも見出した．これは，京都大学金光義彦教授，大分大学原田拓典准教授らとの共同研究の成果である．
《論文2》
加えて，当研究室で開発したπスタック型高分子の新しい合成手法としてカチオン重合法について検討し，従来報告しているアニオン重合及びラジカル重合では見られなかった新規な高分子鎖の配座を実現した．
《論文3》■学内外の研究者との共同研究（2018年度）
Catanzaro University (Italy) ・ Assistant Professor Adriana
Pietropaolo「高分子および分子のキラル構造に関する理論
的解析」/Peking University (China)・Prof. 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」/University of Strathclyde (UK)・Prof. Peter J. Skabara「星形フ ル オ レ ン オ リ ゴ マ ー の 構 造 と 物 性 」 /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」/北海道大学触媒科学研究所長谷川淳也教授「高分子触媒に関する理論研究」/大分大学原田拓典准教授「らせん状高分子のキラル発光」/徳島大学小笠原正道教授「イリジウム錯体のキラリティー」/Soochow University (China)・Prof. Wei
Zhang「アゾベンゼン基を有する高分子の合成と物性」■2018年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Wang, Y.; Wang, R.; Imai, Y.; Hara, N.; Wan, X.; Nakano,
T. π-Stacked and unstacked aggregate formation of 3,3′
-diethylthiatricarbocyanine iodide, a near-infrared dye. New
J. Chem. 2018, 42, 14713-14716.*(2) Wang, Y.; Harada, T.; Phuong, L. Q.; Kanemitsu, Y.;
Nakano, T. Helix Induction to Polyfluorenes Using Circularly
Polarized Light: Chirality Amplification, Phase-Selective●年報2018・研究室編

Induction, and Anisotropic Emission. Macromolecules 2018,51, 6865-6877.*(3) Pietropaolo, A.; Cozza, C.; Zhang, Z.; Nakano, T.
Temperature-dependent UV absorption of biphenyl based on
intra-molecular rotation investigated within a combined
experimental and TD-DFT approach. Liq. Cryst. 2018, 1-6.*(4) Nageh, H.; Wang, Y.; Nakano, T. Cationic polymerizationof dibenzofulvene leading to a π-stacked polymer. Polymer
2018, 144, 51-56.*(5) Luo, J.; Wang, Y.; Nakano, T. Free-Radical
Copolymerization of Dibenzofulvene with (Meth) acrylates
Leading to π-Stacked Copolymers. Polymers 2018, 10, 654.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Nakano, T.: "Chirality Induction to Polymers andOligomers Using Circularly Polarized Light throughEnantiomer-Selective Photo Excitation" 17th International
Conference on Industrial Chemistry & Water Treatment,
Hilton New York JFK Airport Hotel, New York, USA(2018/05/22).
(2) Nakano, T.: "Chirality of Polymers and Molecules in
Excited States" Molecular Chirality Asia (MCAsia 2018),
Qihang Symposium Center, Harbin Engineering University
Harbin, P. R. China (2018/07/4).
(3) Nakano, T.: "Synthesis, Structure and Properties ofPolymers Bearing Accumulated Pyridyl Groups as
Macromolecular Ligands for Catalysis" 14th Japan–Belgium
Symposium on Polymer Science, University of Mons, Salle
des Conseils,‘De Vinci’ building, Avenue Maistriau, Mons,
Belgium (2018/09/5).
(4) Nakano, T.: "Design and Synthesis of Chiral Polymers
Emitting Efficient Circularly Polarized Light as OLED
Materials" 10th International Symposium on High-Tech
Polymer Materials (HTPM-X): Synthesis, Characterization,
and Applications, Fragrant Hill Hotel, Beijing, P. R. China,(2018/10/24).
(5) Nakano, T.: "Synthesis and Properties of Chiral Polymers
Aiming at Efficient Circularly Polarized Light Emitters for
OLED" International Congress on Pure & Applied Chemistry(ICPAC) 2018, Bayview Hotel Langkawi, Malaysia(2018/10/31).
(6) Nakano, T.: "Design, Synthesis and Optical Properties of
Chiral Polymers Emitting Efficient Circularly Polarized Light
as OLED Materials" IDW ‘18 The 25th International Display
Workshops, Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan(2018/12/14).
(7) Nakano, T.: "Stereomutation of Polymers and Moleculeson Photo Excitation Using Circularly Polarized Light"
International
Symposiumon
Circularly Polarized
Luminescence and Related Phenomena, Tokyo Metropolitan
University, Minami-Osawa Campus, Tokyo, Japan(2019/1/22).
(8) Nakano, T.: "Helicity Induction to Polymers throughChirality Amplification on Circularly Polarized Light
Irradiation" PACCON 2019 Recent Progress in Advanced
Fluorescence Science, Bangkok International Trade &Exhibition Centre (BITEC), Bangkok, Thailand (2019/2/8).

59

実用化推進系
Department of Practical Applications
研究開発部門/Research and Development
Division(a)
Cokes
Natural gas■2018年度の構成員

CO + H 2(sy ngas)

Hy drof ormylation
products
・aldehy de・alcoholChange!

〈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/畑中雅隆［2018/07/23～］

CO2 + H 2(b)
CO2 + H 2(excess) + R
cataly stRH

cataly st
CO

H2

O

cataly st

H2

R

Fig. 1 (a) Switch from CO based chemical process to CO2
based chemical process and (b) scheme of hydroformylation
reaction under CO2/H2 atmosphere in the presence of
catalyst.
(a)Nano Porous Particle(Al2O3 or SiO2 etc.)

Product

Substrate
Ionic Liquid
Catalyst■2018年度のうごき
教授西田まゆみ，准教授安田友洋，学術研究員盛田澄子と企業からの研究員川崎晶に加えて7月から学術研究員として畑中雅隆が研究開発部門メンバーとなった.

2■2018 年度のトピック（1）5 月中旬 CREST 研究領域「新たな生産プロセス構築のための電子やイオン等の能動的制御による革新的反応
技術の創出」（研究総括：吉田潤一）の領域アドバイザーの委嘱を受けた．（2）5 月末「NEDO のエネルギー・環境
新技術先導プログラムに研究開発テーマ「SILP 触媒を用いた流通型 CO2 直接利用ヒドロホルミル化反応の開発」で採択された．（3）平成 30 年度世界展開力強化事業における日露経済協力・人的交流に資する人材育成プラットフォーム（HaRP）の専門セクションの活動として 11 月 19 日
（月）
～11 月 23 日（金）にロシア Boreskov Institute of Catalysis of
Siberian Branch 0f Russian Academy Science から学生 3 名を受け入れ Student-meeting を開催した．（4）11 月，北大触媒科学研究所，産総研触媒化学融合研究センター，理研資源科学研究センター，物質・材料研究機構の連携で第 4回キャタリストシンポジウムを開催した.

■研究関連
石炭や天然ガスから生成する一酸化炭素（CO）を原料として用いる化学合成プロセスは，化学産業においては重要である.しかしながら，COは毒性が高く取り扱いが困難である．そこで当研究室では，COの代わりに毒性の低い二酸化炭素（CO2）をCO源とした化学合成プロセス(Fig. 1(a)，(b))の開発を目指し，Supported Ionic Liquid Phase（SILP）
触媒を用いた，オレフィンのCO2直接利用ヒドロホルミル化反応を検討している（2018年度NEDOエネルギー・環境新技術先導プログラム）．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

60

SLIP Catalyst

Fig. 2 SILP catalyst. (a) Description of concept and (b) SILP
catalyst for reverse water gas shift reaction.
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), (b)).
これまでに逆水性ガスシフト反応において，SILP触媒は従来の溶液反応系よりも5倍以上の反応活性を示すこと，また，20回のリサイクル利用が可能であることを確認している. 本年度はCO2/H2雰囲気下におけるプロピレンのヒド
ロホルミル化反応が進行することを確認した.

■2018年度の業績
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 安田友洋，富永健一，西田まゆみ：「SILP 触媒を用いた逆水性ガスシフト反応」，第 123 回触媒討論会，大阪市立大学（大阪）（2019/3/20-21）．［ポスター発表］(2) Yasuda, T.; Tominaga, K.; Nishida, M.: "Reverse Water
Gas Shift Reaction Using Supported Ionic Liquid Phase(SILP) Catalyst" International Congress on Pure & Applied
Chemistry Langkawi (ICPAC Langkauwi) 2018, Langkawi
Island, Malaysia (2018/10/30-11/2) [invited](3) 安田友洋，富永健一，西田まゆみ，「CO2 反応プロセスの開発を目指した SILP 触媒を用いた逆水性ガスシフト
反応の検討」，第 7 回 JACI/GSC シンポジウム，ANA クラ
ウンプラザホテル神戸（神戸）（2018/6/14-15）[ポスター発表]

年報2018・研究室編●

原著論文（*：審査つき）(1) Ito, A.; Yasuda, T.; Yoshioka, T.; Yoshida, A.; Li, X.;
Hashimoto, K.; Nagai, K.; Shibayama, M.; Watanabe, M.
Sulfonated Polyimide/Ionic Liquid Composite Membranes
for CO2 Separation: Transport Properties in Relation to
Their Nanostructures. Macromolecules 2018, 51,7112−7120. * most read article from the previous 30 days(2018, 10)(2) Takahash, K.; Takahashi, L.; Miyazato, I.; Fujima, J.;
Tanaka, Y.; Uno, T.; Satoh, H.; Ohno, K.; Nishida, M.; Hirai,
K.; Ohyama, J.; Nguyen, T. N.; Nishimura, S.; Taniike T.

●年報2018・研究室編

The Rise of Catalyst Informatics: Towards Catalyst
Genomics. ChemCatChem 2019, 11, 1146−1152 *総説・解説(1) 安田友洋，イオン液体とソフトマテリアル，化学工業，69，34−40（2018）.
新聞報道(1) 富永健一，安田友洋，西田まゆみ，CO2からCO作る触媒 反応速度を5倍以上に，日経産業新聞，2018年7月3日

61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）．

62

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，2017年度までに拠点型1，展開
型10の合計11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（2017年度までに終了
したクラスターはグレーで表示）．

分類

研究クラスター名

リーダー

設置日

終了日

拠点型

触媒ネットワーク大谷文章

2007/4/1

2009/9/30

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

2016/3/31

展開型

界面シミュレーション

中山哲

2014/8/1

2019/3/31

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2018・研究室編●

触媒研究基盤開発クラスター/ Research
Cluster for Sustainable Catalyst■2018年度の構成員〈リーダー/教授〉長谷川淳也・〈教授〉朝倉清髙/福岡淳/
清水研一/大谷文章/高橋保/中野環/西田まゆみ■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ている.

●年報2018・研究室編

具体的には，gaussianとvaspを実行できる計算環境を研究
所内に提供している．今後もユーザーIDは随時発行する.
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1000件を超え，XAFS databaseが218件に到達した．
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）．
2018年度のトピック： Gaussianプログラムの利活用に関する研修を触媒高等実践研修プログラムとして受入れ，国内2名の研修を行った．

63

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

放射光pin-hole(f=0.4 mm)

X-ray

19素子Ge半導体
検出器（SSD）による蛍光検出Si(111) モノクロメーター■2018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■2018年度のうごき
2017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
本クラスターの目標は，酸化物単結晶表面を金属ナノク
ラスターや機能性分子で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．また，こうした規整された表面を原子レベルで構造解析するための新しい装置や手法の開発も行う．これまで超高真空下での静的な構造観察に限られていた偏光全反射蛍光XAFS法を高度化し，気相ガス存在下高温で，実際に反応が進行している状況下での活性点三次元原子配列（立体構造）を決定できる手法（オペランド偏光全反射XAFS法）へと発展させている．また，担持金属触媒における担体効果を解明するため，開発したオペランド偏光全反射XAFS法を，金属を担持した種々の酸化物単結晶表面での触媒反応に適用し，反応中の金属活性点の電子状態や立体構造に関する知見を得て，担体効果の厳密な解明と触媒開発指針の獲得を目指す．
1．触媒動作中の活性点立体構造決定を可能とするオペラ
ンド偏光全反射蛍光XAFS法の開発
固体表面に高分散した触媒活性点の構造（原子配列）を調べることは容易ではない．近年STM/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/AFMの分解能では，より微細な結合情報や立体構造情報を得ることは難しい．一方，XAFS法は，X線吸収原子周辺の結合及び構造情報を与えるが，基板表面に応用するには，感度が不十分である．我々は，超高真空下で試料調製・測定が可能な偏光全反射蛍光XAFS法を開発し（Fig.1），全反射法と蛍光法によって高感度化するとともに，偏光依存測定を行う
ことで，担持金属種の立体構造決定を可能にした．本手法
を用い，酸化物単結晶表面上の様々な金属単原子・ナノク
ラスターに対し，界面を含む三次元原子配列を決定し，金属/酸化物相互作用に関する基礎的知見と触媒特性との相関について議論してきた．しかし，高温かつ気相ガス存在下で触媒反応が実際に進行している条件下（オペランド）
では，こうした金属種の電子状態や立体構造は，超高真空下とは大きく異なると考えられ，触媒反応の真の理解には，本手法のオペランド化が不可欠である．
2018年度のトピック： Fig.2は開発したオペランド偏光
全反射蛍光XAFS法の概略図と実際の装置の写真である．装置（小型真空槽）は，偏光全反射蛍光XAFS測定用セルとし

64

I0 測定用イオンチャンバー
X-ray

X-ray

E

E

E//表面

試料

全反射

E⊥表面

Fig.1. 偏光全反射蛍光 XAFS 法の概略と試料回転による偏光依
存 XAFS 測定．X 線電場ベクトルに平行な結合情報を選択的に抽出し，立体構造を決定．

て機能すると同時に，触媒反応検出のためのバッチ式反応器としても機能する．槽内の有効内容積を可能な限り小さく設計し（60 cm3以下），四重極質量分析計による内部ガス分析機構を装備することで，単結晶基板試料の極めて低い比表面積（実触媒である粉末試料の10万分の1）においても，触媒反応検出が可能となっている．すなわち，触媒反応の進行状況を確認しながらの偏光全反射蛍光XAFS測定が可能である．また，試料（試料ホルダー）は，大気に晒すことなく，別の試料調製・分析用超高真空チャンバーとの間を移送でき，試料の前処理（Ar+スパッタリング，
アニーリング，金属蒸着など）やX線光電子分光（XPS）・
低速電子回折（LEED）測定による評価が可能となっている．

(a)

(b)

Fig.2. (a) オペランド偏光全反射蛍光 XAFS 法の概略図．反応
ガス導入用ライン及び生成ガス検出用ライン（四重極質量分析計に接続）を備えた小型真空槽をゴニオメーター上に設置し，試料移動（x, y, z）と回転（）により全反射条件の最適化とXAFS 測定を行う．偏光依存測定は試料を 90 度回転（f）して行う． (b) 実際に小型真空槽を，ビームライン定盤に設置した
ゴニオメーター上に固定したときの写真（KEK IMSS-PF BL9A）

2．オペランド偏光全反射蛍光XAFS法による担持金属触媒における担体効果の解明
酸化物担持金属触媒では，担体を変えることで活性が大きく変化する場合が多く存在する（担体効果）．これは担持された金属のサイズ・形状（立体構造）や電子状態が，酸化物担体によって変化することに由来するが，反応条件下でこれらを原子レベルで厳密に計測する手法は乏しい．
一方，我々の開発したオペランド偏光全反射XAFS法は，触年報2018・研究室編●

媒動作中の担持金属種の価数や酸化物との界面を含んだ
三次元原子配列を決定できるため，担体効果の解明に最適である．本手法を用い，Pt触媒によるCO酸化活性の担体依
存性について検討する．
2018年度のトピック： 本年度は，開発したオペランド偏光全反射蛍光XAFS装置の性能評価とともに，本手法をPt
担持Al2O3(0001)表面上でのCO酸化反応に適用した．超高真 空 下 で 試 料 を 調 製 後 に 反 応 ガ ス （ CO:O2:Ar=0.3:1.0:0.2，60 Pa）を導入し，各温度に昇温後にXAFS（XANES）測定した結果がFig.3である．室温から450 Kでは徐々にwhite lineピークの強度が減少しており，Ptが酸化物表面と強く相互作用した酸化的状態からメタリックに変化したと考えられる．450 Kから520 Kにおいては，吸収端の低エネルギーシフトとともにwhite lineピーク強度の増加が観察され（特にs-偏光），さらにPt-Ptに特徴的な多重散乱ピーク（図中矢印）が出現した．これはPtのクラスター形成とPt表面への反応物の吸着を示唆している．
四重極質量分析計による生成物分析では，520 KからCO2生成が顕著であったため，Ptクラスター形成に伴い活性が発現したと考えられる.今後，反応中における偏光依存
EXAFSを測定することで，詳細なPt活性点立体構造を確定するとともに，他の酸化物単結晶表面を担体として用いた
場合についても検討を行っていく．

(a)

(b)

Fig.3. Pt/Al2O3(0001)表面の反応ガス存在下昇温時におけるPt L3 吸収端 XANES 測定．(a)s-偏光，(b)p-偏光．

■学内外の研究者との共同研究（2018年度）
大学院地球環境科学研究院八木教授，加藤准教授「銅多核錯体による高効率電気化学的酸素還元」（論文4）/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，福岡工業大学蒲池准教授，千葉大学日沼助教「理論計
算と機械学習による触媒特性因子の予測」（論文6，7）/
名古屋大学山田准教授「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」●年報2018・研究室編■2018年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Takakusagi, S.; Iwasawa, Y.; Asakura, K. Premodified
Surface Method to Obtain Ultra-highly Dispersed Metals andTheir 3D Structure Control on an Oxide Single-Crystal
Surface. Chem. Rec. 2018, 18, 1-13.*(2) 髙草木達，朝倉清髙，分子修飾による酸化物単結晶表面での金属超高分散化とPTRF-XAFS法による三次元構造
解析，表面と真空，61, 309-314（2018）．*(3) Yuan, Q.; Wakisaka, Y.; Uemura, Y.; Wada, T.;
Ariga-Miwa, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K.; Brankovic, S.
R. Revisit of Pt Deposition via Surface Limited Redox
Replacement of Copper Upd Layer on Au(111) by EXAFS. J.
Phys. Chem. C 2018, 122, 16664-16673.*(4) 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. *(5) Wakisaka, Y.; Kido, D.; Uehara, H.; Feiten, F.E.;
Takakusagi, S.; Uemura, Y.; Yokoyama, T.; Wada, T.; Uo,
M.; Sekizawa, O.; Uruga, T.; Iwasawa, Y.; Asakura, K.
Development of Surface Fluorescence X-ray Absorption Fine
Structure Spectroscopy using a Laue-type Monochromator.
Chem. Rec. 2018, 18, 1-10 *(6) Hinuma, Y.; Toyao, T.; Kamachi, T.; Maeno, Z.;
Takakusagi, S.; Furukawa, S.; Takigawa, I.; Shimizu, K.
Density Functional Theory Calculations of Oxygen Vacancy
Formation and Subsequent Molecular Adsorption on Oxide
Surfaces. J. Phys. Chem. C 2018, 122, 29435-29444. *(7) Toyao, T.; Suzuki, K.; Kikuchi, S.; Takakusagi, S.;
Shimizu, K.; Takigawa, I. Toward Effective Utilization ofMethane: Machine Learning Prediction of Adsorption
Energies on Metal Alloys. J. Phys. Chem. C 2018, 122,
8315-8326. *(8) Sirisit, N.; Kido, D.; Wakisaka, Y.; Ariga-Miwa, H.;
Takakusagi, S.; Asakura, K.; Sekizawa, O.; Sakata, T.;
Uruga, T.; Iwasawa, Y. Evidence for Multi-Atom Resonance
X-Ray Raman Spectroscopy &Mdash; an in situ Low
Z-Element and Bond-Specific X-Ray Spectroscopy. e-J Surf.
Sci. Nanotech. 2018, 16, 387-390.*
著書(1) Takigawa, I.; Shimizu, K.-i.; Tsuda, K.; Takakusagi, S.
Machine Learning Predictions of Factors Affecting the
Activity ofHeterogeneous
Metal
Catalysts.
In
Nanoinformatics; Springer, Singapore, 2018, pp 45-64.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Takakusagi, S.: "Atomic-level structure and reactivity on
well-defined model catalysts surfaces studied by STM and
XAFS" 2018 International Symposium on Advancement
and Prospect of Catalysis Science & Technology, Sydney,
Australia (2018/7/27). [Invited lecture](2) 髙草木達：「担持金属モデル触媒表面の原子レベル構
造解 析と反応計測」，第122回触媒討論会，北海道教育大（函館市）（2018/9/26）．［依頼講演］(3) 髙草木達：「偏光全反射蛍光 XAFS 法を用いた固気及び固液界面における表面金属ナノ構造の三次元構造解
析」，2018年日本表面真空学会学術講演会神戸国際会
議場（神戸市)（2018/11/21)．[依頼講演](4) 髙草木達：「触媒動作中の活性点立体構造決定のためのオペランド偏光全反射蛍光XAFS法の開発と触媒イン
フォマティクス」,NIMS（つくば)（2019/3/04）．[招
待講演]

65

プラズモン光触媒反応研究クラスター/
Research Cluster for Plasmonic
Photocatalysis■2018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■2018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木村（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， パリ大学（フランス）の Hynd REMITA教授[2019/01/21-24], Gdansk University of Technology のMarcin JANCZAREK講師/ Anna ZIELINSKA-JUREK准教授，Zuzanna BIELAN［2018/07/01～2018/12/22］, グダ
ンスク大学のAdriana ZALESKA_MEDYNSKA教授，Marta
PASZKIEWICZ-GAWRON［2019/02/01～2019/05/01］, 湘潭 大 学 の Shuaizhi ZHENG 講 師 ［ 2018/08/04 ～2018/08/19］を受入れて共同研究を推進した．Kunlei Wang
博士（光触媒科学研究部門）が，クラスターメンバーであるHynd REMITA教授・Christophe COLBEAU-JUSTIN教授（フランス・パリ南大学）[2019/02/08-03/08]，Marcin
JANCZAREK 講 師 （ ポ ー ラ ン ド ・ Poznan University of
Tecnology）[2019/03/09-12]，Agata Markowska-Szczupak
准教授（ポーランド・The West Pomeranian University ofTechnology）[2019/03/13-16]，Adriana Zaleska-Medynska
教授（ポーランド・グダンスク大学）[2019/03/16-19]を訪問して共同研究を行った.Dong Zhang（大学院環境科学
院/Ewa KOWALSKA准教授が指導教員）がErasmus Plus
Fellowship（Gdansk University of Technology-北海道大学触媒科学研究所）を得てAdriana Zaleska-Medynska教授（ポーランドグダンスク大学）の研究室において研究をおこなった[2019/02/15-2019/05/15（予定）].

■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．
また，酸化銀(I)あるいは酸化銅(I)－酸化チタン(IV)系ヘ
テロ接合型光触媒を調製し，比較的安価な金属を用いる光触媒について，その作用機構について検討した．さらに，他の可視光応答性光触媒について環境浄化とエネルギー66

変換特性について検討を行う．
2018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-B）．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）酸素存在下の条件などのさまざまな条件下でNMNPsの光析出を行った《論文6,7,11/著書1/講演1,3,4,5,6,7,9》．（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4,11/講演5-7》．（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.1A）《論文4,7,11/講演1-3,5-7,9》．
（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《論文7,10/講演1,3,5-9》．（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《講演8,11》．(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11/講演5-7》．
（7）酸化銀(I)あるいは酸化銅(I)－酸化チタン(IV)系ヘテロ接合型光触媒（Ag2O/TiO2，
Cu2O/TiO2）は可視光照射下において，有機物分解および微生物の分解に高い活性を示すことを明らかにするとともに，酸化チタンと複合化することによって，p型半導体
粒子が安定化することを見出した《論文5,8,12/講演5,7》．
(8)希土類元素，炭素（グルコース，グリシン），量子ドット（硫化カドミウム，硫化ビスマス）を担持させた酸化チタンおよび還元型酸化グラフェンやタンタル酸ナトリウ
ムの可視光照射下の光触媒活性を検討し，コンクリート板に固定化することによって高い水浄化活性を示すことを明らかにした（Fig. 1C）《論文1,2,3,9,10/著書1,2/講演
10》．

■2018年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Parnicka, P.; Grzb, T.; Mikolajczyk, A.; Wang, K.;

年報2018・研究室編●

Kowalska, E.; Steinfeldt, N.; Klein, M.; Mazierski, P.;
Zaleska-Medynska, A.; Nadolna, J. Experimental andtheoretical investigations on C modification of Ho3+-TiO2
photocatalyst with vis response. J. Colloid Interface Sci.
2019, 549, 212-224.
(2) Khedr, T. M.; El-Sheikh, S. M.; Abdeldayem, H. M.;
Ismail, A. A.; Kowalska, E.; Bahnemann D. W.
Photodegradation of Microcystin-LR using visible
light-activated
C/N-co-modified
mesoporous
TiO2
photocatalyst. Materials 2019, 12, 1027 (18 pages).
(3) Mazierski, P.; Arellano Caicedo, P. N.; Grzyb, T.;
Mikolajczyk, A.; Roy, J. K.; Wyrzykowska, E.; Wei, Z.;
Kowalska, E.; Puzyn, T.; Zaleska-Medynska, A.; Nadolna, J.
Experimental and computational study of Tm-doped TiO2:
the effect of Li+ on Vis-response photocatalysis andluminescence. Appl. Catal., B 2019, 252, 138-151.
(4) Wei, Z.; Endo-Kimura, M.; Colbeau-Justin, C.; Ohtani, B.;
Kowalska, E. Octahedral anatase titania as efficientphotocatalyst: Influence of preparation conditions. J.
Nanosci. Nanotechnol. in press(5) Endo-Kimura, M.; Janczarek, M.; Bielan, Z.; Zhang, D.;
Wang, K.; Markowska-Szczupak, A.; Kowalska, E.
Photocatalytic and antimicrobial properties of Ag2O/TiO2
heterojunction. ChemEngineering 2019, 3, 3 (18 pages).
(6) Malankowska, A.; Kobylański, M. P.; Mikołajczyk, A.;
Nowaczyk, G.; Jarek, M.; Lisowski, W.; Michalska, M.;
Kowalska, E.; Ohtani, B.; Zaleska-Medynska, A. TiO2 andNaTaO3 decorated by trimetallic Au/Pd/Pt core-shell
nanoparticles as efficient photocatalysts: Experimental andcomputational studies. ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6,
16665-16682.
(7) Endo, M.; Janczarek, M.; Wei, Z.; Wang, K.;
Markowska-Szczupak, A.; Ohtani, B.; Kowalska E.
Bactericidal properties of plasmonic photocatalysts composedof noble-metal nanoparticles on faceted anatase titania. J.
Nanosci. Nanotechnol. 2019, 19, 442-452.
(8) Janczarek, M.; Endo, M.; Zhang, D.; Wang, K.; Kowalska,
E. Enhanced photocatalytic and antimicrobial performance ofcuprous oxide/titania: the effect of titania matrix. Materials
2018, 11, 2069 (21 pages).
(9) Bajorowicz, B.; Kowalska, E.; Nadolna, J.; Wei, Z.; Endo,
M.; Niedziółka, J.; Ohtani, B.; Zaleska-Medynska, A. Visible
light photocatalytic activity of perovskite-type KNbO3
decorated with CdS/rGO and CdS/Bi2S3 quantum dots.
Dalton Trans. 2018, 47, 15232-15245.
(10) Markowska-Szczupak, A.; Rokicka, P.; Wang, K.; Endo,M.; Morawski, A.W.; Kowalska E. Photocatalytic water
disinfection under solar irradiation by D-glucose modified
titania. Catalysts 2018, 8, 316 (16 pages).
(11) Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Balčytis, A.; Nitta, A.;
Mendez Medrano, M.G.; Colbeau-Justin, C.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B.; Kowalska, E. Noble metal-modified facetted
anatasetitania
photocatalysts:
OctahedronversusDecahedron. Appl. Catal. B 2018, 237, 574-587.
(12) Janczarek, M.; Wang, K.; Kowalska, E. Synergistic effectof Cu2O and urea as modifiers of TiO2 for enhanced visible
light activity. Catalysts 2018, 8, 240 (12 pages).
著書(1) Kowalska, E.; Endo, M.; Wei, Z.; Wang, K.; Janczarek, M.
Noble metal nanoparticles for water purification. In
Nanoscale Materials in Water Purification; Thomas, S.;
Pasiquini, D.; Leu, S.-Y.; Gopakumar, D. Eds., Elsevier,
2018, pp 553-379.
(2) Kowalska, E.; Wei, Z.; Janczarek, M. Band-gap
engineering of photocatalysts: surface modification versus
doping.
In
Visible-Light-Active
Photocatalysis:●年報2018・研究室編

Nanostructured Catalyst Design, Mechanisms andApplica-tions; Ghosh, S. Ed., Wiley-VCH, Weinheim,
Germany, 2018, pp 449-484.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1)
Endo-Kimura,
M.;
Wei,
Z.;
Wang,
K.;
Markowska-Szczupak, A.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Surface plasmon-driven inactivation of microorganisms anddecomposition of organic compounds on mono- and bi-metal(Au/Ag)-modified titania" 3rd International Workshop on
Graphene and C3N4-based Photocatalysts (IWGCP3), Wuhan,
China (2018/03/23-26 [2018/03/24]). [Invited Talk](2) Wei, Z.; Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Influence ofheat treatment on phase transformation of faceted anatase andtitanate nanowires" 3rd International Workshop on Graphene
and C3N4-based Photocatalysts (IWGCP3), Wuhan, China(2018/03/23-26 [2018/03/25]).
(3) Wei, Z.; Endo, M.; Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Photocatalytic activity of noble metal modified octahedral
anatase titania under UV and visible light irra-diation" 3rdInternational Workshop on Graphene and C3N4-based
Photocatalysts (IWGCP3), Wuhan, China (2018/03/23-26[2018/03/25]).
(4) Bielan, Z.; Zielinska-Jurek, A.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Titania-based magnetic nanocomposites with core-shellstructure" 第24回シンポジウム光触媒反応の最近の展開,
Tokyo (2018/11/30).
(5) Kowalska, E.: "Development of plasmonic photocatalysts
fordecompositionoforganic
compounds
andmicroorganisms" Faculty Seminar at Xiangtan University,
Xiangtan, China (2018/11/13). [Invited Talk](6) Kowalska, E.: "Development of plasmonic photocatalysts
fordecompositionoforganic
compounds
andmicroorganisms" 23rd International Conference on
Semiconductor Photocatalysis and Solar Energy Conversion(SPASEC-23), Shanghai, China (2018/11/05-08 [2018/11/08).
[Invited Talk](7) Kowalska E.: "Development of plasmonic photocatalysts
fordecompositionoforganic
compoundandmicroorganisms" International Conference on Metal Material
Processes and Manufacturing (ICMMPM2018), July 19-21,
2018, Jeju, South Korea (2017/07/19-20 [2017/07/20]).
[Invited Talk](8) Wang, K.; Endo, M.; Rokicka, P.; Ohtani, B.;
Markowska-Szczupak, A.; Kowalska E.: "Titania particles
prepared from P25 as efficient photocatalysts fordecomposition of organic compounds and microorganisms"
Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis (ICAT), Sapporo, Japan(2018/08/03-04 [2018/08/03]).
(9) Wei, Z.; Endo, M.; Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Photocatalytic activity of noble metal modified octahedral
anatase titania under UV and visible light irradiation" CSPM
conference, Wuhan, China (2018/07/26-29 [2018/02/27]).
[poster award].
(10) Nadolna, J.; Mazierski, P.; Arellano Coicedo, P.;
Kowalska, E.; Zaleska-Medynska, A.: "Preparation andchar-acterization of Li/Tm-TiO2 nanoparticles" 3rdInternational Symposium on Energy and Environmental
Photocatalytic Materials (EEPM3), Krakow, Poland(2018/05/15-19 [2018/05/17]).
(11) Wang, K.; Wei, Z.; Endo, M.; Markowska-Szczupak, A.;
Colbeau-Justin, C.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "New insights
into activity of titania P25" 3rd International Symposium on
Energy and Environmental Photocatalytic Materials(EEPM3), Krakow, Poland (2018/05/15-19 [2018/05/16]).
[Invited Talk]

67

A

C

B

Fig. 1 (A) The proposed mechanism of plasmonic photocatalysis on faceted anatase titania (octahedron v. decahedron) from paper 11 (graphicalabstract); (B) The graphical abstract for trimetallic photocatalyst showing morphology-dependent activity (paper 6); (C) The journal cover(Catalysts) presenting the possible application of concrete plates covered with vis-active photocatalyst for water purification (from paper 10).

68

年報2018・研究室編●

■2018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・〈客員教授/NINS〉江原正博・〈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

■2018年度のうごき
2017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，東北大学大学院工学研究科の田村正純助教，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．また今年度よりNINSの江原正博客員教
授が構成員に加わった．Nisanth N. NAIR准教授は2018年5月から2カ月間，北海道大学の招聘教員として触媒科学研究所に滞在した．

■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，界面における触媒の構造や電子状態，反応メカニズ
ムの解明とその知見を基にした材料設計・反応設計を目指している．
2018年度のトピック： 二酸化炭素の資源化の観点から，
二酸化炭素を用いた有用化学品の合成反応開発は重要な課題である．二酸化炭素とメタノールからの炭酸ジメチル（DMC）直接合成反応はその一例であり，本反応に酸化セリウムなどの酸塩基両機能性触媒が有効であることが報告されている．そこで，多数のメタノール分子を配置した第一原理分子動力学計算を行うことで，自由エネルギープ
ロファイルに基づいて反応機構の解明を行った．反応経路
として，表面カーボネート種に由来する吸着種CO2(m)から出発し，表面酸素原子と結合を持ったメチルカーボネート（MMCS）種を経由する経路（Path A）と解離吸着したメタ
ノールに分子状CO2が挿入されることで生成するメチルカ
ーボネート（MMC）を経由する経路（Path B）について検討した．自由エネルギープロファイルに基づく解析を行った結果，律速段階の活性化障壁の比較からPath Aが有利であることが明らかになった．また，Path Aにおいて，酸素欠陥を介する中間体が見出され，この中間体の安定性が酸●年報2018・研究室編

化セリウム触媒の優位性を生み出していることがわかった．
また，本反応に対して，招聘教員のNair准教授らが開発した(Temperature accelerated sliced sampling MD: TASS-MD)法を適用し，上記で用いたBlue-moonアンサンブル法に対しての効率を検討することも行った．特に，Blue-moonアンサンブル法で用いた反応座標に対してUmbrellaポテン
シャルを課し，その反応に伴うプロトン移動を促進するために，プロトンの配位数を新たな反応座標として加え，その反応座標にはmetadynamics法を適用した．また，酸化物
表面のすべてのメタノール分子のプロトン移動を促進するために，すべてのプロトンの配位数に対して
Temperature accelerated法を導入した．結果，Fig.1に示すように，一次元のblue-moonアンサンブル法では見えていなかった中間体の存在を確認し，反応機構をより正確に理解することが可能となった．同様の計算を酸化ジルコニ
ウム表面の反応にも適用し，酸化セリウムとは異なった機構で反応が進行することも明らかにした．現在，結果を論文にまとめている．
他に，東北大学の冨重グループと共同研究を行い，二酸
化炭素とジオールからのポリマー合成に関して，酸化セリ
ウムに2-フロニトリルを吸着させた系が高い触媒活性を示すという実験結果に対して，2-フロニトリルの吸着構造をDFT計算によって求め，2-フロニトリルが有効である理由を議論した．
《論文6》

100.0

Relative Free Energy / kJ·mol−1

界面シミュレーション研究クラスター/
Research Cluster for Computer Simulationof Interfaces

80.0
60.0

Red: Blue moon ensemble
Green: TASS-MD∆A = 25.1∆A = 12.8(86.7)∆A = 75.3(84.9)(67.9)
TS2(72.1)∆A = 8.4
P-TS2∆A = 76.7 (72.1) TS3 (80.5)(61.6) (76.7) MMCS
bicarbonate

40.0(23.8)

20.0
0.0

(0.0)

(−7.4)(−7.4)-20.0

CO2(m)

INT_A1

Fig. 1 Free energy profiles for direct DMC formation from CO2
and methanol over CeO2 obtained by blue-moon ensemble
approach (red) and TASS-MD (green).

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．
2018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－ベンゾフェノン・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．また，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．《論文3》69Fig. 2 Dominant natural transition orbital (NTO) pairs for theS1 transition in toluene at (S0)min, where the “hole” is on theleft and the “particle” on the right.

■学内外の研究者との共同研究（2018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「分子―固体表面の直接相互作用による新しい固体触媒
活性点の設計・構築」/インド工科大学カーンプル校化学科Nisanth N. NAIR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」/九州大学先導物質化学研
究所アルブレヒト健准教授「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」■2018年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) 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.*(2) Yanai, K.; Ishimura, K.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.
First-Order Interacting Space Approach to Excited-State
Molecular Interaction: Solvatochromic Shift of p-Coumaric
Acid and Retinal Schiff Base. J. Chem. Theory Comput. 2018,14, 3643−3655.*(3) Matsuoka, K.; Albrecht, K.; Nakayama, A.; Yamamoto, K.;
Fujita, K. Highly Efficient Thermally Activated Delayed
Fluorescence Organic Light-Emitting Diodes with Fully
Solution-Processed Organic Multilayered Architecture:
Impact of Terminal Substitution on Carbazole–Benzophenone
Dendrimer and Interfacial Engineering. ACS Appl. Mater.
Interfaces 2018, 10, 33343−33352.*(4) Harada, I.; Nakayama, A.; Hasegawa, J. Constraint
Structure Optimization to a Specific Minimum Using
Ionization Energy. J. Comput. Chem. 2019, 40, 507−514.*(5) Lyalin, A.; Kuznetsov, V. G.; Nakayama, A.; Abarenkov, I.
V.; Tupitsyn, I. I.; Gabis, I. E.; Uosaki, K.; Taketsugu, T. SoftX-Ray Li-K and Si-L2,3 Emission from Crystalline andAmorphous Lithium Silicides in Lithium-Ion Batteries Anode.
J. Electrochem. Soc. 2019, 166, A5362−A5368.*(6) Gu, Y.; Matsuda, K.; Nakayama, A.; Tamura, M.;
Nakagawa, Y.; Tomishige, K. Direct Synthesis of Alternating
Polycarbonates from CO2 and Diols by Using a Catalyst
System of CeO2 and 2-Furonitrile. ACS Sustainable. Chem.
Eng. 2019, 7, 6304−6315.*70

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) 中山哲：「第一原理シミュレーションによる固体触媒
反応解析」，日本セラミックス協会第52回基礎科学部会
セ ミ ナ ー， か ん ぽ の 宿 小 樽 （ 北 海 道 小 樽
市)(2018/6/1-2)．
［依頼講演］(2) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface:First-Principle Simulations" PERCH-CIC Congress X: 2018
International Congress for Innovation in Chemistry,
Chonburi, Thailand (2018/7/4-7). [Invited Talk](3) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface:First-Principle Simulations" Special Seminar, Vidyasirimedhi
Institute of Science and Technology (VISTEC), Rayong,Thailand (2018/7/9). [Invited Lecture](4) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2 Interface:First-Principle Simulations" Pre-conference of TOCAT8 andthe 5th International Symposium of Institute for Catalysis,
Sapporo, Japan (2018/8/3-4). [Oral](5) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
mechanism of the direct synthesis of dimethyl carbonate from
CO2 and methanol over metal-oxide catalysis: a theoretical
study" Pre-conference of TOCAT8 and the 5th International
Symposium of Institute for Catalysis, Sapporo, Japan(2018/8/3-4). [Poster](6) Iseka, M.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "A DFT study ofC-H bond activation of methane over transition metal-doped
CeO2 catalyst" Pre-conference of TOCAT8 and the 5thInternational Symposium of Institute for Catalysis, Sapporo,
Japan (2018/8/3-4). [Poster](7) Nakayama, A.: "Catalytic reactions at theliquid/metal-oxide interface: first-principle molecular
dynamics simulation" The 8th IUPAC International
Conference on Green Chemistry, Bangkok, Thailand(2018/9/9-14). [Invited Talk](8) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/Metal-Oxide Interface:First-Principle
Simulations",
Nanotalk,
National
Nanotechnology Center (NANOTEC), Pathum Thani,
Thailand (2018/9/11). [Invited Lecture](9) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base and Redox Sites on
Catalytic Reactions at the Liquid/CeO2 Interface:First-Principle Simulations" FHI-JST Joint Symposium,
Berlin, Germany (2018/10/31-11/2). [Oral](10) 中山哲：「第一原理シミュレーションによる光化学反応と不均一系触媒反応」，第331回化学システム工学専攻
公開セミナー，東京大学（東京都文京区）（2018/11/30）．
［依頼講演］(11) Sugiyama, T.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.: "Reaction
Mechanism of the Direct Synthesis of Dimethyl Carbonate
from CO2 and Methanol over Metal-Oxide Catalysis: a
Theoretical Study" IRCCS The 2nd International
Symposium, Kyoto, Japan (2019/1/25-26). [Poster]

年報2018・研究室編●

酸塩基触媒研究クラスター/ Research
Cluster for Acid-Base Catalysis■2018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■2018年度のうごき
これまでと同様に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●年報2018・研究室編

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

71

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．

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．
2018年度のトピック： YNbO4と同様にルイス酸塩基サイ
トをもつ低結晶性アルミナを利用すると，グルコースやト
リオースから乳酸を合成できることを見出した．さらに，エタノールに500 ºC焼成した酸化ニオブ（ルイス酸），モ
ルデナイトゼオライト（ブレンステッド酸），モレキュラ
ーシーブ3A（脱水剤），およびグルコースを加えて不活性ガス下で加熱すると逆アルドール反応が選択的に進行し，
エリスロースおよびグリコールアルデヒドのジエチルア
セタール体が生成することを見出した．これら2つの生成物は反応性が非常に高く，グルコースの逆アルドール反応が進行するような高温条件下では安定に存在できないた
め，生成しても速やかに分解・重合するため選択的に合成することはできなかった．酸化ニオブのルイス酸がエタノール中でグルコースの逆アルドール反応に高活性・選択的であること，生成した2つの生成物をモルデナイトのもつブレンステッド酸によってアセタール体へ変換することにより安定な生成物として回収できることが本反応系の特徴である．≪論文1, 4, 8, 講演5，6，10≫(2) 金属酸化物によるグルコースの選択変換反応
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(3)担持金属触媒による5-ヒドロキシメチルフルフラール
加熱攪拌することにより，試料の触媒活性を評価した．400の酸化反応ºC焼成試料では，グルコースが異性化してフルクトースがリグノセルロースから誘導されるHMFは，フラン環を基生成し，その後にC3成分の有機物（グリセルアルデヒド，盤とした様々な有用ポリマーの原料となることが知られ
O
OH OH OO OH OH
O
Hydrideshift shift
1,3-ジヒドロキシアセトン，ピルブアルデヒド，乳酸）とHydride1）．その中でもフランジカルボン酸は石油
O
OH
OH OHOOHO O O OH ている（Fig.
OHOH
HO OHO
Hydrideshift
Dehydration
Hydride
shift
OH
O
O
OH
OH
OHO
O OO
O
OH
OH
OH
Dehydration
Hydrideshift
HydrideHydride
shift
shift
HMFが生成した（Fig.3）．
Hydride
shift
OH
O
OH
O
HOHO
O OH
OHO
O O由来のテレフタル酸を置き変える新たな植物由来ポリエOH
Dehydration
OH
DehydrationH
OHOHOH
Hydride shift HOHO HOHOH
OO
Dehydration OH O O O
Dehydration
Dehydration
Dehydration
OH O
HydrideHshift
O O O
O HOO O OH
OH OH
OH OHOOHOO OHDehydration
ステルの原料として注目されている．植物由来のバイオエ
OOHOHHOO
OH
Hydrideshift
OH
Hydride
shift
OH
OH
O
OH
H
O
H
O
HMF
Hydrideshift
HMF O
Dehydration
Hydride shiftHydride shiftOH
H
O Fructose
HOH
O
OHOH
O
OH
HH
OO
OH
HO
HO Fructose
OH
O O
OH
O
HOHO
Dehydration
OH
O
Dehydration
HMF
O
H
Dehydration
HMF
Dehydration
Glucose
チレングリコールとフランジカルボン酸から合成される
GlucoseHO
OHDehydration
HMF
Fructose
Fructose
HMF HMF

GlucoseGlucoseGlucoseGlucoseGlucoseGlucoseGlucoseGlucose
GlucoseGlucoseGlucoseGlucoseActivesites
on YNbO
Activesites
on YNbO
Glucose4
4

HOOH
Fructose
Fructose
Fructose
FructoseOOH
HHO
O OH OHHO HO Fructose
OHHOH
Fructose
Retro-aldol
Retro-aldol
Fructose

Fructose
Fructose
Fructose
Retro-aldol
Fructose
Retro-aldol
condensation
condensation
Retro-aldol
Retro-aldol
Retro-aldol
Retro-aldol

HMF
HMF HMFPEFは，石油から作られるポリエチレンテレフタレート
HMF
HMF
HMF
HMF
（PET）を上回る様々な優れた物性（ガス透過性や高い引
HMF

condensation
condensation
condensation
Retro-aldol
Active
sites
onon
YNbO
Retro-aldol
condensation
張強度など）をもつ．そのため，BASFやDupontなど海外のActivesites
YNbO
4 sitescondensation
Retro-aldol
condensation
ActiveonYNbO
YNbO4
4 on YNbO
Active
sites
on
YNbO
condensation
Activesites
4YNbO
Active
sites
on
Lewis
acid
site
Retro-aldol
Lewis
acid
site
Retro-aldol
4
condensation
Activesites
on4
Retro-aldol
4
condensation
Retro-aldol
Active
sites
on
YNbO
大手化学メーカーもフランジカルボン酸の大規模合成を
Lewis
acid
site
Dehydration
Dehydration
Activeonacid4 YNbO
Lewis
acid
sitesites
condensation
condensation
Lewis
site 4 condensation
HydrideHydridecondensation
Lewis
acid
site
Lewis
site
Base
site
Active
sites
on
YNbO
Active
sites
on
YNbO
Dehydration
Lewis
site
Base
site
Lewis
acid
Oacid
Active
sites
on
YNbO
4 site4acid
Dehydration
O
Active
sites
on
YNbO
HydrideDehydration
4
O
Dehydration
O
Dehydration
shift
4
進めているが，現状では生産性の高いフランジカルボン酸
HydrideBase
site
Hydride
shift
O
acid
site+ acid site
Dehydration
O Hydride
OBase
Dehydration
Lewis
HydrideHydride
BaseBasesite site Lewis
site
Base
site
OO
O
+
shift
δ O O
-site
OHydride
ODehydrationOδacidsite- Lewis
Base
site
O
Lewis
acid
site
shift
DehydrationδshiftO
acid
Osite
δBase
O O O shift+ LewisO Hydride
O
Lewis
acid
site
shift
Hydride+Oδ
の大規模合成は達成されていない．
その最大の要因は，HMF
O
δ
+
+
shift
Y
Dehydration
DehydrationBaseNb
O O HO shiftδ δOYδδ site-site Base
Dehydration
O
HO
HydrideHydrideDehydrationδδ+ δ-NbδO
+ +
-ONb
Y
YBase
BaseNbsite
shift
shift OH OOH OδNbOO OHHHydrideδ- O NbOH HO
HOOHydride
O
OH
site
OδO- O
Y
YBase
O
site
OH
δ
O
O
+
+
を高濃度条件下で効率よくフランジカルボン酸へ変換すO
YOsiteBase
shift
O
shift
H
HO
O
Nb
OH
HO
O O Lacticδ - + Nb δ
Lacticacid
O shift
shift
OOH
HO
OY YOHH
Lacticacid
O Pyruvaldehyde
acid
OOH
HO
HO OO
δ δ
+
HO OHOH
δ- + δNbO
LacticPyruvaldehyde
H Lactic
Pyruvaldehyde
Y - δ- δ δY-δO+Nb
H acidNb
LacticOH
acid
δNb
acid
HO
ることができないことにある．
そこで我々は副反応の原因
O
HO acidOHO
H HOLactic
TriosesugarsPyruvaldehyde
O
TriosesugarsH
YNb
Pyruvaldehyde
Lacticacid
HO
Nb
Pyruvaldehyde
O Nb
Y Y OδYO O
OH
Lacticacid
OH
TriosesugarsPyruvaldehyde
HO Lactic
O
O
OH
O
H
H
HO
OH
Triose sugarsO
Pyruvaldehyde
Hacid
Pyruvaldehyde Lactic acidO
H
Triose sugarsとなるHMFのホルミル基を1,3-プロパンジオールで保護しTriosesugars
Lacticacid
Pyruvaldehyde
Triosesugars
Lacticacid
Pyruvaldehyde
Lacticacid
Fig.3. 固体酸塩基触媒によるグルコース変換反応
Lacticacid
TriosesugarsTriosesugarsPyruvaldehyde
Pyruvaldehyde
Pyruvaldehyde
Triose sugars
Pyruvaldehyde（Fig. 4(step 1)），その後に6員環アセタールを含むHMF
TriosesugarsTriosesugarsTriosesugarsTriosesugarsTriosesugars
この反応は固体表面の水中機能ルイス酸によってグル（以下ではPD-HMFと示す）を酸化することにより保護剤を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
回収しつつフランジカルボン酸を合成する手法を考案し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た（Fig. 4(step 2)）．
てHMFが生成する反応経路，もう一つは逆アルドール反応
Step 2
Step 1OOOO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Acetalization
Oxidation
O
O
O
HO
H
HO
HO
O
OH
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HO(CH ) OH
Au/CeO2(1,3-propanediol)
HMF
FDCAに起こらないが，最近のDFT計算による検討ではルイス酸
PD-HMF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Fig. 4. HMFアセタールを利用した選択的なフランジカル
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
ボン酸合成
ール反応によって誘発され，生成したトリオース（1,3従来の合成法では，酸化セリウムに金のナノ粒子を固定
ジヒドロキシアセトンとグリセルアルデヒド）がその後のした固体触媒（Au/CeO2）を利用することによって，希薄
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なHMF水溶液（0.5-2wt%）からフランジカルボン酸を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
90-99%の高い収率で合成できることが報告されている．そ
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
こで我々も，同様の反応系を利用した検討を開始した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（Fig. 5）．1wt%のHMF水溶液（5 mL）に50 mgの固体触媒
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（Au/CeO2，Au担持量：2.1 wt%），基質に対して2等量の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Na2CO3を加え酸素加圧下（0.5 MPa）
，150 ºC，15時間の反ルクトースおよび3炭糖を経由して乳酸へと変換された応を実施した．
反応後の生成物を高速液体クロマトグラフ（Fig.3）．一方，700 ºC焼成試料では主にHMFが主生成物
によって分析したところ，フランジカルボン酸の収率はとして生成し，その収率はリン酸を導入することによって
2 372

年報2018・研究室編●

91%となり，既報の結果を再現することができた．しかし，基質濃度を10 wt%へと上昇させ，同じ条件下にて反応を実施したところ，フランジカルボン酸の収率は28%となり，同時に固体状の析出物を含む多量の副生成物（47%）が生成した．一方，HMFの環状アセタール体であるPD-HMFを原料として同様の検討を実施したところ，基質水溶液の濃度を1 wt%，10 wt%，さらには20 wt%へと変化させても90%以上の高いフランジカルボン酸の収率が得られた．なお，保護剤の一部は反応中に酸化されるが，10 wt%PD-HMF水溶液の反応では約80%が回収することができた．
Concentration
O
HO

O

O

20 wt%

91%

10 wt%

94%

1 wt%

FDCA：95%

PD-HMF（New process）

HO

O

O
10 wt%

28%

Byproduct：47%

H

HMF
1 wt%
（Conventional process）

0

FDCA：91%
20

40
60
80
Product yield（%）

100

Fig. 5. セリア担持金触媒（Au/CeO2）による従来法及び新規法によるフランジカルボン酸合成の比較
本研究の最大の特徴は，フランジカルボン酸の収率を維持したまま溶媒使用量の大幅な低下を達成することができたことである．大量の溶媒を必要とする既存の合成法（低濃度水溶液からの合成法）では，フランジカルボン酸を単離・回収するために莫大なエネルギー消費を伴う溶媒除去の工程が必要となるが，今回の開発された反応系では，反応効率（収率）を維持したまま濃度条件を10倍，20倍と増加させることが可能になったため，溶媒留去に要す
る投入エネルギーの大幅な削減効果がある．さらに，本反応系では副反応によって生成した固体の析出物の生成が起こらないため，フランジカルボン酸を定常的に効率よく長期間にわたって連続生産できる有効なプロセスを設計することができる． ≪論文3, 講演5，7, 8, 9, 11, 12, 13≫■学内外の研究者との共同研究（2018年度）
アイントホーフェン工科大学（オランダ）Emiel HENSEN
教授「材料科学および理論科学の融合による高性能なバイオマス変換用固体触媒の創生」/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」■2018年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) 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.*(2) 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.*(3) Kim, M.; Su Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J. M.; Nakajima,
K. Aerobic Oxidation of HMF-Cyclic Acetal Enables
Selective FDCA Formation with CeO2-Supported Au●年報2018・研究室編

Catalyst. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8235-8239.*(4) Yamaguchi, S.; Yabushita, M.; Kim, M.; Hirayama, J.;
Motokura, K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K. Carbohydrates toMethyl Lactate by Acid-Base Bifunctional γ-Al2O3. ACS
Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 8113-8117.*(5) Satter, S.; Hirayama, J.; Nakajima, K.; Fukuoka, A. Low
Temperature Oxidation of Trace Ethylene over Pt
Nanoparticles Supported on Hydrophobic Mesoporous Silica.
Chem. Lett. 2018, 47, 1000-1002.*(6) Satter, S. S.; Yokoya, T.; Hirayama, J.; Nakajima, K.;
Fukuoka, A. Oxidation of Trace Ethylene at 0 °C overPlatinum Nanoparticles Supported on Silica. ACS Sustainable
Chem. Eng. 2018, 6, 11480-11486.*(7) Motokura, K.; Ikeda, M.; Kim, M.; Nakajima, K.;
Kawashima, S.; Nambo, M.; Chun, W.-J.; Tanaka, S. Silica
Support-Enhanced Pd-Catalyzed Allylation using Allylic
Alcohols. ChemCatChem 2018, 10, 4084-4089.*(8) Li, G.; Pidko, E. A.; Hensen, E. J. M.; Nakajima, K. A
density functional theory study of the mechanism of direct
glucose dehydration to 5-hydroxymethylfurfural on anatasetitania. ChemCatChem 2018, 10, 4536-4544.*(9) Yabushita, M.; Shibayama, N.; Nakajima, K.; Fukuoka, A.
Selective Glucose-to-Fructose Isomerization in Ethanol
Catalyzed by Hydrotalcites. ACS Catal. 2019, 9, 2101-2109.*(10) Ihsan, A. B.; Tawara, Y.; Goto, S.; Kobayashi, H.;
Nakajima, K.; Fukuoka, A.; Koyama, Y. Effects of
2,5-furanylene sulfides in polymer main chains on polymer
physical properties. Polym. J. 2019, 51, 413-422.*
総説・解説(1) 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（2018）.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Fukuoka, A.; Satter, S. S.; Hirayama, J.; Nakajima, K.:"Low-temperature oxidation of ethylene by silica-supported
platinum catalysts" ISHHC18, Sydney, Australia (2018/7/23).
[Oral](2) Nakajima, K.; Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J.
M.: "New Strategy for Selective Production of Furan
2,5-dicarboxylic Acid from Concentrated HMF Solutions
with CeO2-supported Au Catalyst" TOCAT8, Yokohama(2018/8/7). [Invited lecture](3) Hirayama, J.; Satter, S. S.; Nakajima, K.; Fukuoka, A.:"Low temperature ethylene oxidation over platinum based
bimetallic catalyst supported on mesoporous silica" TOCAT8,
Yokohama (2018/8/7). [Poster](4) Satter, S. S.; Nakajima, K.; Fukuoka, A.: "Aerobic
Oxidation of Trace Ethylene at Low Temperature overPlatinum Nanoparticle on Hydrophobic Mesoporous Silica
Support" TOCAT8, Yokohama (2018/8/7). [Poster](5) Kim, M.; Kato, H.; Fukuoka, A.; Nakajima, K.:"Acid-basic property of YNbO4 for lactic acid formationfrom glucose in water" TOCAT8, Yokohama (2018/8/7).
[Poster](6) Nakajima, K.: "Smart Biomass Conversion Using Reusable
and Highly Active Metal Oxide Catalysts" 9th International
Conference on Physics and Its Application, Solo, Indonesia(2018/8/14). [Keynote lecture](7) Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J. M.; Nakajima,
K.: "Efficient production of furan 2,5-dicarboxylic acid froman acetal form of 5-hydroxymethylfurfural with a
CeO2-supported Au catalyst" 12ISHC, Sofia, Bulgaria(2018/8/26). [Oral](8) Nakajima, K.: "A new strategy for the production of furan
dicarboxylic acid with ceria-supported gold nanoparticles"
Seminar in National University of Singapore, Singapore(2018/11/20). [Invited lecture]73

(9) Nakajima, K.; Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J.
M.: "A New Route for the Formation of FDCA from a Cyclic
HMF-Acetal with a Supported Au Catalyst" 7th Asia-Oceania
Conference on Green and Sustainable Chemistry, Singapore(2018/11/20). [Oral](10) Shibayama, N.; Yabushita, M.; Nakajima, K.; Fukuoka,
A.: "Isomerization of glucose to fructose by solid basecatalysts" 7th Asia-Oceania Conference on Green andSustainable Chemistry, Singapore (2018/11/21). [Oral](11) Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.; Hensen, E. J. M.;
Nakajima, K.: "A New Route for the Formation of Furan
2,5-Dicarboxylic Acid from a Cyclic HMF-Acetal" TheInternational Symposium on Catalysis and Fine Chemicals
2018, Bangkok, Thailand (2018/12/11). [Oral]

74(12) Nakajima, K.: "New Strategy for Selective Production of
Furan 2,5-dicarboxylic Acid from Concentrated HMF
Solutions with CeO2-supported Au Catalyst" ICAT-Cardiff
Catalysis Institute Joint International Symposium on
Catalysis, Cardiff, United Kingdom (2019/1/17). [Invitedlecture](13) Nakajima, K.: "Smart HMF conversion to FDCA and its
carboxylates with supported Au catalyst" International
Symposium on Heterogeneous Catalysis for Sustainable
Energy and Chemical Production, Sapporo (2019/2/4).
[Invited lecture]

年報2018・研究室編●

機能性合金触媒研究クラスター/ Research
Cluster for Functional Alloy Catalysts■2018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〉三輪寛子・〈客員教授/東北大学〉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■2018年度のうごき
2017年度に引き続き，上記8名が本クラスターに参画し
た．

■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，リガンド効果やアンサンブル効果といった古典的な概念に未だ留まっているのが現状である．優れた合金触媒を開発するためには，柔軟かつ自由度の高い触媒設計を基に，従来の枠組みに当てはまらない新奇な反応場の構築を展開することが重要である．この様な指針の下，本研究クラスターでは，金属間化合物の表面修飾による新規反応場の創出，擬二元系合金構造に基づく新規触媒設計，および含窒素化合物合成のための高効率合金触媒の設計の3点に着目し，触媒科学，金属学，表面科学，計算科学の視点から，多角的に研究を行っている．

（2） 表面脱合金化による超高活性反応場の創出
Ni3SiおよびNiSi2 金属間化合物を温和な条件下でフッ酸処理することにより，バルク構造を維持したまま表面近傍のSi種を選択的に溶出除去した触媒を調製した．本触媒は種々の不飽和炭化水素（エチレン，アセチレン，トルエ
ン，ベンゼン）の水素化反応に極めて高い活性を示すことを見出した（Niの10～20倍のTOF）．特にNiSi2を１.0 M HFで処理した触媒は，ベンゼンやトルエンの水素化においてPdを超えるまたはそれに匹敵する活性を示した（Fig. 2）．
本結果は，ベンゼンやトルエンを水素キャリアとした水素貯蔵プロセスにおいて，触媒として用いられるPtやPdの貴金属代替を可能にするものであり，その有用性は高い．XPS
およびDFT計算による詳細な機構解析の結果，触媒表面にはSiO2マトリックスに包摂された微小なNiクラスターが存在し，このNi活性点上では水素化の遷移状態が大幅に安定化されることにより，活性が向上することが示唆された．

Fig. 2. フッ酸処理したNiSi2を用いたベンゼン水素化と想定される反応場モデル．

2018年度のトピック：（1） ガルバニック置換法による金属間化合物ナノ粒子表面修飾法の確立と触媒反応への適用
PdZn金属間化合物ナノ粒子の最表面のZn原子をガルバ
ニック置換法によりPbに置換したPdZn–Pb/SiO2触媒の開発に成功した（Fig. 1）．本触媒では，通常のPd–Pb系材料と異なり，Znによる電子的効果に加え，PdZnに由来する特異的表面原子配列（(101), (110)面：PdとZnが交互に一列に配列した原子配列）を有するPd–Pb表面反応場が構築されることが特徴である．本触媒は末端アルキンの部分水素化反応において，従来のリンドラー触媒やPd3Pb金属間化合物と比べ，アルケンの逐次水素化が劇的に抑制されることが判明した《論文1》．またこれ以外の系においても，
Pd3Pb/SiO2 上でのアミン酸化の系においてPbの一部をBiに置換することで反応速度が2倍以上に向上するなど，表面修飾による性能向上を示す系が見出されており，今後の発展が期待される．

Fig. 1. ガルバニック置換による金属間化合物表面修飾●年報2018・研究室編

Table 1. Ni0.5Cu0.5/Al2O3 catalyzed conversion of various
alcohols to the corresponding nitriles.

Yield
(%)

Select. (%)

1

94

97

2

84

99

3

95

98

4

92

98

5

63

90

6

82

96

7

88

90

8a

90

90

9a

67

93

10a

60

92

11a

81

95

Entry

reactant

product

Reaction conditions: 1 µL/min substrate, 2 mL/min NH3, 23 mL/min
N2, 50 mg Ni0.5Cu0.5/Al2O3, 240 °C. a. 100 mg catalyst.

75

（3） アルコールとアンモニアからのニトリル合成に有効なNi系触媒の開発
我々は最近，流通系での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た《論文3》．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を用いることで触媒活性（TOF）が劇的に向上し，10分の1のNi量で先述のNi/Al2O3に匹敵する触媒性能を得られることが判明した．本触媒はTable 1に示す通り様々な1級アルコールに適用することができ，対応する
ニトリルを高収率で得られることも分かっている．また詳
細なDFT計算の結果，Cuとの合金化により律速段階である
アルコキシド種のC–H活性化が促進されることが判明した．
（4）PdZn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の活性点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，電場
印可下ではZnとの合金化によりTOFが向上し，1：1合金では1.5倍高くなることが判明した．一方電場無しの場合では逆に，Znとの合金化により大幅に活性が低下し，1：1
合金では全く反応しないという結果が得られた（Fig. 3）．

Fig. 3. メタン水蒸気改質におけるTOFに対するZnとの合金化および電場の有無の影響．
この様に，合金化の効果は電場の有無により全く逆の傾向を示した．特に1：1合金で見られたような電場の有無により触媒活性が0から1になる挙動は，電場触媒反応系ではこれまでに例がなく，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《論文4》．
本現象は，通常メタンのC–H活性化にはPd–Pdアンサンブ
ルが必要であることに起因していると考えられる．Znとの合金化によって，Pd–Pdアンサンブルが希釈される「アンサンブル効果」により電場無しでは活性が低下する一方，
電場下では表面プロトニクスに由来するプロトン衝突によりメタンが活性化されるため，アンサンブル効果の影響を回避できるものと考えられる（Fig. 4）．またZnによるリガンド効果によりPdの電子密度が向上し，カチオニックな中間体を安定化するためTOFが向上すると考えられる（Fig. 4）．本結果は合金の触媒化学における常識を覆す発見であり，アンサンブル効果の制約により従来制限されていた触媒設計の自由度を大幅に広げるものである．

76

with electric field

without electric field

H2

Promotion
by Ligand Effect
e−
Pd
Zn

H+

d−
e− d+

Ligand effectno reactione−Fig. 4. 電場下メタン水蒸気改質におけるPdZn合金化効果■2018年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Miyazaki, M.; Furukawa, S.; Takayama, T.; Yamazoe, S.;
Komatsu, T. Surface Modification of PdZn Nanoparticles
via Galvanic Replacement for the Selective Hydrogenationof Terminal Alkynes. ACS Appl. Nano Mater. 2019, 2,
3307-3314.*(2) Itahara, H.; Simanullang, W. F.; Takahashi, N.; Kosaka, S.;
Furukawa, S. Na-Melt Synthesis of Fine Ni3Si Powders as a
Hydrogenation Catalyst. Inorg. Chem. 2019, 58, 5406-5409.*(3) Wang, Y.; Furukawa, S.; Zhang, Z.; Torrente-Murciano,
L.; Khan, S. A.; Yan, N. Oxidant free conversion of alcohols
to nitriles over Ni-based catalysts. Catal. Sci. Technol. 2019,9, 86-96.*(4) Torimoto, M.; Ogo, S.; Harjowinoto, D.; Higo, T.; Seo, J.
G.; Furukawa, S.; Sekine, Y. Enhanced Methane Activation
on Diluted Metal–Metal Ensembles under an Electric Field:
Breakthrough in Alloy Catalysis. Chem. Commun. 2019, 55,
6693-6695.
(5) Furukawa, S.; Ieda, M.; Shimizu, K. Heterogeneous
Additive-Free
Hydroborationof
Alkenes
Using
Cu–Ni/Al2O3: Concerted Catalysis Assisted by Acid-Base
Properties and Alloying Effects. ACS catal. 2019, 9,5096–5103.*(6) Jeon, J.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K.; Furukawa, S.
Design of Pd-based pseudo-binary alloy catalysts for highly
active and selective NO reduction. Chem. Sci. 2019, 10,4148-4162.*.
(7) Furukawa, S.; Nishimura, G.; Takayama, T.; Komatsu, T.
Highly Active Ni- and Co-based bimetallic Catalysts for
Hydrogen Production from Ammonia-Borane. Front. Chem.
2019, 7, 138.
(8) Imura, Y.; Akiyama, R.; Furukawa, S.; Kan, R.;
Morit-Imura, C.; Komatsu, T.; Kawai, T. Au-Ag Nanoflower
Catalysts with Clean Surfaces for Alcohol Oxidation. Chem.
Asian J. 2019, 14, 547-552.
(9) Furukawa, S.; Matsunami, Y.; Hamada, I.; Hashimoto, Y.;
Sato, Y.; Komatsu, T. Remarkable Enhancement inHydrogenation Ability by Phosphidation of Ruthenium:
Specific Surface Structure Having Unique Ru Ensembles.
ACS Catal. 2018, 8177-8181.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Furukawa, S.; Komatsu, T.: "Selective Catalysis Controlled
by Specific and Highly Ordered Surface Atomic
Arrangement of Intermetallic Compounds" Pre-conference of
TOCAT8 and the 5th International Symposium of Institutefor Catalysis, Sapporo, Japan (2018/8/3). [Oral](2) Jeon, J.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K.; Furukawa, S.:"Highly active and selective deNOx catalyst using
Pd(In1-xCux)/Al2O3 pseudo-binary alloys" Cardiff Catalysis
Institute-Hokkiado ICAT Joint International Symposium on
Catalysis, Cardiff, UK (2019/1/16). [Poster](3) Furukawa, S.: "Catalyst Design based on Alloy Materials",

年報2018・研究室編●

6th International Symposium of Institute for Catalysis,
Sapporo, Japan (2019/2/5). [Oral]●年報2018・研究室編

77

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■2018年度の構成員〈リーダー/准教授〉宋志毅・〈教授〉中野環［～2018/08/31］・〈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■2018年度のうごき離任した構成員：北海道大学触媒科学研究所中野環教授（～2018年8月31日）．

■研究課題
本クラスターは主鎖共役型高分子の合成研究を基軸として，グラフェンナノリボン材料を含む新規機能性ナノカ
ーボン物質の開発を行う．

78

グラフェン，フラーレン，カーボンナノチューブ等の精密制御構造を有するナノカーボンは多岐に渡る産業分野に革新的な影響を与え得る物質である．これらの多くがCCVD
等に調製されるのに対し，本クラスターでは，ナノカーボ
ン物質の新規な調製法として，制御構造を有する高分子を前駆体として利用する有機化学的な新手法を開発する．本
年度は，前駆体高分子の候補としてポリ(ナフタレン-1,4ジイル)を1,4-ジブロモナフタレンのKumadaカップリング
重合による合成を検討した．この高分子は従来Cuを触媒とする酸化カップリング重合によりのみ合成されており，モ
ノマー単位間の結合位置の精密制御および分子量の制御は困難であった．本研究ではNi(II)触媒を用いた新規重合反応を研究し，比較的低分子量（1500程度）の可溶性主査
共役高分子を得ることに成功した．

■2018年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Bando, M.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Coming
Back to the Starting Position of Carbons Traveling in Organic
Molecules on Titanium: Merry-Go-Round Reaction.
Organometallics 2019, 38, 731-734. *年報2018・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■2018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■2018年度の活動内容・研究成果（1）本ユニットにかかわる特許のうち，下記の「光音響
分光方法および光音響分光装置」と「金属酸化物の同定方法」をのぞくものは，昭和電工（昭和電工セラミックス）から譲渡され，北海道大学としては維持しないことを決定したため，技術移転活動は行わなかった．
（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：
大谷文章/高瀬舞/新田明央/黒田靖（2014）は特許査定された（6264183）．
「金属酸化物の同定方法」2016-046888：
大谷文章/高瀬舞/高島舞/新田明央/黒田靖（2016）は審査
中．
（3）上記（2）について，ユニットで技術移転活動を行った結果，国内分析機器メーカーにライセンス供与を前提として装置開発の共同研究を開始した．共同研究の受入は，
電子トラップ研究コンソーシアムとした．2019年度内のプ
ロトタイプ機の発表を予定している．

利用ヒドロホルミル化反応の開発」は日経新聞に取り上げられた．
(2)CREST高橋チームの「メタンの酸化カップリング(OCM)
文献からの予測論文」が，ChemCatChem 8月号のフロント
カバーイメージに採用されインタビュー記事(CREST/ICATのロゴ入り)が掲載された（ICATホームページで報告）.
Takahash, K.; Miyazato, I.; Nishimura, S.; Ohyama, J.
Unveiling Hidden Catalysts for the Oxidative Coupling of
Methane based on Combining Machine Learning with
Literature Data. ChemCatChem 2018, 10, 3223-3228.
(3)北大触媒科学研究所，産総研触媒化学融合研究センタ
ー，理研資源科学研究センター,NIMS の連携で第 4 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した．
(4)CREST高橋チーム全体で書き上げた触媒インフォマテ
ィクスに関するConcept論文が発表された．
Takahash, K.; Takahashi, L.; Miyazato, I.; Fujima, J.; Tanaka,
Y.; Uno, T.; Satoh, H.; Ohno, K.; Nishida, M.; Hirai, K.;
Ohyama, J.; Nguyen, T. N.; Nishimura, S.; Taniike T. The Riseof Catalyst Informatics: Towards Catalyst Genomics.
ChemCatChem 2019, 11, 1146-1152.
(5)上記の他にCREST高橋チーム共同研究成果の2018年度
論文発表は以下のとおり．
1) Takahashi, K.; Miyazato, I. Rapid estimation of activationenergy in heterogeneous catalytic reactions via machinelearning. J. Comput. Chem. 2018, 39, 2405-2408.
2) Takahashi, L.; Miyazato, I.; Takahashi, K., Redesigning theMaterials and Catalysts Database Construction Process
Using Ontologies. J. Chem. Inf. Model. 2018, 58,
1742-1754.

■来年度活動計画■来年度活動計画

このユニットも次期に継続する予定で，ひきつづき（2）について，「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．

(1)商社との連携を図る．
(2)「平成29年度大学の世界展開力強化事業タイプB：プラットフォーム構築プログラム（ロシアとの交流）」において，ロシア企業との連携を図る．
(3)ユニットメンバーでチームを組み，助成金事業に応募
する．
(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．

産学官連携触媒研究ユニット/ Unit for
Industry-Government-Academia
Collaborative Research on Catalysis■2018年度の構成員〈ユニット長/教授〉西田まゆみ・〈教授〉福岡淳/清水研一・〈准教授〉瀧川一学・〈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/ Unit ofFritz-Haber-Institute■2018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

■2018年度の活動内容・研究成果■2018年度の活動内容・研究成果(1)ユニット長・西田まゆみと産総研・富永健一博士との共同研究がNEDOのエネルギー・環境新技術先導プログラムで採択された．本研究「SILP触媒を用いた流通型CO2直接●年報2018・研究室編

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79

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．
触媒表面研究部門において，FHIからFeiten博士をJSPS
外国人特別研究員および非常勤研究員として受け入れて，共同研究を進めた（2016年11月から2018年12月）．同氏はFHIのProf. Rhodan（Interface Science）の部門にグループリーダーとしての就職を検討しており，今後も共同研究が期待される．1月下旬に，触媒理論研究部門に所属する総合化学院博士課程2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について，研究打合せを行った．昨年度末の研究所の外部評価委員としてFreund教
授が来所された後，評価の取り纏めに協力頂いた．また，国際共同利用共同研究の申請においては，FHIを代表して推薦書を頂いた．

■来年度活動計画
共同研究を行っており，教員や学生の派遣を通して継続
的に人材交流を行っている。2019年度は，合同国際シンポジウムをFHIで開催する計画があり，FHI側と日程調整を行っている．

ポ ー ラ ン ド 連 携 研 究 ユ ニ ッ ト / Unit for
Alliance Research with Polish
Institutions■2018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 Universityof 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■2018年度の活動内容・研究成果（1）ユニット内での共同研究成果の2018年度の論文発表は以下のとおり．
1) Tryba, B.; Jafari, S.; Sillanpaa, M.; Nitta, A.; Ohtani, B.;
Morawski, A. W. Influence of TiO2 structure on its
photocatalytic
activity
towards
acetaldehyde
decomposition. Appl. Surf. Sci. 2019, 470, 376-385. 《西ポメラニア工科大学》
2) 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. Nanotechnol. 2019, 19,442-452. 《グダンスク工科大学/西ポメラニア工科大学》
3) Endo, M.; Janczarek, M.; Bielan, Z.; Zhang, D.; Wang, K.;
Markowska-Szczupak, A.; Kowalska, E. Photocatalytic andantimicrobial properties of Ag2O/TiO2 heterojunction.
Chem. Eng. 2019, 3(1), 1-18. 《グダンスク工科大学/西ポ
メラニア工科大学》

804) Kowalska, E.; Endo, M.; Wei, Z.; Wang, K.; Janczarek, M.
Noble metal nanoparticles for water purification. Nanoscale
Mareials in Water Purification 2018, 553-579. 《グダンスク工科大学》
5) Janczarek, M.; Endo, M.; Zhang, D.; Wang, K.; Kowalska,
E. Enhanced photocatalytic and antimicrobial performanceof cuprous oxide/titania: the effect of titania matrix.
Materials 2018, 11, 2069-2089.《グダンスク工科大学》
6) Malankowska, A.; Kobylanski, M.; Mikolajczyk, A.;
Cavdar, O.; Nowaczyk, G.; Jarek, M.; Lisowski, W.;
Michalska,
M.;
Kowalska,E.;
Ohtani,B.;
Zaleska-Medynska, A. TiO2 and NaTaO3 decorated bytrimetallic Au/Pd/Pt core-shell nanoparticles as efficientphotocatalysts: Experimental and computational studies.
ACS Sustainable. Chem. Eng. 2018, 6, 16665-16682. 《グダンスク大学》
7) Bajorowicz, B.; Kowalska, E.; Nadolna, J.; Wei, Z.; Endo,
M.; Niedziolka, J.; Ohtani, B.; Zaleska-Medynska, A.
Preparation of CdS and Bi2S3 quantum dots co-decorated
perovskite-type KNbO3 ternary heterostructure withimproved visible light photocatalytic activity and stability
for phenol degradation. Dalton Trans. 2018, 47,
15232-15245. 《グダンスク大学》
8) Markowska-Szczupak, A.; Rokicka, P.; Wang, K.; Endo,M.; Morawski, A. W.; Kowalska, E. Photocatalytic water
disinfection under solar irradiation by D-glucose modified
titania. Catalysts 2018, 8, 316-331. 《西ポメラニア工科大学》
9) Janczarek, M.; Wang, K.; Kowalska, E. Synergistic Effectof Cu2O and Urea as Modifiers of TiO2 for Enhanced
Visible Light Activity. Catalysts 2018, 8, 240-252. 《グダンスク工科大学》
10) Kowalska, E.; Wei, Z.; Janczarek, M. Band-gap
engineering of photocatalysts: surface modification versus
doping.
Visible-Light-Active
Photocatalysis:
Nanostructured Catalyst Design, Mechanisms andApplication 2018, 449-484. 《グダンスク工科大学》
11) Wysocka, I.; Kowalska, E.; Trzcinski, K.; Lapinski, M.;
Klimczuk, T.; Nowaczyk, G.; Zielinska-Jureka, A.
UV-Vis-Induced Degradation of Phenol over Magnetic
Photocatalysts Modified with Pt, Pd, Cu and Au
Nanoparticles. Nanomaterials 2018, 8, 28-47. 《グダンスク大学》
12) Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Balcytis, A.; Nitta, A.;
Mendez-Medrano, M.; Colbeau-Justin, C.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B.; Kowalska, E. Noble Metal-Modified Faceted
Anatase Titania Photocatalysts: Octahedron versus
Decahedron. Appl. Catal., B 2018, 237, 574-587. 《グダンスク工科大学》（2）個々のメンバーとの共同研究だけでなく，ユニットのメンバーが複数入るかたちの共同研究，研究費申請ある
いはシンポジウムの開催は調整がつかず困難であり，今後の発展も期待できないことから，このユニットは次期には継続しない．

統合物質創製化学研究推進ユニット/ Unit
on Integrated Research Consortium on
Chemical Sciences■2018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

年報2018・研究室編●

■2018年度の活動内容・研究成果■2018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．
本年度の研究活動を通じて，従来より低い温度でメタンを合成ガスに変換する触媒の開発，触媒によるバイオペッ
トボトル原料の高効率合成，光を用いるらせん高分子の調製等の成果を上げた．加えて，本年度は統合物質創製化学推進機構第4回国内シンポジウム（九州大学），第2回国際シンポジウム（京都大学）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．

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．
（1）既存のRDB-PAS測定装置2台にくわえて，高エネルギ
ー測定が可能な新規装置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3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，日立化成，ケイミュー，
帝人，NEケムキャット，日揮触媒化成，および田中貴金属工業の8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，共同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．また，無料のアカデミック会員として約10の大学の研究者の測定装置の供用をおこなった．
（3）RDB-PAS測定装置の製品化（市販化）のために国内の分析装置メーカーと製品化のために共同研究を開始した．
2019年度も継続する予定である．

■来年度活動計画
次年度には，本年度に引き続き上記5分野での研究活動を行い，加えて，名古屋大学にて開催予定の国際シンポジ
ウム，当研究所が担当して北海道大学にて開催予定の国内
シンポジウムおよび京都大学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■2018年度の構成員■来年度活動計画
本コンソーシアム（ユニット）次期も継続予定である．
（1）急増する測定依頼に対応するため，4号機を導入する．
（2）2018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）のための共同研究を行い，2019年度内のプロトタイプ機発表をめざす．

〈 ユ ニ ッ ト 長 / 教 授 〉 大 谷 文 章 ・〈 准 教 授 〉 Ewa
KOWALSKA・〈助教〉高島舞●年報2018・研究室編

81

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．

■2018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〉中村守男［2018/12/01～］■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2018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．2018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
23
56
59

研究所外
利用
10
24
29

155

41

94

12

1798
2185

1059
1175

■一般公開
年度
2018
※（

ガラス工作
金属工作
113(2)
102(30)）は，研究所外利用で内数．

2018年6月2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．計3回開催し，見学者を含め総勢34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．2018年度は5月24日,25日,28日に計4回開催
し，総勢34人が参加した．
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．

82

年報2018・研究室編●

■出張(1) 日本電子 2100F標準コース（2018/6/11～13）：下田周平(2)2019「その場観察・解析手段」セミナー＆ワークショップ」（2019/3/13～14）：下田周平■掲載誌及び掲載論文(1) Otomo, R.; Yamaguchi, C.; Iwaisako, D.; Oyamada, S.;
Kamiya, Y. Selective Dehydration of 1,2-Propanediol to
Propanal over Boron Phosphate Catalyst in the Presence of
Steam. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7, 3027–3033.
(2) Wakisaka, Y.; Kido, D.; Uehara, H.; Yuan, Q.; Feiten, F.
E.; Mukai, S.; Takakusagi, S.; Uemura, Y.; Yokoyama, T.;
Wada, T.; Uo, M.; Sekizawa, O.; Uruga, T.; Iwasawa, T.;
Asakura, K. Development of Surface Fluorescence X-Ray
Absorption Fine Structure Spectroscopy Using a Laue-Type●年報2018・研究室編

Monochromator. Chem. Rec. 2018, 18. 1−10.
(3) Kato, M; Nakagawa, S; Tosha, T; Shiro, Y; Masuda, Y;
Nakata, K; Yagi, I. Surface-Enhanced Infrared Absorption
Spectroscopy of Bacterial Nitric Oxide Reductase underElectrochemical Control Using a Vibrational Probe of Carbon
Monoxide. J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 5196−5200.
(4) Kato, M; Ogura, K; Nakagawa, S; Tokuda, S; Takahashi,
K; Nakamura, T; Yagi, I. Enhancement of Electrocatalytic
Oxygen Reduction Activity and Durability of Pt-Ni Rhombic
Dodecahedral Nanoframes by Anchoring to Nitrogen-Doped
Carbon Support. ACS Omega 2018, 3, 9052−9059.
(5) 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 ofMultinuclear Copper Active Sites into Nitrogen-Doped
Graphene for Electrochemical Oxygen Reduction. ACS Appl.
Energy Mater. 2018, 1, 2358−2364.

83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) Lyann, SK; Takagaki, T; Nikaido, T; Wada, T; Uo, M;
Ikeda, M; Sadr, A; Tagami, J. Efficacy of Various Surface
TreatmentsontheBonding
Performanceof
Saliva-contaminated Lithium-Disilicate Ceramics. J. Adhes.
Dent. 2019, 21, 51-58. [16B1004, 17B1007](2) Takahashi, A; Takagaki, T; Wada, T; Uo, M; Nikaido, T;
Tagami, J. The effect of different cleaning agents on saliva
contamination for bonding performance of zirconia ceramics.
Dent. Mater. J. 2018, 37, 734-739. [16B1004, 17B1007](3) Motokura, K; Uemura, Y; Chun, WJ. Variable-Temperature
XAFS Analysis of SiO2-Supported Pd-BisphosphineComplexes
With/Without
Co-immobilized
Organic
Functionality. Top. Catal. 2018, 61, 1408-1413. [17A1002](4) Motokura, K; Fukuda, T; Uemura, Y; Matsumura, D;
Ikeda, M; Nambo, M; Chun, WJ. Effects of Mesopore
Internal Surfaces on the Structure of Immobilized
Pd-BisphosphineComplexes
Analyzedby
Variable-Temperature
XAFS
and
Their
Catalytic
Performances. Catalysts, 2018, 8, 106. [15B1007]
退職された先生方等で本研究所所属として出版された論
文(1) Ge, A.; Qiao, L.; Seo, J.; Yui, N.; Ye, S.
Surface-Restructuring Differences between Polyrotaxanes
and Random Copolymers in Aqueous Environment.
Langmuir 2018, 34, 12463-12470.
(2) Ishikawa, S.; Yamada, Y.; Qiu, C. T.; Kawahara, Y.;
Hiyoshi, N.; Yoshida, A.; Ueda, W. Synthesis of a Crystalline
Orthorhombic Mo-V-Cu Oxide for Selective Oxidation of
Acrolein. Chem. Mater. 2019, 31, 1408-1417.
(3) Kon, Y.; Fujitani, T.; Nakashima, T.; Murayama, T.; Ueda,
W. Versatile etherification of alcohols with allyl alcohol by atitanium oxide- supported molybdenum oxide catalyst:

84

gradual generation from titanium oxide and molybdenumoxide. Catal. Sci. Technol. 2018, 8, 9.
(4) Kon, Y.; Nakashima, T.; Fujitani, T.; Murayama, T.; Ueda,
W. Dehydrative Allylation of Amine with Allyl Alcohol byTitanium Oxide Supported Molybdenum Oxide Catalyst.
Synlett 2019, 30, 287-292.
(5) Lin, W.; Liang, X.; Tatsuya, I.; Peng, Q. L.; Shen, Y.;
Akihiro, M. Microscopic Investigation of Ethylene Carbonate
Interface: A Molecular Dynamics and Vibrational
Spectroscopic Study. Acta Physico-Chimica Sinica 2018, 34 ,1124-1135.
(6) Liu, C. W.; Tsai, T. C.; Osawa, M.; Chang, H. C.; Yang, R.
J. Aptamer-based sensor for quantitative detection of mercury(II) ions by attenuated total reflection surface enhanced
infrared absorption spectroscopy. Anal. Chim. Acta 2018,
1033, 137-147.
(7) Matsushima, T.; Kokalj, A. Angle-resolved desorption andremoval of surface nitrogen in deNOx. Surface Science
Reports 2018, 73, 191-212.
(8) Peng, Q. L.; Chen, J. F.; Ji, H. X.; Morita, A.; Ye, S. Originof the Overpotential for the Oxygen Evolution Reaction on a
Well-Defined Graphene Electrode Probed by in Situ Sum
Frequency Generation Vibrational Spectroscopy. J. Am.
Chem. Soc. 2018, 140, 15568-15571.
(9) Senjean, B.; Nakatani, N.; Tsuchiizu, M.; Fromager, E.
Multiple impurities and combined local density
approximations in site-occupation embedding theory. Theor.
Chem. Acc. 2018, 137, 21.
(10) Senjean, B.; Nakatani, N.; Tsuchiizu, M.; Fromager, E.
Site-occupation embedding theory using Bethe ansatz local
density approximations. Physical Review B 2018, 97, 14.
(11) Yada, A.; Murayama, T.; Hirata, J.; Nakashima, T.;
Tamura, M.; Kon, Y.; Ueda, W. W-Ti-O Mixed Metal Oxide
Catalyzed Dehydrative Cross-etherification of Alcohols.
Chem. Lett. 2018, 47, 447-449.

年報2018・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－典型元素化合
物表面の化学と物理（2000-）/顕微法による実空間実時間
表面観察（1999-）/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-）/XAFSデー
タベースの構築（2018-）/多元素共鳴ラマン(2018-)
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/MARX-RAMAN
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-2018年3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）
所属学会：日本原子力学会/日本化学会/日本表面科学会/●年報2018・個人編

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/Royal Society of Chemistry/International XAFS 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 Society PCCP
編集委員2016-）/FRSC（2018-）/International XAFS Society
vice president（2018-）
主要な研究業績：（1）Sirisit, N.; Kido, D.; Wakisaka, Y.;
Ariga-Miwa, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K.; Sekizawa, O.;
Sakata, T.; Uruga, T.; Iwasawa, Y. Evidence for Multi-AtomResonance X-Ray Raman Spectroscopy &Mdash; an in situ
Low Z-Element and Bond-Specific X-Ray Spectroscopy. e-J
Surf. Sci. Nanotech. 2018, 16, 387−390.（2）Asakura, K.; Abe,H.; Kimura, M. The Challenge of Constructing an International
XAFS Database. J. Synchrotron Rad. 2018, 25, 967−971.（3）Yuan, Q.; Wakisaka, Y.; Uemura, Y.; Wada, T.; Ariga-Miwa,
H.; Takakusagi, S.; Asakura, K.; Brankovic, S. R. Reaction
Stoichiometry and Mechanism of Pt Deposition Via Surface
Limited Redox Replacement of Copper UPD Layer on
Au(111) . J. Phys. Chem. C 2018, 122, 16664−16673.（4）Wakisaka, Y.; Kido, D.; Uehara, H.; Yuan, Q.; Takakusagi, S.;
Uemura, Y.; Yokoyama, T.; Wada, T.; Uo, M.; Sakata, T.;
Sekizawa, O.; Uruga, T.; Iwasawa, Y.; Asakura, K. A
Demonstration of Pt L3-Edge Exafs Free from Au L3-Edge
Using Log–Spiral Bent Crystal Laue Analyzers. Catalysts 2018,
8, 204−209.（5）Wakisaka, Y.; Kido, D.; Uehara, H.; Yuan, Q.;
Feiten, F. E.; Mukai, S.; Takakusagi, S.; Uemura, Y.;
Yokoyama, T.; Wada, T.; Uo, M.; Sekizawa, O.; Uruga, T.;
Iwasawa, T.; Asakura, K. Development of Surface

85

Fluorescence X-Ray Absorption Fine Structure Spectroscopy
Using a Laue-Type Monochromator. Chem. Rec. 2018, 18.
1−10.
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
離任：2018年11月30日（中国科学院）
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）「Regulation ofPolymer 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.; Harada, T.; Phuong, L. Q.;
Kanemitsu, Y.; Nakano, T. Helix Induction to Polyfluorenes
Using Circularly Polarized Light: Chirality Amplification,
Phase-Selective Induction, and Anisotropic Emission.
Macromolecules 2018, 51, 6865-6877.*(2)Wang, Y.;
Kanibolotsky, A. L.; Skabara, P. J.; Nakano, T. Chirality
Induction Using Circularly Polarized Light to a Branched
Oligofluorene Derivative in the Presence of Achiral Aid
Molecule. Chem. Commun. 2016, 52, 1919-1922.* （ 3 ）Pietropaolo, A.; Wang, Y.; Nakano, T. Predicting the Switchable
Screw Sense in Fluorene-Based Polymers. Angew. Chem. Int.
Ed. 2015, 54, 2688-2692.*（ 4 ） Wang, Y.; Sakamoto, T.;
Koyama, Y.; Takanashi, Y.; Cui, J.; Wan, X.; Nakano, T.
Photo-induced helix-helix transition of a polystyrene

86

derivative. Polym.Chem. 2014, 5, 718-721.*（5）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.*

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/Electrochemical Society
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

年報2018・個人編●

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. Physicochemical Mechanistic
Studies on Photocatalysis-Extension of Semiconductor
Photoelectrochemistry
ConceptbeyondIts
Limitation. Electrochemistry 2018, 86, 273-280.（2）Ohtani, B.
Hidden but Possibly Fatal Misconceptions in Photocatalysis
Studies: A Short Critical Review. Catalysts 2016, 6, 192-197.
（3）Ohtani, B. Revisiting the Original Works Related toTitania Photocatalysis: A Review of Papers in the Early Stageof Photocatalysis Studies. Electrochemistry 2014, 82, 414-425.
（4）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.（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）

高敏
がおみん
Min GAO
職名：助教
着任：2018年7月1日
部門/クラスター：触媒理論研究部門
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：gaomin@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：触媒系の反応メカニズムに関する理論解析
研究キーワード：触媒理論/触媒反応解析
学歴：2009年6月天津大学有機化学専攻修士課程修了/2012
年9月北海道大学理学博士課程修了
学位：2009年6月修士（理学，天津大学,中国）/2012年9月博士（理学，北海道大学）
職歴：2012年10月北海道大学理学研究院化学部門博士研究員/2016年1月北海道大学理学研究院化学部門助教/2018年
7月北海道大学触媒科学研究所助教
所属学会：理論化学研究会/触媒学会/分子科学会/日本化学会
学会活動：触媒学会北海道支部幹事（2017-）
・触媒学会北海道支部HP副委員（2018-）
・触媒学会広報副委員（2019-）
・
第22回理論化学討論会実行委員（2019）・第二回北大研究●年報2018・個人編所センターシンポジウム実行委員（2019）
主要な研究業績：（1）Gao, M.; Lyalin, A.; Taketsugu, T.
Catalytic Activity of Au and Au2 on h-BN Surface: Adsorption
and Activation of O2. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9054-9062.
（2）Gao, M.; Lyalin, A.; Maeda, S.; Taketsugu, T. Applicationof automated reaction path search methods to a systematic
search of single-bond activation pathways catalyzed by small
metal clusters: A case study on H-H activation by gold. J.
Chem. Theo. Comput. 2014, 10, 1623-1630.（3）Gao, M.;
Lyalin, A.; Taketsugu, T. Long Range Functionalization ofh-BN Monolayer by Carbon Doping. J. Phys. Chem. C 2016,
120, 15993-16001.（4）Gao, M.; Horita, D.; Ono, Y.; Lyalin, A.;
Maeda, S.; Taketsugu T. Isomerization in Gold Clusters upon
O2 Adsorption. J. Phys. Chem. C . 2017, 121, 2661-2668.（5）Cao, Y.; Maitarad, P.; Gao, M.; Taketsugu, T.; Li, H.; Yan, T.;
Shi, L.; Zhang D. Defect-induced efficient dry reforming of
methane over two-dimensional Ni/h-boron nitride nanosheet
catalyst. Appl. Catal. B-environ, 2018, 238, 51-60.

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）
・
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）・

87日本化学会北海道支部会計幹事（2019-）
主要な研究業績：（1）Hou, Y.; Nagamatsu, S.; Asakura, K.;
Fukuoka, A.; Kobayashi, H. Trace Mono-Atomically Dispersed
Rhodium on Zeolite-Supported Cobalt Catalyst for the Efficient
Methane Oxidation. Commun. Chem. 2018, 1, 41.*（2）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.*（3）Techikawara, K.; Kobayashi, H.;
Fukuoka, A. Conversion of N-Acetylglucosamine to Protected
Amino Acid over Ru/C Catalyst. ACS Sustainable Chem. Eng.
2018, 6, 12411−12418.*（4）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.*（5）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.*
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
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

88

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).
（8）Global Networking Award (WinGS Project), Hokkaido
University (2014). （9）北海道大学教育研究総長表彰（2019年2月22日）年報2018・個人編●

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）Jamil, M. A. R.; Touchy, A. S.; Rashed,
M. N.; Ting, K. W.; Siddiki, S. M. A. H.; Toyao, T.; Maeno, Z.;
Shimizu, K. N-Methylation of amines and nitroarenes withmethanol using heterogeneous platinum catalysts. J. Catal.
2019, 371, 47-56.（2）Poly, S. S.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy,
A. S.; Ting, K. W.; Toyao, T.; Maeno, Z.; Kanda, Y.; Shimizu,
K. Acceptorless dehydrogenative synthesis of pyrimidines fromalcohols and amidines catalyzed by supported Pt nanoparticles.
ACS Catal. 2018, 8, 11330-11341.（3）Siddiki, S. M. A. H.;
Toyao, T.; Shimizu, K. Acceptorless dehydrogenative coupling
reactions with alcohols over heterogeneous catalysts. Green
Chemistry 2018, 20, 2933-2952.（4）Poly, S. S.; Siddiki, S. M.
A. H.; Touchy, A. S.; Yasumura, S.; Toyao, T.; Maeno, Z.;
Shimizu, K. High-silica Hβ zeolites for catalytic hydration ofhydrophobic epoxides and alkynes in water. J. Catal. 2018, 368,
145-154. (5) 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.

●年報2018・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）Toyao, T.; Siddiki, S.; Kon, K.; Shimizu,
K. The Catalytic Reduction of Carboxylic Acid Derivatives andCO2 by Metal Nanoparticles on Lewis-Acidic Supports. The
Chem. Rec. 2018, 18, 1374-1393.（2）Siddiki, S. M. A. H.;
Rashed, M. N.; Ali, M. A.; Toyao, T.; Hirunsit, P.; Ehara, M.;
Shimizu, K. Lewis Acid Catalysis of Nb2O5 for Reactions ofCarboxylic Acid Derivatives in the Presence of Basic
Inhibitors. ChemCatChem 2019, 11, 383-396.（3）Siddiki, S. M.
A. H.; Toyao, T.; Shimizu, K. Acceptorless dehydrogenative
coupling reactions with alcohols over heterogeneous catalysts.
Green Chem. 2018, 20, 2933-2952.（4）Hirunsit, P.; Toyao, T.;
Siddiki, S. M. A. H.; Shimizu, K.; Ehara, M. Origin of Nb2O5
Lewis Acid Catalysis for Activation of Carboxylic Acids in the
Presence of Hard Base. ChemPhysChem 2018, 19, 2848-2857.
（5）Poly, S. S.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Ting, K.
W.; Toyao, T.; Maeno, Z.; Kanda, Y.; Shimizu, K.
Acceptorless Dehydrogenative Synthesis of Pyrimidines from
Alcohols and Amidines Catalyzed by Supported Pt
Nanoparticles. ACS Catalysis 2018, 8, 11330-11341.
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
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

89

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）

presentation award at APCAT-7 conference, Mumbai, India(2017/1/26).

宋志毅
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, Department 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 /Institution of Chemical Engineers(IChemE)
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 ） Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.
Mechanochemical synthesis of a carboxylated carbon catalyst
and its application in cellulose hydrolysis. ChemCatChem
2016, 8, 1059-1064.（3）Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.
Air oxidation of Activated carbon to synthesize a biomemetic
catalyst for hydrolysis of cellulose. ChemSusChem 2016, 9,
1299-1303. （ 4 ） Shrotri, A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.
Cellulose Depolymerization over Heterogeneous Catalysts.
Acc. Chem. Res. 2018, 51, 761-768.（5）Shrotri, A.; Chen, P.;
Fukuoka, A. Soluble cello-oligosaccharides produced bycarbon catalyzed hydrolysis of cellulose. ChemSusChem 2019,in press. (doi:10.1002/cssc.201900800)
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
scholarship for outstanding first year performance in PhD,
University of Queensland, Australia, (2011/04/01)・Best Oral

90

そんつい
Zhiyi SONG
職名：准教授着任：2018年9月1日
部門/クラスター：高分子機能科学研究部門/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）：理学部
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：songzhiyi@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：高分子機能材料
研究キーワード：不斉/キラル/ナノカーボン
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）/2017年7月北海道大学触媒科学研究所准教授（分子触媒研
究部門）/2018年9月北海道大学触媒科学研究所准教授（高分子機能科学研究部門）
所属学会：日本化学会，触媒学会，先端錯体工学研究会,
高分子学会
主要な研究業績：(1)Bando, M.; Nakajima, K.; Song, Z.;
Takahashi, T. Coming Back to the Starting Position of Carbons
Traveling in Organic Molecules on Titanium: Merry-Go-Round
Reaction. Organometallics 2019, 38, 731-734.（2）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.（3）Bando,
M.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Formation A
Spiro[4,4]nona-1,3,6-triene
bytheReactionofBis(cyclopentadienyl)titanacyclopentadienes with Bismuth(III)
Chloride. Dalton Transactions 2017, 46, 16408-16411.（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)Mizukami, Y.; Li, H.; Nakajima, K.; Song,Z.; Takahashi, T. Coupling of Titanacyclopentadienes with a Cp
Ligand and Elimination of One Substituen. Angew. Chem. Int.
Ed. 2014, 53, 8899-8903.

年報2018・個人編●

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.; Iwasawa, Y.; Asakura, K.
Premodified Surface Method to Obtain Ultra-highly Dispersed
Metals and their 3D Structure Control on an Oxide
Single-crystal Surface. The Chem. Rec. 2018, 18, 1-13.（2）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 for Single Metal Dispersion on a
TiO2(110) Surface Premodified with a Mercapto Compound. J.
Phys. Chem. C 2016, 120, 15785-15791.（3）Takakusagi, S.;
Nojima, H.; Ariga, H.; Uehara, H.; Miyazaki, K.; Chun, W.-J.;
Iwasawa, Y.; Asakura, K. Fine tuning and orientation control ofsurface Cu complexes on TiO2(110) premodified with mercapto
compounds: the effect of different mercapto groupposition.
Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 14080-14088. （ 4 ）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. （ 5 ）●年報2018・個人編

Takakusagi, S.; Kitamura K.; Uosaki, K. In situ Real-time
Monitoring of Electrochemical Ag deposition on a
Reconstructed Au(111) Studied by Scanning TunnelingMicroscopy. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 3073- 3077.
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

91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 2018, 313, 218–223.（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 of Metal-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

92

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）Masayoshi, B.;
Kiyohiko, N.; Zhiyi,S.; Takahashi, T. Coming Back to theStarting Position of Carbons Traveling in Organic Molecules on
Titanium: Merry-Go-Round Reaction. Organometallics 2019,38, 731–734
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22・23・25・26・27・28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)

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

年報2018・個人編●

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：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）Ting, K. W.; Toyao, T.; Siddiki, S. M. A.
H.; Shimizu, K. Low-Temperature Hydrogenation of CO2 toMethanol over Heterogeneous TiO2-Supported Re Catalysts.
ACS Catal. 2019, 9, 3685–3693.（2）Toyao, T.; Siddiki, S. M. A.
H.; Kon, K.; Shimizu, K. The Catalytic Reduction of
Carboxylic Acid Derivatives and CO2 by Metal Nanoparticles
on Lewis-Acidic Supports. Chem. Rec. 2018, 18, 1374–1393.
（ 3 ） Hinuma, Y.; Toyao, T.; Kamachi, T.; Maeno, Z.;
Takakusagi, S.; Furukawa, S.; Takigawa, I.; Shimizu, K. I.
Density Functional Theory Calculations of Oxygen Vacancy
Formation and Subsequent Molecular Adsorption on Oxide
Surfaces. J. Phys. Chem. C 2018, 122, 29435–29444.（4）Toyao,T.; Suzuki, K.; Kikuchi, S.; Takakusagi, S.; Shimizu, K.;
Takigawa, I. Toward Effective Utilization of Methane: Machine
Learning Prediction of Adsorption Energies on Metal Alloys. J.
Phys. Chem. C 2018, 122, 8315–8326.（5）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 asa General and Chemoselective Heterogeneous Catalyst for
Hydrogenation of Carboxylic Acids to Alcohols. Chem. –Eur. J.
2017, 23, 1001-1006.
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
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/

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（2016-2019）
・石油学会北海道支部幹事（2016-2018）
・触媒学会企画教育委員（2019-2020）
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）Noma, R.;
Nakajima, K.; Kamata, K.; Kitano, M.; Hayashi, S.; Hara, M.
Formation of 5-(Hydroxymethyl)furfural by Stepwise
Dehydration over TiO2 with Water-Tolerant Lewis Acid Sites.
J. Phys. Chem. C 2015, 119, 17117-17125.（3）Gupta, N. K.;
Fukuoka, A.; Nakajima, K. Amorphous Nb2O5 as a Selective
and Reusable Catalyst for Furfural Production from Xylose inBiphasic Water and Toluene. ACS Catal. 2017, 7, 2430-2436.
（ 4 ） 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.（5）Kim, M.; Su, Y.; Fukuoka, A.;
Hensen, E. J. M.; Nakajima, K. Aerobic Oxidation of
5-(Hydroxymethyl)furfural Cyclic Acetal Enables Selective
Furan-2,5-dicarboxylic Acid Formation with CeO2-Supported
Gold Catalyst. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8235-8239.
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)

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
研究キーワード：酸塩基触媒/金属酸化物/バイオマス変換●年報2018・個人編

93

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.; Harada, T.; Phuong, L. Q.;
Kanemitsu, Y.; Nakano, T. Helix Induction to Polyfluorenes
Using Circularly Polarized Light: Chirality Amplification,
Phase-Selective Induction, and Anisotropic Emission.
Macromolecules 2018, 51, 6865-6877.* （ 2 ） Wang, Y.;
Kanibolotsky, A. L.; Skabara, P. J.; Nakano, T. Chirality
Induction Using Circularly Polarized Light to a Branched
Oligofluorene Derivative in the Presence of Achiral Aid
Molecule. Chem. Commun. 2016, 52, 1919–1922.* （ 3 ）Pietropaolo, A.; Nakano, T. Molecular Mechanism of
Polyacrylate Helix Sense Switching across Its Free Energy
Landscape. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5509−5512.*（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.*(5)Nakano, T.; Yade, T. Synthesis, Structure, and94

Photophysical 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.
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
離任：2019年3月31日（東京大学）
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）/2018年4月自然科学研究機構分子科学研究所客員准教授
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

年報2018・個人編●

（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
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

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
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-2019年6月 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)/ 2018年4月-至現在 領域アドバイ
ザー (JST CREST) [革新的反応] 新たな生産プロセス構築のための電子やイオン等の能動的制御による革新的反応
技術の創出/ 2017年10月-至現在研究参加者（JST CREST
革新的触媒 清水チーム）/2017年10月-至現在 研究参加
者（JST CREST革新的触媒 高橋チーム
http://catalystinfo.eng.hokudai.ac.jp）/ 2018年5月―
2019年6月 研究委託先「NEDO先導研究プログラム／エネ
ルギー・環境新技術先導研究プログラム／SILP触媒を用いた流通型CO2直接利用ヒドロホルミル化反応の開発」
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. Reverse Water Gas Shift Reaction Using
Supported Ionic Liquid Phase Catalysts. Appl. Catal., B 2018,
232, 299–305.（2）Kimura, A.; Hayama, H.; Hasegawa, J.;
Nageh, H.; Wang, Y.; Naga, N.; Nishida, M.; Nakano, T.
Recyclable and efficient polyurethane-Ir catalysts for directborylation of aromatic compounds. Polym. Chem. 2017, 8,7406-7415.（3）Nishida, M.; Tagata, T. Recent Progress in 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 ofArene 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）

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●年報2018・個人編

95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
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（工学，京都大学）「Theoretical Study on the Excited Statesand Electron 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）Yanai, K.; Ishimura, K.; Nakayama, A.;
Hasegawa, J. A First-Order Interacting Space Approach to
Excited-State Molecular Interaction: Solvatochromic Shift ofp-Coumaric Acid and Retinal Schiff Base. J. Chem. Theory
Comput. 2018, 14, 3643-3655.（2）Kataoka, K.; Wachi, K.; Jin,
X.; Suzuki, K.; Sasano, Y.; Iwabuchi, Y.; Hasegawa, J.;
Mizuno, N.; Yamaguchi, K. CuCl/TMEDA/nor-AZADO-

96

catalyzed aerobic oxidative acylation of amides with alcohols
to produce imides. Chem. Sci. 2018, 9, 4756-4768. （3）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.（4）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.
（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）.

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

年報2018・個人編●

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-）
・触媒学会会長（2018-2019）
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.; Fukuoka,
A. Cellulose Depolymerization over Heterogeneous Catalysts.
Acc. Chem. Res. 2018, 51, 761-768.
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）

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-）・触媒学会討論会委員（2018-）
・日本化学会北海道支部幹事（2018-）
主要な研究業績：（1）Hiroshi Itahara, Wiyanti F. Simanullang,
Naoko Takahashi, Satoru Kosaka, Shinya Furukawa, Inorg.
Chem., 2019, 58, 5406–5409.（2）Furukawa, S.; Ieda, M.;
Shimizu, K. Heterogeneous Additive-Free Hydroboration of
Alkenes Using Cu–Ni/Al2O3: Concerted Catalysis Assisted byAcid-Base Properties and Alloying Effects. ACS catal. 2019, 9,5096–5103.（3）Jeon, J.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K.;
Furukawa, S. Design of Pd-Based Pseudo-Binary Alloy
Catalysts for Highly Active and Selective NO Reduction, Chem.
Sci. 2019, 10, 4148-4162.（4）Wang, Y. Z.; Furukawa, S.; Zhang,Z.; Torrente-Murciano, L.; Khan, S. A.; Yan, N. Oxidant freeconversion of alcohols to nitriles over Ni-based catalysts. Catal.
Sci. Technol. 2019, 9, 86-96.（5）Miyazaki, M.; Furukawa, S.;
Komatsu, T. Regio- and Chemoselective Hydrogenation ofDienes to Monoenes Governed by a Well-Structured Bimetallic
Surface. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 18231–18239.
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）

古川森也

職名：特任講師
着任：2018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：maeno@cat.hokudai.ac.jp
ウェブページ：http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/

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）●年報2018・個人編

前野禅
まえのぜん
Zen MAENO

研究分野：触媒・資源化学プロセス/化学工学/合成化学
研究キーワード：多核金属種/ナノ空間/C−H活性化/カップリング反応/資源有効利用
学歴：2009年3月大阪大学基礎工学部化学応用科学科卒業/2011年3月大阪大学大学院基礎工学研究科物質創成専攻
修士課程修了/2013年6月 大阪大学大学院 基礎工学研究科物質創成専攻博士課程修了
学位：2013年6月博士（工学）（大阪大学）
職歴：2013年4月独立行政法人日本学術振興会特別研究員（DC2）/2013年7月大阪大学大学院基礎工学研究科物質創成専攻助教（實川研究室）/2018年4月北海道大学触媒科学研究所特任講師（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
学会活動：触媒学会ナノ構造触媒研究会世話人（2018-）/
第 122 回触媒討論会（触媒学会）実行委員（2018）
主要な研究業績：（1）Maeno, Z.; Mitsudome, T.; Mizugaki, T.;
Jitsukawa, K.; Kaneda, K. A dual-functional heterogeneous97

ruthenium catalyst for the green one-pot synthesis of biphenols.
Catal. Sci. Tech. 2017, 7, 3205-3209.（2）Maeno, Z.; Yamada,S.; Mitsudome, T.; Mizugaki, T.; Jitsukawa, K. Effective
management of polyethers through depolymerization tosymmetric and unsymmetric glycol diesters using a
proton-exchanged montmorillonite catalyst. Green Chem. 2017,19, 2612–2619.（3）Maeno, Z.; Yamamoto, M.; Mitsudome, T.;
Mizugaki, T.; Jitsukawa, K.; Kaneda, K. Oxidative
cross-coupling reaction of catechols with active methylene
compounds in an aqueous medium using an AlPO4-supported
Ru catalyst. Catal. Sci. Tech. 2018, 8, 3401-3405.（4）Poly, S.
S.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Yasumura, S.; Toyao, T.;
Maeno, Z.; Shimizu, K. High-silica Hβ zeolites for catalytic
hydration of hydrophobic epoxides and alkynes in water. J.
Catal. 2018, 368, 145-154.（5）Maeno, Z.; Yasumura, S.; Liu,C.; Toyao, T.; Kon, K.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Shimizu, K.
Experimental and theoretical study of multinuclear indium-oxo
clusters in CHA zeolite for CH4 activation at room temperature.
Phys. Chem. Chem. Phys. 2019, in press, (DOI:
10.1039/C9CP01873E)
学術関係の受賞：2014年 The 7th Tokyo Conference on
Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT7), TheBest Poster Award Winner (2014/07)/第9回大阪大学総長による表彰（2014/10）/触媒学会最優秀論文賞（2016/12）/
日本化学会第98春季年会優秀講演賞（学術）（2018/04）

三輪寛子
みわひろこ
Hiroko Ariga MIWA

学会北海道支部幹事（2018-）
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
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)

安田友洋
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），触媒研究分野：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.;Uchiage, E.; Fujitani, T.; Tominaga, K.; Nishida,
M. Reverse water gas shift reaction using supported ionicliquid phase catalysts. Appl. Catal., B 2018, 232, 299-305.（2）Ito, A.; Yasuda, T.; Ma, X.; Watanabe, M. Sulfonatedpolyimide/ionic liquid composite membranes for carbon
dioxide separation. Polym. J. 2017, 49, 671-676.（3）Miran, M.

98

年報2018・個人編●

S.; Yasuda, T.; Susan, M. A. B. H.; Dokko, K.; Watanabe, M.
Binary Protic Ionic Liquid Mixtures as a Proton Conductor:
High Fuel Cell Reaction Activity and Facile Proton Transport.
J. Phys. Chem. C 2014, 118, 27631-27639.（4）Lee, S.-Y.;
Ogawa, A.; Kanno, M.; Nakamoto, H.; Yasuda, T.; Watanabe,
M. Nonhumidified Intermediate Temperature Fuel Cells Using
Protic Ionic Liquids. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9764-9773.
（5）Yasuda, T.; Abe, J.; Yoshida, H.; Iyoda, T.; Kawai, T.
Selective Synthesis of 1-Aryl-2-ferrocenylethylene by
Cross-Metathesis. 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
離任：2018年4月30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
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●年報2018・個人編（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.

99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）》■2018 年度に登録された特許
6347545・福岡淳，小林広和，馮博，横山春香，陳新「糖アルコールの脱水用固体触媒，およびその触媒を使用す
る二無水糖アルコールの製造方法」国立大学法人北海道大学，クラリアント触媒株式会社（2018/6/8）
6444986・原亨和，中島清隆，竹田大樹「水媒体中ヒドリ
ド異性化反応用固体触媒」国立研究開発法人科学技術振興機構（2018/12/7）■2017 年度までに登録された特許
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）
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）

1003797573・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

年報2018・個人編●

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）
4190343・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）●年報2018・個人編

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）
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）

101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）
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）

1024542657・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）
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）

年報2018・個人編●

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
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）●年報2018・個人編

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）
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）

103

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）
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））

教職員の受賞■2018年度の受賞
Royal Society of Chemistry Fellow 朝倉清髙（2018/08/03）
北海道大学平成30年度総長表彰 Ewa KOWALSKA「教育研究総長表彰」（2019/02/22））■2017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」

104《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年報2018・個人編●

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
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 Society David 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●年報2018・個人編ス」（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（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 Electrochemistry Brian 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+BusinessMedia Springer 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》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）

105

2018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
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）/（平賀富士夫）/（富岡智）/（加美山隆）/（山内有二*）/（金子純一）/髙草木達/（佐藤博隆）/（大沼正人）/（越崎直人）/（梅垣菊男）/（白井直機）/（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］中野環*/安田友洋/清水研一/古川森也/高橋保/Zhiyi SONG/福岡淳/
中島清隆/西田まゆみ/長谷川淳也/中山哲/朝倉清髙/（Ewa KOWAKSKA）/大谷文章/髙草木達■修士課程・工学部，工学院（量子理工学専攻）
表面ナノ材料科学特論［1］髙草木達/朝倉清髙
Surface Nanomaterials' Sciences（表面ナノ材料科学E）［1］髙草木達/朝倉清髙
表面ナノ解析科学特論［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
■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/（前田理）/中山哲/（小林正人）/（岩佐豪）
応用分子化学Ａ（触媒設計）［2］清水研一*/古川森也/鳥屋尾隆■学士課程・全学教育（教養科目）■修士課程・総合化学院(共通科目）

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）/中島清隆/（松本謙一郎）/（堀千明）/福岡淳/（石井一暢）/（岩渕和則）

化学産業実学［1］西田まゆみ
総合化学特論I（Modern Trends in Physical and Material
Chemistry） ［1］Abhijit SHROTRI/（他）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］（谷野圭持*）/（髙岡晃教）/中山哲/（鈴木孝紀）/（南篤志）/（高畑信也）/（齋尾智英）/小林広和■博士後期課程
Surface Nanomaterials' Sciences（表面ナノ材料科学E）［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
表面ナノ材料科学特論［1］髙草木達/朝倉清髙
表面ナノ解析科学特論［1］髙草木達/朝倉清髙■学士課程・全学教育
化学I［2］朝倉清髙
化学II［2］朝倉清髙■学士課程・全学教育（基礎科目）
自然科学実験「（物理・化学）」［2］小林広和/Yue WANG/（Min GAO）/（他）■学士課程・理学部
触媒化学［2］福岡淳*/中野環/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）/（Nataly Carolina ROSERO
NAVARRO）/（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・工学部（機械知能工学科）
ラボラトリセミナー［1］（柴山環樹*）/三輪寛子/（他）■学士課程・薬学部
有機化学実習I［1］（渡邉瑞貴*）/Zhiyi SONG/（土井良平）■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I ［2］大谷文章
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

106■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］（谷野圭持*）/（髙岡晃教）/中山哲/（鈴木孝紀）/（南篤志）/（高畑信也）/（齋尾智英）/小林広和

2018年度学位審査
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．
■博士
大学院工学院
Natee SIRISIT「Advanced XAFS analysis for local structure offunctional materials」主査：朝倉清髙・副査：朝倉清髙/
髙草木達/（柴山環）/（渡辺精一）
大学院総合化学院
鉄地河原浩太「触媒法による海洋バイオマス変換の研究」
主査：（佐田和己）・副査：（向井紳）/長谷川淳也/中島清隆/福岡淳Shazia Sharmin SATTAR「 Low Temperature Oxidation of
Ethylene by Silica-Supported Platinum Catalysts」主査：（村越敬）・副査：（向井紳）/（佐田和己）/中島清隆/福岡

年報2018・個人編●

淳
大学院環境科学院
小林健太「アナタース型酸化チタンの特性と光触媒活性に
お よ ぼ す 粒 子 形 状 の 影 響 に 関 す る 研 究 （ Study on
influenceofparticleshapeoncharacteristics
and+photocatalytic activity of anatase titania）」主査：大谷文章・副査：（神谷裕一）/（八木一三）/（高瀬舞）（遠藤摩耶）「A mechanistic study on noble metal-modified
titania photocatalysts for inactivation of bacteria and fungi（貴金属担持酸化チタン光触媒による細菌及びカビの不活 性 化 メ カ ニ ズ ム に 関 す る 研 究 ）」 主 査 ： Ewa
KOWALSKA・副査：大谷文章/（沖野龍文）/（神谷裕一）■修士
大学院工学院
金野弘「Ni2P(101b0)表面構造と水素発生反応活性との相関に関する研究」主査：朝倉清髙・副査：髙草木達/（柴山環樹）/（佐々木浩一）
大学院総合化学院
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」主査：長谷川淳也・副査：中山哲/（武次徹也）/（清水研一 ）
Cheng YANG「不均一系ニッケル触媒による廃糖蜜からの糖アルコール合成」主査：福岡淳・副査：（向井紳）/長谷川淳也/中島清隆
天田雄大「Operando分工法によるCuゼオライト上での
NH3-SCR機構解析」主査：清水研一・副査：古川森也/中島清隆
Pingping YI「金属間化合物触媒上での水素化に関する速度論的研究」主査：古川森也・副査：清水研一/中山哲大学院環境科学院
Bob JOHN「X ray-diffraction analytical study on thermal
anatase-rutile crystalline transition（粉末X線回折によるア
ナタース－ルチル結晶熱転移挙動の解析）」主査：大谷文章・副査：（神谷裕一）/（七分勇克）/高島舞
山田千晴「白金担持酸化タングステン光触媒による酸素還元反応速度におよぼす移動電子数の影響」主査：大谷文章・副査：（八木一三）/（小西克明）/Ewa KOWALSKA
村上雄馬「逆二重励起光音響分光法による電子トラップ密度解析の測定原理に対する高忠実化」主査：大谷文章・
副査：（神谷裕一）/（七分勇勝）/高島舞（栗原誠）「セロビオースを原料とする新規界面活性剤の合成」主査：（坂入信夫）
・副査：大谷文章/（中田耕）（立花一樹）「バイオマス由来新規船底防汚化合物の合成研究」主査：（梅澤大樹）・副査：（松田冬彦）/大谷文章/（山田幸司）（谷本憂太郎）「β-シクロデキストリンによるゼロ価鉄ナノ粒子の表面修飾とアゾ色素退色反応の評価」主査：
（坂
入信夫）
・副査：
（野呂真一郎）/高島舞（祝迫大樹）「1,2-プロパンジオール脱水反応に高活性を示
すBPO4触媒の開発」主査：（神谷裕一）・副査：（松田冬彦）/大谷文章/（大友亮一）（Jiao CHEN）「Crystal Structure and Magnetic Properties of
Sandwich-type
Polyoxometalates
Containing
Carbonate-Bridged Tb Triangle（炭酸架橋Tb三核錯体を含むサンドイッチ型ポリオキソメタレートの結晶構造と磁性）」主査：（中村貴義）・副査：（小西克明）/Ewa
KOWALSKA/（大友亮一）●年報2018・個人編■学士
工学部
岩﨑正弥「Ni単結晶表面に形成される表面リン化合物新物
質相の構造とその反応特性－昇温脱離装置の開発とリン蒸着用装置の設計」主査：朝倉清髙
河本雅弥「光電子放出顕微鏡によるZnOナノロッド観察 －電界集中の形状依存性解明に向けて－」主査：朝倉清髙
佐藤優太「モデル触媒表面の活性評価のための小型真空槽の開発」主査：朝倉清髙（中谷勇希 ）「Pt系合金触媒を用いたメチルシクロヘキサンの脱水素化反応」主査：清水研一
鎌倉春花「二酸化炭素/水素混合ガスによる芳香族化合物のメチル化に有効な固体触媒系の開発」主査：清水研一
理学部
保坂龍「単核ReOx/CeO2触媒による脱酸素脱水反応の理論的研究」主査：長谷川淳也
岩渕サラ「キラル高分子との相互作用によるアキラル芳香族分子への不斉誘起」主査：中野環
加藤寿也「微量ロジウム添加卑金属触媒によるメタンの部
分酸化反応」主査：福岡淳
八鍬秀「担持金属触媒による揮発性有機化合物の除去」主査：福岡淳

2018年度委員・講師など■関連部局等各種委員会《アイソトープ総合センター》運営委員会 朝倉清髙
［2018/04/01～2020/03/31］《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 中野環［2018/04/01～2020/03/31］《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］《環境科学院》大学院地球環境科学研究院人事委員会 大谷文章［2018/04/01～2019/03/31］《工学研究院》学内共同利用施設運営委員会委員（ナノ・マイクロマテリアル分析研究室運営委員会） 髙草木達［2018/04/01～2021/03/31］《工学研究院》学内共同利用施設運営委員会委員（核磁気共鳴装置研究室運営委員会） 福岡淳［2001/04/01～
2020/03/31］《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》学内共同利用施設運営委員会委員（高エネ
ルギー超強力X線回析室運営委員会） 三輪寛子
［2018/04/01～2020/03/31］《工学研究院》学内共同利用施設運営委員会委員（超高圧電子顕微鏡研究室運営委員会） 朝倉清髙［2018/04/01～2020/03/31］《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［2018/04/01～2019/03/31］《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 Zhiyi SONG［2018/04/01～2020/03/31］《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］

107

《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 大谷文章［2018/04/01～2019/03/31］《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 古川森也［2018/04/01～2020/03/31］《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］《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
［2018/04/01～2020/03/31］《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［2018/04/01～2020/03/31］
・清水研一［2018/04/01～2020/03/31］《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［2017/06/01～2019/05/31］《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［2017/08/16～2019/08/15］■公的機関等の委員
Royal Society of Chemistry（イギリス） 編集委員 朝倉清髙［2016/08/01～2019/07/31］（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 会長 福岡淳［2018/05/11～2019/05/10］（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 国際交流委員会委員 朝倉清髙
［2018/05/11～2019/05/10］
・福岡淳［2017/05/12～
2018/05/11］
・福岡淳［2018/05/12～2019/05/10］（社）触媒学会 代議員 長谷川淳也［2018/03/01～
2019/02/28］
・長谷川淳也［2019/03/01～2020/02/29］
・
福岡淳［2019/03/01～2020/02/29］
・清水研一［2018/03/01～2019/02/28］
・清水研一［2019/03/01～
2020/02/29］
・大谷文章［2018/03/01～2019/02/28］（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 表彰委員会表彰選考部会 委員 清水研一
［2018/05/11～2019/05/10］
・大谷文章［2018/05/11～
2019/05/10］（社）触媒学会 副会長 福岡淳［2017/05/12～2018/05/11］（社）触媒学会 北海道支部支部長 朝倉清髙［2018/05/11～2019/05/10］（社）触媒学会 理事 朝倉清髙［2018/05/11～2019/05/10］（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）新化学技術推進協会 第8回新化学技術研究奨励賞審査委員 長谷川淳也［～2019/06/30］（社）石油学会 北海道支部長 清水研一［2018/05/08～
2019/05/07］（社）日本化学会 講師 福岡淳［2018/10/24］（社）日本化学会 代議員 朝倉清髙［2017/10/28～
2018/10/26］

108（社）日本化学会東北支部 青森地区講演会講演者 長谷川淳也［2018/10/05］（社）日本化学会 平成30年度学術賞・進歩賞選考委員会分
野別選考委員 長谷川淳也［2018/07/20～2018/10/31］（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 平成31年度速報誌編集委員 長谷川淳也［2019/01/01～2019/12/31］（社）日本化学会 北海道支部支部長 福岡淳［2019/03/01～2020/02/29］（社）日本表面真空学会 IVC-22準備委員会委員 朝倉清髙［～2019/03/31］（特非）量子化学研究協会 理事 長谷川淳也［2017/06/01～2018/05/31］
・長谷川淳也［2018/06/01～2020/05/31］（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］
・福岡淳［2018/01/01～
2018/12/31］
・福岡淳［2019/01/01～2019/12/31］
・清水
研一［2018/12/01～2019/11/30］（独）日本学術振興会 科学研究費補助金（基盤S）審査意
見書作成者 大谷文章［2018/12/14～2019/01/15］（独）日本学術振興会 先導的研究開発委員会委員 福岡淳［～2019/09/30］（独）日本学術振興会 特別研究員等審査会専門委員 髙草木達［2018/07/01～2019/06/30］
ドイツ学術交流会（DAAD） 2019年度ドイツ学術交流会奨学生選考委員 朝倉清髙［2018/11/30］
科学技術振興機構 アドバイザー 小林広和［2018/06/15～2019/03/31］
科学技術振興機構 領域アドバイザー 西田まゆみ［2018/06/08～2020/03/31］
国際触媒学会 Officer（役員） 福岡淳［2016/07/03～
2020/06/19］
社)日本化学会北海道支部 会計幹事 小林広和
［2019/03/01～2020/02/29］
新エネルギー・産業技術総合開発機構 NEDO技術委員 福岡淳［2018/04/01～2020/03/31］
日本セラミックス協会 セミナー講師 中山哲［2018/06/01］
日本放射光学会 評議員 朝倉清髙［2016/10/01～
2018/09/30］
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］
万有札幌シンポジウム組織委員会 開催・運営に関する事
務 Zhiyi SONG［2018/06/08～2018/12/31］
・中野環［2018/06/08～2018/12/31］
・Yue Wang［2018/06/08～
2018/12/31］
万有札幌シンポジウム組織委員会 開催・運営責任者 高
橋保［2018/06/08～2018/12/31］
万有札幌シンポジウム組織委員会 座長 高橋保［2018/07/07］
・中野環［2018/07/07］
万有札幌シンポジウム組織委員会 報告に関する事務
Zhiyi SONG［2019/02/26～2019/03/26］■全学委員会等
ハラスメント予防推進員
2020/03/31］

朝倉清髙［2018/04/01～

年報2018・個人編●

教育研究評議会 長谷川淳也［2018/04/01～］
教務委員会 長谷川淳也［2018/04/01～］
産学連携本部知的財産委員会 中野環［2017/04/01～
2019/03/31］
人事委員会 長谷川淳也［2018/04/01～2020/03/31］
総長補佐 福岡淳［2017/04/01～］
男女共同参画委員会 長谷川淳也［2018/04/01～
2018/11/30］
男女共同参画委員会企画調査専門委員会 高島舞［2017/12/01～2019/11/30］
表彰審査委員会 長谷川淳也［2018/04/01～2018/11/30］
部局長等連絡会議 長谷川淳也［2018/04/01～］
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）九州大学 非常勤講師 清水研一［2018/04/01～
2018/09/30］
ELSEVIER INC.（アメリカ） Review editor 長谷川淳也［2017/05/31～2018/05/30］
Kagashin Global Network Pvt Ltd 技術アドバイザー 西田まゆみ［2018/04/01～2019/03/31］（株）ADEKA 技術指導者 高橋保［～2019/03/31］（株）ウェストコーナー 最高顧問 西田まゆみ［2018/04/01～2019/03/31］（株）三菱瓦斯化学 技術アドバイザー 福岡淳［2018/04/23～2018/09/30］
・小林広和［2018/04/23～
2018/09/30］（株）三菱総合研究所（NEDO委託） 専門委員 清水研一
［2018/12/25］（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）University of Technology Malaysia
講演講師 大谷文章［2018/11/14］（大）関西学院大学 講演講師 大谷文章［2018/08/28～
2018/08/29］（大）京都大学 講演者 長谷川淳也［2018/10/13］（大）京都大学 非常勤講師 大谷文章［2018/04/01～
2019/03/31］（大）首都大学東京 非常勤講師 大谷文章［2018/04/01～2018/09/30］（大）東北大学多元物質科学研究所 フォーラム講師 小林広和［2018/11/19］（大）名古屋大学 非常勤講師 中島清隆［2018/04/01～
2019/03/31］（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［2018/04/01～2019/03/31］
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［～2019/03/31］
自然科学研究機構 客員教授 中山哲［2018/04/01～
2019/03/31］
綜研化学（株） 技術顧問 西田まゆみ［2018/07/01～
2019/06/30］
中国人民大学 客員教授 西田まゆみ［2018/04/01～
2019/03/31］
北海道札幌啓成高等学校 アドバイザー，講演者 高島舞［2019/03/08］●年報2018・個人編

北海道滝川高等学校 SSH講演講師 大谷文章［2018/06/26］
北海道滝川高等学校 アドバイザー 大谷文章［2018/06/26］

外部資金など■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」
基盤研究(A)： 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」・教授 大谷文章「金属酸化物粉末の「同定」と精密評価を可能にする電子トラップ密度解析法の開発」
基盤研究（B）： 助教 小林広和「非極性基の相互作用を利用したセルロース・キチンの触媒的分解」
・准教授 髙
草木達「オペランド偏光全反射蛍光XAFS法の開発による触媒動作中の活性点三次元構造解析」
若手研究(A)： 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（基金）
若手研究（B）： 助教 高敏「Large range functionalization ofh-BN monolayer by Carbon doping」
若手研究： 助教 鳥屋尾隆「非化石炭素資源の合成化学
的変換に有効な不均一系触媒の開発」
・特任講師 前野禅
「環境調和型クロスカップリング反応の開拓に向けた高機能多核金属触媒の開発」
国際共同研究加速基金（国際共同研究強化（B））： 准教
授 中島清隆「材料科学および理論科学の融合による高性能なバイオマス変換用固体触媒の創生」■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」■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「触媒法セルロース分解によるオリゴ糖の合成」
・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 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」・助教 小林広和「メタン低温部分酸化用ゼオライト担持金属触媒の開発」
NEDO委託研究： 教授 朝倉清髙「MEA性能創出技術開発」
・
教授 西田まゆみ「SILP触媒を用いた流通型CO2直接利用
ヒドロホルミル化反応の開発」
・助教 鳥屋尾隆「CO2とH2

109

からの高付加価値化学品合成に関する先導的研究」

章（3件）
・教授 清水研一（5件）
・教授 高橋保（1件）
・教授 中野環（3件）
・助教 鳥屋尾隆（1件）（その他）： 教授 清水研一「SCR/DPFモデルの現象解明とモデル改良研究におけるSCR/DPFモデル改良研究-3」■学術コンサルティング■民間等との共同研究

教授 大谷文章（2件）
・准教授 中山哲（1件）

教授 朝倉清髙（1件）・教授 福岡淳（5件）・教授 大谷文110

年報2018・個人編●

編集後記
editorial note and colophon
編集後記

書誌情報

平成がおわり，令和が始まる2019年，ここに平成最後の年報を発行します．思えば，バブル絶頂とともに始まった
平成は，丁度触媒化学研究センターが発足した年です．
2019年現在我が国の景気は回復してきたとはいっても，財政は空前の赤字状態であり，大学はますます厳しい状況に置かれています．国際情勢も流動化し，危機的な状況が続いています．おそらく，2018年は平成最後の年ということに加えて，大変革のスタートの年だったと記憶されるかもしれません．後世の人たちが，2018年という年を，この年報でその一面を知り，よりよき将来を築き上げる一助になれば幸いです．
この年報を読まれている方に特に強く感じてほしいことは，私たち触媒科学研究所が目指している共同利用・共同研究とは何であるかです．それは単に最新の装置を持ち，それを全国の大学の研究者に効率よく提供することだけを目指しているだけではないということです．それを目指すのであれば，もっと便利なところに拠点を作ればよいからです．私たちの目指す共同利用・共同研究は，この触媒科学研究所に国内外から人が集まり，触媒に関しての議論や研究・交流を通して，触媒の知識を集積し，それを深め，活用して，新しい触媒の概念と触媒物質，プロセスを作り上げていくことにあります．これは，目に見えない無形の共同利用・共同研究です．これは単に数で数えることのできないものであり，10年，20年後の歴史がその評価を加えるものです．
科学は研究者間の競争で，発展してきました．しかし，競争だけでは，科学は人類普遍の原理になりません．
競争するとともに，異なる意見を持つ研究者が激しく議論し，協奏して初めて人類普遍のものとして成り立つとおもいます．ふたつの「きょうそう」（競争と協奏）があって，科学の進歩はあると思います．
觸媒懇談会刊行の「觸媒」1959年第一巻第一号の「ごあいさつ」で斯波忠夫先生（東工大教授［当時］）が，「触媒
討論会はその回を重ねるにしたがって参会者の数が目立って多くなり，研究者や技術者の間で『腹蔵なく胸襟を開いて愉快に語り合うこと』が触媒化学の分野ではいかに有益であるかを思い知らされてきた．」と書いておられます（『 』は筆者）．同じ意味で，私は，触媒科学研究所が触媒研究者にとって『腹蔵なく胸襟を開いて愉快に語り合う場』であればと願っております．
（2019年5月 朝倉清髙）「年報2018」●年報2018・個人編

北海道大学触媒科学研究所年報2018
ISSN：2432-7018
発行日： 2019年8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：朝倉清髙（触媒科学研究所教授/2019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）

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