年報2016
年報2015

第2版
北海道大学触媒科学研究所
北海道大学触媒科学研究所

Institute
Institute forfor Catalysis,
Catalysis, Hokkaido
Hokkaido University
University
2nd 2015
editionAnnual Report

Annual Report 2016

A

触媒科学研究所春の歓迎会（北海道大学創成科学研究棟レス
トランポプラ/2016年4月27日）

B

北大―理研―産総研「触媒研究」合同シンポジウム（北海道
大学学術交流会館/2016年10月31日）

C

情報発信型シンポジウムin廈門（中国・厦門大学/2016年12月9日）

D

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（北海道大学創成科学研究棟/2017年1月26日）

E

情報発信型シンポジウムin廈門（中国・厦門大学/2016年12月9日）

F

Pre-symposium of 16th International Congress on Catalysis (16thICC-Pre) & 2nd International Symposium of Institute for
Catalysis（北海道大学創成科学研究棟/2016年6月30日-7月1日）

G

触媒科学研究所技術部講習会（北海道大学創成科学研究棟/2016年6月13-20日）

H

触媒科学研究所第22回大学院生の交流発表会/歓送会（北海道大学創成科学研究棟レストランポプラ/2017年3月6日）

I

部局間友好学術交流協定（The SUNCAT Centerfor Interface
Science and Catalysis）調印式（北海道大学創成科学研究棟/2016年11月2日）

J

創成研究機構一般公開 サイエンストーク（北海道大学創成
科学研究棟レストランポプラ/2016年6月4日）

A

B

C

D

F

E
G
H
I

J

改訂履歴
版数

発行日

改訂履歴

第1版

2017年8月

初版発行

2017年10月

4ページ 組織：基礎研究系 触媒表面研究部門，触媒材料研究部門，光触媒研究部門，
分子触媒研究部門，分子機能科学研究部門，実用化推進系 研究開発部門について，
外国人研究員，研究員，大学院生，学部学生，研究生の人数を訂正
6ページ 共同利用共同研究拠点活動審査専門委員会：委員の肩書を訂正
7ページ 研究員・大学院生などの受入れ：受入状況 2016年度 外国人研究員の人数を訂正
25，26ページ 沿革：実用化基盤技術開発部 設置時期を訂正

第2版

巻頭言
preface「北海道大学触媒科学研究所年報2016」の刊行にあたって2015 年に改組され，2016 年にICATのロゴが決まった触媒科学研究所は，触媒に関する活発な研究活動と共同利用・共同研究を展開することにより，国際研究教育拠点として北海道大学と我が国の科学・技術発展と持続可能社会の実現に貢献することを目標に昨年度活動を行いました。
特に，キャタリストインフォマティクス事業の本格的スタートに伴い，世界各地から研究者を招へい，国際会議・研究会の企画や同事業に関連する論文発表も行いました。
また，共同利用・共同研究活動の一環として，熊本地震被災支援事業を打ち出しました。一方で，活動の基盤となり，人材育成や人事交流を進めるため 2015 年度末に異動された准教授・助教ポジションの補充人事を当初の予定通り 8
月までに行い，准教授 1 名，助教 2 名を採用しました。
こうした活動が進む中，本学の財政難から 1 割を超える教員を削減する方針が打ち出されました。ご存じの通り，
国立大学は法人化後，国から措置される運営費交付金が年々減らされてきたため，本学執行部は苦渋の決断を迫られることとなりました。1 割を超える教員の削減は，小部局である触媒科学研究所において，教授 2 名以上のポストに相当するものであり，これに伴う新人事の凍結は研究のアクティビティーの根源が滞ることとなり，とりもなおさず，日本の科学のアクティビティーが下がることとなるとても深刻な問題です。その後の対応については，部局長等連絡会議はもとより，部局長が自主的に集まり，本学の今後のあり方が検討されました。多くの議論が交わされ，最終的に削減率は 7.5％に落ち着いたものの研究力の低下は否めず，また，将来的な財政の危機的状況は続いていきます。
しかし，触媒科学研究所は，止まっている訳には参りません。2016 年度から始まった触媒に関する新しい共同利
用・共同研究拠点として，その責任を果たさなければなりません。こうした危機的な状況においてこそ，知識と資源を共有し，協奏して新しい科学・技術を生み出す「共同利用・共同研究拠点活動」の精神こそが本来の意味を持ちます。共同利用・共同研究事業を強力にかつ着実に進めていくことこそ，この危機的状況を乗り越える唯一の手段と信じ，新たに掲げた異分野融合，海外連携，組織連携を進め，キャタリストインフォマティクスを実現します。
2016 年 4 月からは，新しい共同利用・共同研究体制の中核となる触媒連携研究センター（Catalysis Collaboration
Research Center；CCRC）が稼働し，国内外の研究者との共同研究拠点となるユニットを設置して組織間連携を進め，研究所単独ではカバーできない活動を実施し，研究所の機能強化を図りました。海外との連携では，同センターを中心にドイツのフリッツハーバー研究所，ロシアのボレスコ
フ触媒研究所との強化を図りました。これらの活動は連携センターニュースとして逐次ご報告しております。また，
中国厦門大学において，第 3 シリーズとして新たにスタートした情報発信型シンポジウムを開催しました。組織間連
携では，産業技術総合研究所との研究教育活動における連携を強める一方で，第 2 回目となる北大-理研-産総研「触媒研究」合同シンポジウムを昨年 10 月に本学で開催いたしました。これに物質・材料研究機構も加わった新たな体制が 2017 年に開始します。また，産業技術総合研究所北海道センターはバイオ触媒に強みを持っていますので，連携を通じて，本研究所でのバイオ触媒への展開を図りたいと思っています。加えて，同じ共同利用・共同研究機関である高エネルギー加速器研究機構との連携により，物理的手段の触媒キャラクタリゼーションへの取り組みを進めています。
研究所を超えた大きな事業として「統合物質創製化学研究推進事業」があり，化学における「物質合成（ものづくり）」と「若手人材育成」を目的として，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一緒に2011 年度より研究を遂行してきました。その活動は高く評価され，2016 年度からは巽和行機構長のもと統合物質創製化学研究推進機構として，若手育成と「物質合成」の枢軸となりつつあります。本研究所も前記の触媒連携研究センターにユニットを設置し，その一翼を担い，2017 年 1
月に第二回となるシンポジウムを本学にて開催しました。
現在，私たち大学研究者は，学術予算がどんどん削られている危機的な状況に置かれていますが，大事なことは，
この状況下において，資金獲得のため互いが競争して情報を秘匿し，少ないパイを奪い合い，体力を消耗するのではなく，人類のみが享受できる文化活動である学術研究を，公開された自由な議論を通じて新しい科学技術へと転換
し，新しい大きなパイを創造することだと思います。これ
こそが共同利用・共同研究活動です。触媒分野においては触媒科学研究所が中心となって，共同利用・共同研究活動を推進し，皆様とともに新しい触媒科学の実現を目指しますので，今後ともご助言とご協力を賜れますようお願い申
し上げ挨拶に代えさせていただきたいと思います。

触媒科学研究所長
朝倉清髙
2017年6月30日

1目次
contents
巻頭言「北海道大学触媒科学研究所年報2016」の刊行にあたって ......................................... 1■沿革と記録沿革 .......................................... 222016年度の記録 ................................ 26

研究所編

研究室編

■概要と組織■基礎研究系

歴史 ........................................... 3
設置目的 ....................................... 3
目標と使命 ..................................... 3
教育研究理念 ................................... 3
新しい触媒科学発展のための施策 ................. 3
組織 ........................................... 4
所長/特別招へい教授/基礎研究系/実用化推進系/
ターゲット研究部/附属触媒連携研究センター/研究支援技術部/北キャンパス合同事務部
管理運営 ....................................... 5
教授会/運営委員会/共同利用・共同研究拠点課題
等審査専門委員会/受託研究等受入れ審査委員会/
評価委員会/常置委員会/研究員・大学院生などの受入れ
財務 ........................................... 7
外部資金を含む各年度の予算
施設 ........................................... 9
所在地/建物教育/人材育成/社会連携 ......................... 9
進路状況/触媒化学のフロンティア/触媒科学研究所
海外派遣制度/触媒高等実践研修プログラム/学生交
流委員会
図書/学術情報 ................................. 12
図書/学術情報■国際・国内交流と共同研究交流協定 ...................................... 13
共同利用・共同研究拠点事業 .................... 13
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― ............... 16
講演会・研究会など ............................ 162016 年 北 の 国 触 媒 塾 / Pre-symposium of 16th
International Congress on Catalysis (16th ICC-Pre)& 2nd International Symposium of Institute for
Catalysis "Novel Catalysts for Energy andEnvironmental Issues" / 第2回理研-北大-産総研「触媒研究」合同シンポジウム －持続可能社会実現に向けたキャタリストインフォマティクス－ /情報発信型 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム in 厦 門 PCOSS-ICAT Joint
International Symposium on Catalysis Science for
Sustainable Society /触媒科学研究所コロキウム2

触媒表面研究部門 .............................. 29
触媒理論研究部門 .............................. 32
表面分子科学研究部門 .......................... 37
物質変換研究部門 .............................. 40
触媒材料研究部門 .............................. 44
光触媒科学研究部門 ............................ 47
分子触媒研究部門 .............................. 54
高分子機能科学研究部門 ........................ 59■実用化推進系 ................................ 62■ターゲット研究部 ............................ 64
触媒研究基盤開発クラスター .................... 65
規整表面ナノ構造研究クラスター ................ 66
バイオインターフェース研究クラスター .......... 68
プラズモン光触媒反応研究クラスター ............ 70
界面シミュレーション研究クラスター ............ 72
酸塩基触媒研究クラスター ...................... 74
機能性合金触媒研究クラスター .................. 77■附属触媒連携研究センター ................... 79■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 .................................. 99
教職員の受賞 ................................. 103
2016年度担当講義 ............................. 104
2016年度学位審査 ............................. 105
2016年度委員・講師など ....................... 106
2016年度外部資金など ......................... 108

編集後記■編集後記 ..................................... 110■書誌情報 ..................................... 110

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2016・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．海外のトップクラスの教員との共同研究を行い，世界規模の学術レベル向上および若手育成に貢献し，国際研究拠点の構築を行う．

組織2015年10月の改組後の本研究所は，触媒分野に新しいコ
ア化学を生み出すことを目的に基礎研究を推進する基礎研究系の8研究部門と基礎研究の成果を基に実用化推進を行う研究開発部門，および触媒を機軸とした科学・技術のイノベーションを目的とする自立集合型の研究クラス
ターからなるターゲット研究部で構成されている．また，研究支援技術部を擁している．事務は北キャンパス合同事
務部が行っている．
本研究所の常勤教職員（ターゲット研究部は所属教員など）および北キャンパス合同事務部の配置は以下のとおり（研究員/外国人研究員/大学院生については人数のみ表示）．非常勤職員と大学院生などは「研究室編」の各研究室の項目を参照．
所長
基礎研究系
触媒表面研究部門
触媒理論研究部門
表面分子科学研究部門
物質変換研究部門
触媒材料研究部門
光触媒科学研究部門
分子触媒研究部門
高分子機能科学研究部門
実用化推進系
研究開発部門ターゲット研究部
触媒研究基盤開発研究クラスター
規整表面ナノ構造研究クラスター
バイオインターフェース研究クラスター
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
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
研究支援技術部
北キャンパス合同事務部■所長〈触媒科学研究所教授〉朝倉清髙

4■特別招へい教授〈北海道大学名誉教授/特別招へい教授〉鈴木章・〈パデュー大学特別待遇教授/特別招へい教授〉根岸英一■基礎研究系
触媒表面研究部門 〈教授〉朝倉清髙・〈特任教授〉Sarode
Prabhakar RAVAJI［2016/08/01～2017/01/31］/Jochen
Anton LAUTERBACH・〈准教授〉髙草木達・〈助教〉三輪(有賀)寛子・〈特任助教〉脇坂祐輝・研究員4名・外国人研究員3名・大学院生6名・学部学生2名
触媒理論研究部門 〈教授〉長谷川淳也・〈准教授〉中山哲・〈助教〉中谷直輝［～2016/12/31］
・研究員1名・大学院生6名・学部学生1名
表面分子科学研究部門 〈教授〉朝倉清髙・〈准教授〉Shen
YE・大学院生4名
物質変換研究部門 〈教授〉福岡淳・〈特任教授〉Emiel J.M.
HENSEN［2016/06/01～2016/08/02］
・〈准教授〉中島清
隆・〈客員准教授〉原賢二・〈助教〉小林広和/Abhijit
SHROTRI［2016/06/16～］・外国人研究員1名・大学院
生4名・学部学生2名
触媒材料研究部門 〈教授〉清水研一・〈客員教授〉上田渉・〈准教授〉古川森也［2016/07/15～］
・〈助教〉鳥屋尾隆・〈特任助教〉S. M. A. Hakim SIDDIKI・研究員2名・外国人研究員1名・大学院生4名・学部学生1名・研究生1名
光触媒科学研究部門 〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa
KOWALSKA・〈特任講師〉Marcin JANCZAREK・〈助教〉
高島舞・外国人研究員6名・大学院生12名
分子触媒研究部門 〈教授〉高橋保・〈客員教授〉小笠原正道・〈助教〉Zhiyi SONG・研究員1名・外国人研究員1名・大学院生9名
高分子機能科学研究部門 〈教授〉中野環・〈客員准教授〉
小山靖人・〈助教〉Yue WANG［～2016/10/31］
・大学院
生6名・学部学生1名・研究生3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・〈学術研究員〉盛田澄子・研究員1名■触媒ターゲット研究アセンブリ
触媒研究基板開発研究クラスター＜拠点型＞ 〈リーダー/教授〉長谷川淳也・〈教授〉朝倉清髙/大谷文章/高橋保/福岡淳/中野環/西田まゆみ/清水研一
規整表面ナノ構造研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉髙草木達・〈教授〉清水研一・〈学内研究協力
教員/地球環境科学研究院教授〉八木一三・〈学外研究協力教員/東京大学〉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/NIMS〉魚崎浩平/〈NIMS〉
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
バイオインターフェース研究クラスター＜展開型＞〈リーダー/准教授〉Shen YE〈学内研究協力教員/理学研究院教授〉村越敬・〈学外研究協力教員/京都大学〉今堀博・〈学外研究協力教員/九州大学〉田中賢・〈学外研
究協力教員/NIMS〉Jinhua YE
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・

年報2016・研究所編●

〈学外研究協力教員/The West Pomeranian University ofTechnology （ ポ ー ラ ン ド ）〉 Agata MARKOWSKASZCZUPAK〈学外研究協力教員/パリ大学（フランス）〉
Hynd REMITA〈学外研究協力教員/ヤギェウォ大学（ポーランド）〉Wojciech MACYK〈学外研究協力教員/
ス ウ ィ ン バ ー ン 大 学 （ オ ー ス ト ラ リ ア ）〉 Saulius
JUODKAZIS〈学外研究協力教員/グダンスク大学（ポーランド）〉Adriana ZALESKA〈学外研究協力教員/ウルム
大学（ドイツ）〉Sven RAU〈学外研究協力教員/Gdansk
University of Technology （ ポ ー ラ ン ド ）〉 Marcin
JANCZAREK
界面シミュレーション研究クラスター＜展開型＞ 〈リーダー/准教授〉中山哲・〈准教授〉髙草木達・
〈教授〉清
水研一・
〈学内研究協力教員/理学研究院〉武次徹也・〈学
外研究協力教員/インド工科大学(インド)〉Nisanth N.
NAIR〈学外研究協力教員/産業技術総合研究所〉中村恒夫
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(有賀)寛子・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉
小松隆之・〈学外研究協力教員/東北大学〉亀岡聡・〈学
外研究協力教員/早稲田大学〉小河脩平■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 〈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 〈教授〉西田まゆみ/福岡淳・〈客員教授/産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター〉富永健一/佐藤一彦・〈客員教授/株式会社ウェ
ストコーナー〉隅田敏雄
フリッツ・ハーバー研究所ユニット 〈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(有賀)寛子
ポーランド連携研究ユニット 〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈客員教授/Gdansk University ofTechnology （ポ ー ラン ド ）〉Jan HUPKA ・〈 客員教授
/Jagiellonian University （ ポ ー ラ ン ド ）〉 Wojciech
MACYK・〈客員教授/The West Pomeranian University ofTechnology（ポーランド）〉Antoni MORAWSKI・〈客員教 授 /Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface
Chemistry of the Polish Academy of Sciences, Krakow（ ポ ー ラ ン ド ）〉 Małgorzata WITKO ・〈 客 員 教 授 /University of Gdansk （ ポ ー ラ ン ド ）〉 Adriana
ZALESKA-MEDYNSKA
統合物質創製化学研究推進ユニット 〈教授〉中野環/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■研究支援技術部

第一研究機器開発班 〈技術主任〉長谷川貴彦
第二研究機器開発班 〈技術主任〉向井慎吾・〈技術職員〉
川村裕介
研究機器管理班 〈技術主任〉山岸太平・〈技術職員〉下田周平〈研究支援推進員〉村上麻季■所長室〈特定専門職員〉坂井富美子■北キャンパス合同事務部〈事務長〉長野剛志
総務担当 〈係長〉千葉良秀・〈主任〉細貝美穂［～2016/09/30］
・〈係員〉片垣麻理子/内藤輝章/高﨑友香［～
2016/09/30］/豊村桃/成田千紘・〈事務補助員〉櫛引文・〈研究支援推進員〉伊藤春奈
研究協力担当 〈係長〉德田歳広・〈主任〉小池直弘/鈴木頼子［2016/07/01～］・〈係員〉工藤高志［2017/01/01～］・〈事務補佐員〉須々田明子・〈研究支援推進員〉森朋恵
会計担当 〈係長〉長南敏幸/吉田陽太・〈主任〉熊谷典子・〈係員〉但田亜澄［2016/07/01～］/佐藤未奈子［～
2016/06/30］/片岡玄吉/西村美里・〈事務補佐員〉本元
舞/川村朝子/遠藤和恵
北キャンパス図書室 〈係長〉菊池健二

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

常置委員会
副所長

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〈班長〉石川勝久●年報2016・研究所編

5

■教授会
朝倉清髙［2015/10/01～］長谷川淳也［2015/10/01～］福岡淳［2015/10/01～］清水研一［2015/10/01～］大谷文章［2015/10/01～］高橋保［2015/10/01～］中野環［2015/10/01～］西田まゆみ［2015/10/01～］■運営委員会〈触媒科学研究所長〉朝倉清髙〈触媒科学研究所教授〉長
谷川淳也［2016/04/01～2018/03/31］〈触媒科学研究所教授〉高橋保［2016/04/01～2018/03/31］〈地球環境科学研究院 教授〉小西克明［2016/04/01～2018/03/31］〈理学研究院教授〉稲辺保［2016/04/01～2018/03/31］〈薬学研究院教授〉佐藤美洋［2015/10/01～2017/09/30］〈農学研究院教授〉森春英［2015/10/01～2017/09/30］〈工学研究院教授〉増田隆夫［2015/04/01～2017/03/31］〈工学研究院教授〉越崎直人［2015/10/01～2017/09/30］〈国立研究開発法人物質・材料研究機構フェロー ナノ材料科学環境
拠点 拠点長 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点主任研究者・ナノ界面ユニットユニット長〉魚崎浩平［2016/04/01～2018/03/31］〈京都大学特任教授福井謙一
記念研究センターリサーチリーダー 〉榊茂好［2016/04/01～2018/03/31］〈京都大学大学院工学研究科教授〉江口浩
一［2016/04/01～2018/03/31］〈京都大学大学院理学研究科教授〉丸岡啓二［2016/04/01～2018/03/31］〈大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所長〉川合眞紀［2016/04/01～2018/03/31］〈東京大学大学院工学系研究科教授〉堂免一成［2016/04/01～2018/03/31］〈名城大学農学部教授〉齋藤軍治［2016/04/01～2018/03/31］〈(株)三菱化学科学技術研究センター瀬戸山研究室室長 三菱化学(株)フェロー・執行役員〉瀬戸山亨［2016/04/01～
2018/03/31］〈東北大学多元物質科学研究所所長〉村松淳
司［2015/10/01～2017/09/30］■共同利用・共同研究拠点課題等審査専門委員会〈神戸大学大学院理学研究科教授〉大西洋［2016/04/01～2016/03/31］〈触媒科学研究所教授〉清水研一［2016/04/01～2018/03/31］〈触媒科学研究所准教授〉中山哲［2016/04/01～2018/03/31］〈工学研究院教授〉向井紳［2016/04/01～2018/03/31］〈東京大学大学院理学系研究科准教授〉岡林潤［2016/04/01～2018/03/31］〈九州大学大学院理学研究院教授〉徳永信［2016/04/01～
2018/03/31］〈東北大学大学院工学研究科教授〉冨重圭一［2016/04/01～2018/03/31］■受託研究等受入れ審査委員会〈触媒科学研究所長〉朝倉清髙〈触媒科学研究所教授〉長
谷川淳也［2015/10/01～2017/09/30］〈理学研究院教授〉
稲辺保［2016/04/01～2017/03/31］〈工学研究院教授〉増田隆夫［2015/04/01～2017/03/31］〈地球環境科学研究院
教授〉小西克明［2015/10/01～2017/09/30］■評価委員会〈触媒科学研究所長〉朝倉清髙〈触媒科学研究所教授〉長
谷川淳也〈触媒科学研究所特任教授〉大澤雅俊〈触媒科学研究所特任教授〉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6授〉西田まゆみ〈東京大学大学院工学系研究科 教授〉堂免一成［2016/04/01～2018/03/31］〈薬学研究院教授〉佐藤美洋［2015/10/01～2017/09/30］〈農学研究院教授〉森春英［2015/10/01～2017/09/30］〈工学研究院教授〉越崎直人［2015/10/01～2017/09/30］〈京都大学大学院工学研
究科教授〉江口浩一［2016/04/01～2018/03/31］〈名城大学農学部教授〉齋藤軍治［2016/04/01～2017/03/31］〈工学研究院教授〉大熊毅［2016/10/01～2017/09/30］〈理学研究院教授〉村越敬［2016/10/01～2017/09/30］■常置委員会
第一常置委員会 〈教授〉高橋保（委員長）〈教授〉西田まゆみ（副委員長）〈助教〉三輪(有賀)寛子〈助教〉中谷直輝［～2016/12/31］〈准教授〉中山哲［2017/01/01～］〈准教授〉Shen YE〈准教授〉中島清隆〈助教〉鳥屋尾隆〈教授〉大谷文章〈助教〉宋志毅〈教授〉中野環〈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〉清水研一（委員長）〈教授〉長
谷川淳也（副委員長）〈准教授〉髙草木達〈准教授〉Shen
YE〈助教〉小林広和〈助教〉高島舞〈助教〉宋志毅〈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〉中野環（委員長）〈教授〉福岡淳（副委員長）〈教授〉朝倉清髙〈教授〉長谷川淳也〈教授〉清水研一〈教授〉大谷文章〈教授〉高橋保〈教授〉西田まゆみ■研究員・大学院生などの受入れ本研究所では，研究員及び外国人研究員の受入れに関する申合わせを定め，多数の国内外の研究員を受入れ，本研
究所教員との共同研究を実施するとともに，学内においては，大学院教育にも参画し多数の学生を受入れ指導を行っている．
研究員 （1）内地研究員，私学研修員，専修学校研修員，
公立大学研修員及び受託研究員等の制度により派遣される研究者 （2）国立大学法人北海道大学共同研究取扱規程により受入れる研究者 （3）日本学術振興会特別研究員に採用の研究者 （4）本学又は他大学を退職した教員
及び企業等において優れた研究業績を有し当該企業等を退職した研究者で，本研究所の研究の推進支援を目的として受入れる者 （5）競争的研究資金により受入れる研究者(非正規職員として雇用する場合を除く) （6）本学の大学院博士課程を修了後，1年未満で正規の職を有しない者 （7）他大学の大学院生(特別研究学生等の正規学生を除く) （8）その他本研究所において研究等を行うことを目的として受入れる研究者
外国人研究員 （1）政府と外国政府間の協定等により招へいの外国人研究者 （2）日本学術振興会，国際交流基
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

年報2016・研究所編●

化学研究部門（清水研究室）
大学院環境科学院： 表面分子科学研究部門（大澤研究室）・光触媒科学研究部門（大谷研究室）
大学院生命科学院：

分子触媒研究部門（高橋研究室）

大学院理学院/大学院総合化学院/理学部: 物質変換研究部門（福岡研究室）
・高分子機能科学研究部門（中野研究室）・触媒理論研究部門（長谷川研究室）
受入状況（かっこ内は留学生で内数）《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

間接経費（科学研究費補助金）
8,532千円
受託研究
155,604千円
民間等との共同研究
17,324千円
奨学寄付金
16,600千円
その他研究助成7,269千円
間接経費（その他研究助成）
15,303千円
合計
374,736千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：3件/基盤研
究（A）：1件/基盤研究（B）：1件/基盤研究（C）：1件/挑戦的萌芽研究：2件/若手研究（A）：2件/若手研究（B）：4件/
研究活動スタート支援：1件/特別研究員奨励費：2件/合計
17件・71,434千円（間接経費を含む）］《2015年度》 （前年比：1.159/2003年度比：1.902）
運営費交付金
134,057 千円
科学研究費補助金
82,310 千円
間接経費（科学研究費補助金）
13,694 千円
受託研究
164,039 千円
民間等との共同研究
14,663 千円
奨学寄付金
11,359 千円
その他研究助成8,750 千円
間接経費（その他研究助成）
14,477 千円
合計
443,349 千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：6件/基盤研
究（A）：1件/基盤研究（B）：2件/基盤研究（C）：1件/挑戦的萌芽研究：3件/若手研究（A）：3件/若手研究（B）：3件/
特別研究員奨励費：1件/合計20件・107,250千円（間接経費を含む）］《2014年度》 （前年比：0.758/2003年度比：1.641）
運営費交付金119,319千円
科学研究費補助金
75,340千円
間接経費（科学研究費補助金）
11,166千円
受託研究
137,079千円
民間等との共同研究
12,295千円
奨学寄付金
10,768千円
その他研究助成8,150千円
間接経費（その他研究助成）
8,334千円
合計
382,451千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：7件/基盤研
究（B）：4件/基盤研究（C）：1件/挑戦的萌芽研究：4件/
若手研究（A）：2件/若手研究（B）：2件/特別研究員奨励費：
1件/合計21件・90,990千円（間接経費を含む）］■外部資金を含む各年度の予算《2013年度》 （前年比：1.115/2003年度比：2.164）
運営費交付金124,462千円
科学研究費補助金
98,574千円
間接経費（科学研究費補助金）
15,562千円
受託研究
169,353千円
民間等との共同研究
44,482千円
奨学寄付金
18,737千円
その他研究助成24,101千円
間接経費（その他研究助成）
9,055千円
合計
504,326千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：7件/基盤研
究（A）：1件/基盤研究（B）：4件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：3件/若手研究（A）：1件/若手研究（B）：3件/
特別研究員奨励費：1件/合計22件・104,580千円（間接経費を含む）］《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《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

財務●年報2016・研究所編

7

間接経費（科学研究費補助金）
14,310千円
受託研究
123,188千円
民間等との共同研究
44,645千円
奨学寄付金
19,098千円
その他研究助成
16,330千円
間接経費（その他研究助成）
4,007千円
合計
452,143千円［科学研究費補助金の内訳＝新学術領域研究：4件/基盤研
究（S）：1件/基盤研究（A）：2件/基盤研究（B）：5件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：4件/若手研究（A）：2件/
若手研究（B）：5件/合計25件・121,290千円（間接経費を含む）］《2011年度》 （前年比：1.067/2003年度比：2.659）
運営費交付金110,505千円
科学研究費補助金
86,801千円
間接経費（科学研究費補助金）
25,380千円
受託研究
166,282千円
民間等との共同研究
33,761千円
奨学寄付金
28,982千円
その他研究助成
130,410千円
間接経費（その他研究助成）
37,500千円
合計
619,621千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：1件/新学術領域研究：2件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（A）：2件/基盤研究（B）：2件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：2件/
若手研究（A）：2件/若手研究（B）：3件/合計17件・116,340
千円（間接経費を含む）］《2010年度》 （前年比：1.155/2003年度比：2.490）
運営費交付金125,761千円
科学研究費補助金
83,872千円
間接経費（科学研究費補助金）
21,956千円
受託研究210,207千円
民間等との共同研究
75,002千円
奨学寄付金
30,344千円
その他研究助成31,201千円
間接経費（その他研究助成）
1,830千円
合計
580,173千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4件/新学術領域研究：2件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（A）：3件/基盤研究（B）：1件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：3件/
若手研究（A）：1件/若手研究（B）：1件/研究活動スタート
支援：2件/特別研究員奨励費：1件/合計21件・113,450千円（間接経費を含む）］《2009年度》 （前年比：0.843/2003年度比：2.155）
運営費交付金67,994千円
科学研究費補助金
120,380千円
間接経費（科学研究費補助金）
26,124千円
受託研究120,209千円
民間等との共同研究
78,361千円
奨学寄付金
19,460千円
その他研究助成60,482千円
間接経費（その他研究助成）
9,301千円
合計
502,311千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：8件/新学術領域研究：1件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（A）：2件/基盤研究（B）：3件/基盤研究（C）：2件/挑戦的萌芽研究：3件/
若手研究（A）：1件/若手研究（B）：2件/若手研究（スタートアップ）：2件/合計25件・147,504千円（間接経費を含む）］《2008年度》 （前年比：1.509/2003年度比：2.557）

8

運営費交付金68,313千円
科学研究費補助金
140,297千円
間接経費（科学研究費補助金）
32,459千円
受託研究
202,545千円
民間等との共同研究
80,716千円
奨学寄付金
29,939千円
その他研究助成36,120千円
間接経費（その他研究助成）
5,462千円
合計
595,851千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：9件/新学術領域研究：1件/基盤研究（S）：2件/基盤研究（A）：1件/基盤研究（B）：1件/基盤研究（C）：4件/若手研究（A）：2件/
若手研究（B）：4件/特別研究員奨励費：1件/合計25件・172,760千円（間接経費を含む）］《2007年度》 （前年比：1.543/2003年度比：1.693）
運営費交付金69,074千円
科学研究費補助金
79,210千円
間接経費（科学研究費補助金）
14,820千円
産学連携経費198,892千円
奨学寄付金
21,150千円
その他研究助成
11,500千円
合計
394,646千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：7件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（B）：3件/基盤研究（C）：5件/挑戦的萌芽研究：1件/若手研究（A）：2件/若手研究（B）：1件/
若手研究（スタートアップ）：1件/特別研究員奨励費：1
件/合計22件・94,030千円（間接経費を含む）］《2006年度》 （前年比：0.858/2003年度比：1.097）
運営費交付金70,319千円
科学研究費補助金
86,910千円
間接経費（科学研究費補助金）
13,020千円
産学連携経費71,962千円
奨学寄付金
11,923千円
その他研究助成1,500千円
合計
255,634千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（B）：3件/基盤研究（C）：7件/挑戦的萌芽研究：1件/若手研究（A）：1件/若手研究（B）：3件/
若手研究（スタートアップ）：1件/特別研究員奨励費：5件/合計26件・99,930千円（間接経費を含む）］《2005年度》 （前年比：1.052/2003年度比：1.278）
運営費交付金80,171千円
科学研究費補助金
93,400千円
間接経費（科学研究費補助金）
13,680千円
産学連携経費71,701千円
奨学寄付金
26,040千円
その他研究助成
10,350千円
間接経費（その他研究助成）
2,565千円
合計
297,907千円［科学研究費補助金の内訳＝特定領域研究：4件/基盤研究（S）：1件/基盤研究（B）：2件/基盤研究（C）：5件/挑戦的萌芽研究：1件/若手研究（B）：5件/特別研究員奨励費：3件/合計21件・107,080千円（間接経費を含む）］《2004年度》 （前年比：1.215/2003年度比：1.215）
運営費交付金86,860千円
科学研究費補助金
58,400千円
間接経費（科学研究費補助金）
4,500千円
産学連携経費106,720千円
奨学寄付金
18,035千円

年報2016・研究所編●

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

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

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

■進路状況
触媒科学研究所配属学生のうち2016年度修了者の進路状況は以下のとおり．
進路
修士/博士進学大学
公的研究機関
官公庁
民間企業
その他
合計

博士修了
1
1
0
4
0
6

修士修了
4
1
0
0
6
0
11

学部卒業
5
0
0
0
1
1
7

■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）●年報2016・研究所編

9■触媒化学のフロンティア（2016年度）

2000年度以降の開講状況

開講日： 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30）《2014年度》 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：35・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.42［35人中29人回答］・教室：高等教育推進機構E308

教室： 高等教育推進機構E308室
受講者数： 38
責任教員： 清水研一
キーワード： 触媒，化学物質，環境とエネルギー，持続的な発展
授業の目標： 触媒は，それ自身は変化せずに特定の化学物質だけの生成を促進したり，有害や有毒の化学物質を無害化することができます．触媒は今や化学を支えるもっとも重要な概念のひとつであり，持続的な化学工業の発展のためには不可欠な化学物質です．また次世代のエネルギー基盤と考えられている水素の製造も触媒無くしては考えられません．エネルギーを生む過程でも触媒は欠かせません．このため，21世紀は触媒の時代になると考えられています．触媒化学研究センターでは，触媒による化学反応のしくみを明らかにしたり，新しい触媒の開発をめざしていろいろな角度から研究を進めています．本講義では，触媒の研究の最先端ではどのようなこと行われているのか，将来どのようなことが実現できると期待されているのかをやさしく解説します．
到達目標： 触媒化学の最先端のトピックスを学ぶことを通じて，正しい物質観にもとづいた科学的な考え方を身につけ，資源とエネルギー，環境と化学物質，社会のあり方などについての考え方を学んでもらうことを目標とします．
授業計画： 触媒の基礎から環境触媒，燃料電池までの最新の応用研究まで，各教員が持ち回りで，最新のトピックを講義します．最終回は，北キャンパスにある触媒化学研究センターの見学を行います．
準備学習（予習・復習）等の内容と分量： 復習を兼ねて
課題レポートを出す場合があります．
成績評価の基準と方法： 出席状況と各担当教官から出される課題へのレポート等により評価します．
備考： 講義は統一して液晶プロジェクターを用い，毎回講義の概要を示す資料を配付します．
授業アンケート評価（回答：36人/最高5）： 3.90
各回の講義： 第1回（2016/04/15）清水研一「ガイダンス」
・第2回（2016/04/22）中島清隆「固体触媒によるバイ
オマス資源化」
・第3回（2016/05/06）大谷文章「化学物質の同定について考える」
・第4回（2016/05/13）朝倉清髙「表面反応のナノマッピング」
・第5回（2016/05/17）長谷川淳
也「理論・計算化学による触媒反応研究」・第6回（2016/05/20）髙草木達「走査型プローブ顕微鏡：原子・分子の直接観察と制御」
・第7回（2016/05/27）Shen YE「電池と燃料電池」・第8回（2016/06/10）福岡淳「野菜・果物の鮮度を保つ触媒の化学」・第9回（2016/06/17） Ewa
KOWAKSKA「Science or Magic, Science and Art, Science inDaily Life.」
・第10回（2016/06/24）中山哲「触媒反応のコンピュータ・シミュレーション」・第11回（2016/07/01）
中野環「触媒による高分子立体構造の制御」・第12回（2016/07/08）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13回（2016/07/15）Emiel J.M.
Hensen「Catalysis as an essential ingredient in our transition toa sustainable low-carbon economy」・第14回（2016/07/22）
西田まゆみ「企業における研究開発」
・第15回（2016/07/29）
触媒科学研究所の見学

10《2013年度》 第1学期金曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大澤雅俊・受講者数：52・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.22［52人中49人回答］・教室：高等教育推進機構E308《2012年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：朝倉清髙・受講者数：85・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.05［85人中65人回答］・教室：高等教育推進機構E308《2011年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：上田渉・受講者数：85・教室：高等教育推進機構
E308《2010年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：福岡淳・受講者数：40・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.01［40人中40人回答］・教室：高等教育機能
開発総合センターN282《2009年度》 第2学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：佃達哉・受講者数：50・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.11［50人中50人回答］・教室：高等教育機能
開発総合センターE201《2008年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：62・授業アンケート評価結果〈最高5〉：4.00［62人中62人回答］・教室：高等教育機
能開発総合センターN302《2007年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：高橋保・受講者数：84・授業アンケート評価結果〈最高5〉：3.87［84人中84人回答］・教室：高等教育機能
開発総合センターN302《2006年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大澤雅俊・受講者数：41・授業アンケート評価結果〈最高5〉：3.76［41人中41人回答］・教室：高等教育機
能開発総合センターN-1《2005年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：松島龍夫・教室：高等教育機能開発総合センター
N-1《2004年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：朝倉清髙・受講者数：135・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.69［135人中135人回答］・教室：高等教
育機能開発総合センターN-2《2003年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：上田渉・受講者数：140・授業アンケート評価結果〈最高5〉：3.40［140人中119人回答］・教室：高等教育
機能開発総合センターN-2《2002年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：辻康之・受講者数：160・授業アンケート評価結果〈最高5〉：3.53［160人中129人回答］・教室：高等教育
機能開発総合センターN-1《2001年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：大谷文章・受講者数：160・授業アンケート評価
結果〈最高5〉：3.57［160人中146人回答］・教室：高等教
育機能開発総合センターN-1《2000年度》 第1学期火曜日第5校時（16：30～18：30） 責
任教員：高橋保・教室：高等教育機能開発総合センターN-1

年報2016・研究所編●

■触媒科学研究所海外派遣制度
本制度は旧触媒化学研究センター（現触媒科学研究所）
内規として2004年12月24日に協議員会において制定され，2度の改正をへて現在にいたっている．内容は以下のとおり．
（1）派遣先： 本研究所が研究交流を行っている機関とする．
（2）派遣人数： 毎年3名程度 （3）派遣対象者：
触媒科学研究所所属の大学院生および教員 （4）派遣期
間： 2～3か月間 （5）派遣経費：研究所経費から交通費及び滞在費を支給する（滞在費を派遣先の大学などが負担する場合は，この限りではない）．派遣経費は1名あたり600千円を限度とする．
これまでの実績《2016年度》鳥屋尾隆（助教）〈触媒材料研究部門（清水研究室）〉アイントホーフェン工科大学（オランダ）［2017/01/30～2017/03/17］《2014年度》木村友二（大学院環境科学院修士課程1年）〈触媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉ヤギェボ工科大学（ポーランド）［2014/10/27～2015/01/01］・真鍋悟志（大学院総合化学院修士課程1年）〈集合機能化学
研究部門（中野研究室）〉ジョージア工科大学（アメリカ）［2015/02/05～2015/03/31］《2013年度》村山徹（助教）〈触媒物質化学研究部門（上田研究室）〉リール大学（フランス）［2013/09/23～
2014/03/24］《2012年度》稗貫右京（大学院環境科学院修士課程2年）〈触媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉グダンスク工科大学（ポーランド）［2012/04/12～2012/07/05］・水
上雄貴（大学院生命科学院修士課程1年）〈分子触媒化
学研究部門（高橋研究室）〉ミュンスター大学（ドイツ）［2012/08/25～2012/11/24］《2011年度》石川理史（大学院工学研究科修士課程2年）〈触媒物質化学研究部門（上田研究室）〉カーディフ大学（イギリス）［2011/10/09～2012/01/12］《2008年度》大沼明（大学院環境科学院博士課程1年）〈触
媒反応化学研究部門（大谷研究室）〉ワシントン大学（アメリカ）［2008/04/02～2009/10/19］・渡邊進（大学院
生命科学院博士課程2年）〈分子触媒化学研究部門（高橋 研 究 室 ）〉 カ タ ロ ニ ア 化 学 研 究 所 （ ス ペ イ ン ）［2008/09/22～2008/12/19］《2007年度》宮本剛志（大学院工学研究科修士課程2年）〈表面構造化学研究部門（朝倉研究室）〉デラウェア大学（アメリカ）/ゲルフ大学（カナダ）［2007/02/17～
2007/04/05］
・木下久美子（大学院工学研究科博士課程3年）〈表面構造化学研究部門（朝倉研究室）〉マックス
プランク協会フリッツハーバ研究所（ドイツ）［2007/04/24～2007/07/24］
・飯室善文（大学院工学研
究科修士課程1年）〈触媒物質化学研究部門（上田研究室 ）〉 ブ レ ー メ ン ジ ェ イ コ ブ ズ 大 学 （ ド イ ツ ）［2007/09/30～2007/12/30］《2006年度》山方啓（助手）〈界面分子化学分野（大澤研究室）〉マックスプランク協会フリッツハーバー研究所（ドイツ）［2006/06/25～2006/08/29］《2005年度》小島綾一（助手）〈触媒設計化学分野（市川研究室）〉アーヘン工科大学無機化学研究所（ドイツ）［2005/07/14～2005/07/15］
・坂本猛（大学院薬学研究科博士課程1年）〈有機合成触媒分野（高橋研究室）〉アー●年報2016・研究所編

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
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
2016年度の受入（9件/12人）
Jose L. Contreras Mora（University of South Carolina PhD
Student）「XAFS等による触媒のキャラクタリゼーショ
ン」2016/04/15～2016/10/15〈朝倉清髙〉
川崎晶（ケミカルソフト（株））「プロトンNMR測定」
2016/04/01～2017/03/31〈西田まゆみ〉

11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）
・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）
・小松稜（北海道大学大学院総合化学院修士2年）「Guassianプログラ
ム活用方法に関する指導」2016/04/18〈長谷川淳也〉《学内からの応募のため，研究員手続きなし》
Xiaoming HUANG（Eindhoven University of Technology PhD
Student）「固体触媒による木質由来セルロースの糖化に関する研究」2016/07/11～2016/07/31〈福岡淳〉
嶋林正晴（北海道大学工学研究院量子理工学専攻博士課
程）「フッ酸による基板処理」2016/05/31～2017/03/31〈朝倉清髙〉《学内からの応募のため，研究員手続きなし》Elizabeth Anne BARROW（University of South Carolina PhD
Student）「XAFS等による触媒のキャラクタリゼーショ
ン」2016/09/01～2017/03/31〈朝倉清髙〉
池田知廣（（株）本田技術研究所）「FEFFを用いたXAFS解析の研修」2016/05/31～2016/08/31〈朝倉清髙〉
金澤仁幸（札幌医科大学医学部教育研究機器センター）「研
究・実験器具製作における，フライス盤を用いたアクリル工作技術の習得」2016/06/23〈朝倉清髙〉
藤井清光・池内理人（北海道滝川高等学校）「触媒についての実験実習」2016/11/09〈清水研一〉《滝川高校生徒41名を引率》■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
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．2016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
2016年8月26日（金）に実施（創成科学研究棟の裏玄関近く）
触媒科学研究所第22回大学院生の交流発表会/歓送会
2017年3月6日（月）触媒科学研究所第22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〉

図書/学術情報■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

12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（2016年度）： 291千円
蔵書数と所蔵雑誌（触媒科学研究所分）： 蔵書（和書）4,701冊/和雑誌82種類・蔵書（洋書）16,779冊/洋雑誌381
種類・合計：蔵書21,480冊/雑誌463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2016（2017年8月刊行/A4判/110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・810件・担当：清水研一）
https://www.cat.hokudai.ac.jp/catdb/index.php《2016年度：追加/更新265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・194件・担当：清水研一）
https://www.cat.hokudai.ac.jp/catdb/index.php《2016年度：追加/更新42件》（3）光電気化学/光触媒ニューズメール（関係する学会・セミナー/人事公募などの情報を約310人に配信しウェ
ブ上で公開・通算476件配信・担当：大谷文章）
http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/cgi-bin/pecpc/
db_pecpc_e.cgi《2016年度：第452号から第476号まで25回配信》（4）化学系学協会北海道支部冬季研究発表会（共催：触媒科学研究所・発表と参加登録/プログラム表示/要旨
ダウンロードなど・担当：大谷文章）
http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/toukiken《2016年
度：2017年1月開催分についてサイトを構築/適宜修正
しながら運用》（5）日本化学会北海道支部夏季研究発表会（共催：触媒科学研究所・発表と参加登録/プログラム表示/要旨ダ
ウンロードなど・担当：大谷文章）
http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/kakiken《2016年度：2017年7月開催分についてサイトを構築/適宜修正しながら運用》（6）有機電子移動化学討論会・有機電子移動化学若手の会（共催：触媒科学研究所・発表と参加登録/プログラ
ム表示/要旨ダウンロードなど・担当：大谷文章）
http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/eoc《2016年度：2017年6月開催分についてサイトを構築/適宜修正しながら運用》（7）光化学協会誌コンテンツ（光化学協会の会誌「光化学」のオンラインデータベース・1977～2009年・約1500
件・担当：大谷文章）http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/
cgi-bin/jpa/db_jpa_e.cgi《2016年度：追加/更新なし》（8）触媒OnTheWeb（触媒学会の会誌「触媒」のオンライ
ンデータベース・サイトの管理/スクリプトの追加修正
担 当 ： 大 谷 文 章 ） http://www.shokubai.org/jnl/
cgi-bin/ccotw.cgi《2016年度：適宜修正/管理》

年報2016・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：2018/02/01《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》）■2016年度に締結された協定■2015年度までに締結されて2016年度に有効な協定

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》）

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《自動更新済》）
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《自動更新済》）
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《自動更新済》）
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《自動更新済》）

ドイツ・マックスプランク協会フリッツハーバ研究所 部
局間 友 好 学 術 交流 協 定 （ 締 結 ：2005/12/26 ・期限：2020/12/26《自動更新》）

共同利用・共同研究拠点事業

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：2018/02/19《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）

アメリカ・デラウェア大学触媒科学技術センター 部局間
友好学術交流協定（締結：2007/07/09・期限：2012/07/08《更新予定》）
中国・厦門大学固体表面物理化学国家重点実験室 部局間
友好学術交流協定（締結：2007/10/09・期限：2017/10/09《自動更新》）
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》）

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

■共同利用・共同研究

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》）

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

フランス・リル第1大学－リル中央学院触媒・固体化学研
究ユニット 部局間友好学術交流協定（締結：2011/01/17・期限：2016/01/16《更新予定》）

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

中国・清華大学 大学間学術交流に関する協定〈責任部局〉（締結：2008/06/30・期限：2018/06/30《自動更新》）
アメリカ・アイオワ州立大学理工技術研究所 部局間友好
学術交流協定（締結：2009/03/10・期限：2014/03/09《更新予定》）イギリス・カーディフ大学カーディフ触媒研究所 部局間
友好学術交流協定（締結：2010/01/26・期限：2015/01/25《更新予定》）
ポーランド・ポーランド科学アカデミー触媒・表面化学研
究所 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/15・期
限：2020/03/15《自動更新》）
ポーランド・西ポメラニアン工科大学化学・環境工学研究
所 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/17・期限：
2020/03/17《自動更新》）
ポーランド・グダンスク工科大学 部局間友好学術交流協定（締結：2010/03/18・期限：2020/03/18《自動更新》）●年報2016・研究所編

13

所において共同実施するもので，研究課題があらかじめ設
定されている「戦略型」，申請者自らが研究課題を設定する「提案型」の2種類の公募区分（１－１参照）がありま
す．それぞれの共同利用・共同研究の受入単位（１－２参照）は，研究部門ないしは研究クラスターとなります．
1-1 公募区分（1）戦略型：
研究者コミュニティの意見を踏まえ，本センターが年度ごとに設定した共同利用・共同研究課題に基づき，研究計画の公募を行います．
（別紙様式１Wordファイル Excelファ
イル PDFファイル）居室，研究環境の提供をはじめ，所要の物品購入や複数回の旅費等の支出が可能です．複数の研究機関（海外を含む）からの研究者の参画が可能です．年
度当初から研究を開始し，年度を通して研究を実施します．（今年度の研究課題については，別表Ⅰ参照）（2）提案型：
自由な発想に基づいた触媒科学分野に関連した研究課題
及び研究計画の公募を行います．萌芽的な提案，触媒化学の枠を超えた提案などこれまでにない発想のものを歓迎します．（別紙様式2 Wordファイル Excelファイル PDFファイル）萌芽的，発案的，試験的，準備的研究の実施，研究会やワークショップの実施等，様々な共同利用・共同
研究の形態を可能とし，その希望により機動的に開始できるものです．（年3回の公募時期を設定）
1-2 受入単位
共同利用・共同研究の受入単位は，各部門および，ターゲッ
ト研究部のクラスターとなり，関係受入教員が研究分担者となります．なお，申請に当たっては，受入希望教員と課題の設定及び研究計画について事前相談が必要です．各研
究部門・研究クラスターの研究概要，教員への連絡先については，別表Ⅱを参照願います．
1-3 研究期間
戦略型については，4月1日から当該年度最終日まで，提案
型については，採択（年3回の公募）から当該年度最終日までの期間とします．なお，戦略型・提案型とも継続申請が可能ですが，採否は年度ごとに審査によって決定しま
す．また，戦略型研究を継続して実施できる年数は2年を限度とします．
1-4 研究経費
共同利用・共同研究の経費は，予算の範囲内（下記参照）
において本研究所が負担します．購入可能な物品は，申請
課題の遂行上直接的に必要なものに限ります．旅費は，本研究所へのものに限ることとし，申請書に記載のある研究代表者，分担者及び研究協力者についてのみ支給できます．
（1）戦略型 年度ごとに設定した課題に基づき公募し，年度を通し研究を実施・期間は4月1日から翌年3月31日・3～5件・100万円以内 （2）提案型 共同利用・共同研究の希望の発生に機敏に対応するため，年3回の公募を行う．
（第一期）4月1日～（第二期）8月1日～（第三期）12月1日～ 終期はいずれも当該年度最終日・15件程度・15万円
以内
2 申請資格申請をする研究代表者は，学外の国公私立大学，公的研究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14す）を「研究協力者」として加え，研究を実施することができます．なお，分担者や協力者に加える場合には，事前に受け入れ教員の承諾を得てください．
3 申請方法申請書（別紙様式１ Wordファイル Excelファイル PDF
ファイル(戦略型)，別紙様式2 Wordファイル Excelファイ
ル PDFファイル(提案型)）に必要事項を記入し，上記締切日までに提出願います．なお，研究機関等に所属している方については，所属長の内諾を得たうえで申請してください（名誉教授等で，現在研究機関等に所属していない方を除く）．原則として，電子メール申請での受付となっております．申請書をPDF形式とし，メールの件名を【○○年度共同利用・共同研究応募】と明記し提出願います．戦略型と同一の研究課題で提案型に重複申請することができます．その場合は，申請書（別紙様式1 Wordファイル Excel
ファイル PDFファイル）の該当欄に○印を付記のうえ申請
願います．
4 申請書提出期限「1 公募事項」の表に記載の期限を厳守してください．
5 選考
採否，採択額については，本研究所共同利用・共同研究拠
点課題等審査専門委員会の議を経て，本研究所長が決定します．
6 採否の通知
直接申請者へお知らせします．なお，採択後，速やかに「共同利用・共同研究承諾書」（別紙様式3 Wordファイル PDFファイル）を提出していただきます．
7 フェローの称号について
戦略型に採択された研究代表者，分担者には，「北海道大
学触媒科学研究所共同研究フェロー」の称号を付与します（本学教員である研究分担者を除く）．
8 共同利用・共同研究報告の提出，論文発表など（1）共同利用・共同研究報告書
共同研究実施期間終了後30日以内に，「共同利用・共同研
究報告書」（別紙様式4 Wordファイル PDFファイル），およびA4版2頁（戦略型）又は1頁（提案型）で学会発表形式のレポートを提出願います．レポートは本研究所ウェブサイ
トに掲載し，公開させていただく予定です．
（2）学会発表・論文発表
本共同利用・共同研究によって得た成果を学会や論文等で公表する場合は，本研究所の共同利用・共同研究で得られた成果である旨を謝辞として次のように要旨集や論文等に明記してください．発表後は，要旨集や論文のコピー等を速やかに本研究所の受入教員及び下記提出先に提出願います．
（和文）北海道大学触媒科学研究所共同利用・共同研究に基づき実施された．
（英文）This study was supported by the Cooperative Research
Program of Institute for Catalysis, Hokkaido University.
(Grant #.........)
また，北海道大学触媒科学研究所共同研究フェローの称号を付与されたものは所属に「ICAT Fellow, Institute for
Catalysis, Hokkaido University.」と明記ください．
（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．

年報2016・研究所編●

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■2016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．
千葉大学大学院理学研究科・准教授 吉田和弘「光学活性メタロセン縮環ピリジン触媒の開発と応用」（分子触媒研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
山梨大学クリーンエネルギー研究センター・教授 入江寛「可視光全域を利用できる完全水分解光触媒の創製」（光触媒科学研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
東北大学大学院工学研究科応用化学専攻・助教 田村正純
「酸化セリウム触媒での基質特異性発現メカニズムの解明」（触媒理論研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
熊本大学大学院自然科学研究科・教授 入江亮「動的速度論分割を基盤とするホスフィンの触媒的不斉酸化の新手法:アトロプ異性ホスフィンオキシド類の不斉合成」（分子触媒研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
東京大学先端科学技術研究センター・特任准教授 米谷真人「結晶面制御ナノ酸化チタン結晶のトラップ準位への吸着種の影響の解明」（光触媒科学研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
豊田工業大学大学院工学研究科・准教授 山方啓「粉末系
光触媒の光励起ダイナミクス」（触媒表面研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
東京工業大学大学院総合理工学研究科・助教 山口渉「バイオマス由来糖類を用いた触媒的炭素－炭素結合形成
反応を鍵とする新しい化成品原料製造プロセスの創製」（物質変換研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
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）［2016/04/01～2017/03/31］
東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科・助教 和田敬
広「X線ナノビームを用いたマイクロガスセンサーの高空間分解XAFS分析」（触媒表面研究部門）［2016/04/01～
2017/03/31］
関西大学化学生命工学部・教授 大洞康嗣「ＤＭＦ保護ナ
ノコロイド微粒子の固定化と不均一系触媒としての利用」（触媒材料研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
大阪大学産業科学研究所・助教 山本洋揮「ブロック共重合体の自己組織化によるナノ粒子の配列制御とその触媒特性評価」（光触媒科学研究部門）［2016/04/01～
2017/03/31］
近畿大学理工学部応用化学科・准教授 今井喜胤「生命の起源に学ぶ軸不斉化合物の絶対不斉合成系の開発」（高分子機能科学研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
鳥取大学工学部附属グリーン・サスティナブル・ケミスト
リー研究センター・テニュアトラック助教 菅沼学史「グリセロールから有用化学資源の環境低負荷型合成」（物質変換研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
慶應義塾大学理工学部・助教 吉田真明「X線分光法と赤外分光法を組み合わせた水酸化触媒のオペランド観測」●年報2016・研究所編（触媒表面研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
宇都宮大学地域共生研究開発センター・准教授 松本太輝
「p-n接合型可視光応答型光触媒における電子移動過程の追跡と高活性化機構の解明」（光触媒科学研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
鳥取大学大学院工学研究科・教授 石井晃「酸化チタン触媒電気伝導性の第一原理計算による研究」（触媒表面研究部門）［2016/04/01～2017/03/31］
東北大学大学院理学研究科・教授 森田明弘「実験と理論計算の協力による液体界面の非線形分光の解析」（表面分子科学研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
自然科学研究機構分子科学研究所・助教 上村洋平「新規時間分解XAFS法によるPt助触媒上の電子移動機構の解明」（触媒表面研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
愛媛大学大学院理工学研究科・助教 太田英俊「リグニンを炭化水素に変換する省エネルギー型触媒反応の開発」（物質変換研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
奈良女子大学生活環境学部・准教授 原田雅史「リバースモンテカルロ法を用いた高分子に保護された金属ナノ粒子の構造解析」（触媒表面研究部門）［2016/08/01～
2017/03/31］
理化学研究所環境資源科学研究センター・専任研究員 上口賢「窒素分子からアンモニアを合成する担持金属クラスター触媒の開発」（触媒表面研究部門）［2016/08/01～
2017/03/31］
芝浦工業大学工学部応用化学科・教授 永直文「モノリスネットワーク高分子を配位子に用いた遷移金属微粒子触媒の開発」（高分子機能科学研究部門）［2016/08/01～
2017/03/31］
大分大学工学部応用化学科・准教授 永岡勝俊「バイメタリック触媒を利用した新しい有機反応の創成」（触媒材
料研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
室蘭工業大学大学院工学研究科・准教授 神田康晴「貴金属リン化物触媒のin-situキャラクタリゼーション」（触
媒材料研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
成蹊大学理工学部・助教 霜田直宏「硫黄成分を含んだメ
タン水蒸気改質反応での金属酸化物担持Pt触媒の劣化挙動の検討」（触媒材料研究部門）［2016/08/01～
2017/03/31］
産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター・研究員
根本耕司「リグニンの効率的低分子化触媒の開発と低分子リグニンの利活用」（物質変換研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
室蘭工業大学大学院工学研究科・准教授 高瀬舞「酸化チタン光触媒の形状制御合成と活性相関解析」（光触媒科学研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
首都大学東京都市環境科学研究科附属金の化学研究セン
ター・特任教授 村山徹「金ナノ粒子担持ニオブ酸化物を用いたバイオマス転換反応」（物質変換研究部門）［2016/08/01～2017/03/31］
東北大学大学院環境科学研究科先端環境創成学専攻・助教
轟直人「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」（触媒表面研究部門）［2016/12/01～
2017/03/31］
兵庫県立大学大学院物質理学研究科・教授 阿部正明「大環状巨大クラスターの自己組織化と触媒包接テンプ
レート機能」（表面分子科学研究部門）［2016/12/01～
2017/03/31］

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―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（金属学会奨励賞，触媒学会誌最優秀論文，触媒学会学術奨励賞，放射光学会奨励賞，日本化学会進歩賞）．
以上の研究アクティビティーを基盤とした若手研究者の育成により，人事交流が活発に行われ，統合研究フェ
ロー5名のうち1名が徳島大学教授として，1名が首都大学東京准教授として昇進・転出した．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．

■2016年度の開催記録
統合物質機構 開所式及び記念講演会（名古屋大学・2016
年6月21日)
第1回統合物質機構国際シンポジウム（名古屋大学・2016
年6月22日）第2回統合物質機構国内シンポジウム 「統合物質創製を目指す融合研究」（北海道大学・2017年1月26日～27日）

統合物質創製化学研究推進機構 開所式及び記念講演会
集合写真■これまでの成果
主任研究員8名，統合研究フェロー5名の連携研究体制により，統合物質基盤研究（8件）および若手研究者を中心とする統合物質創発研究（6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320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．

16

統合物質創製化学研究推進機構第2回国内シンポジウム集
合写真

講演会・研究会など■2016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，触媒学会北海道支部
協賛：日本化学会
日時：2016年4月23日（土）08:45-18:00
会場：北海道大学創成科学研究棟5階大会議室

年報2016・研究所編●

概略・論点と成果：触媒科学研究所では，触媒学会が開催する「北の国触媒塾」を共催している．この講習会の目的
は，触媒の研究を行っている研究室に配属された大学院
生・学部学生，および一般の方に触媒の基礎を学んでもらうことである．本年は物質変換研究部門の中島清隆准教授
が事務局を担当し，4月23日に創成科学研究棟5階大会議室にて開催された．
触媒科学研究所中島清隆准教授と松橋博美教授（北海道教育大学）の開塾挨拶により開会され，松橋博美先生（北海道教育大学）により触媒化学の基礎，岡崎文保先生（北見工大）により触媒材料と触媒調製法，向井紳先生（北大院工）により触媒の構造解析(I)，神田康晴先生（室蘭工大）により触媒の構造解析(Ⅱ)，神谷裕一先生（北大院地球環境）により固体触媒反応の反応速度論，清水研一先生（北大触媒研）により触媒上での分子の活性化，大谷文章先生（北大触媒研）により光触媒反応・総論について講じられた．
北海道内外から56名の参加者があり，うち7名は企業からの一般参加であった．短時間に濃密な内容の講義がなされ，熱心に聞き入る受講者の様子が見受けられた．講義の後は懇親会も開催され，触媒研究に取り組み始めた研究者間の交流が促された．また，各講義において出題されたクイズの結果は講師により採点され，成績優秀者として北海道大学の学生3名が表彰された．
8:45-09:00

登録・開塾式

9:00-10:00

触媒化学の基礎

10:10-11:10

触媒材料と触媒調製法
業大学

11:20-12:20

触媒の構造解析(I)学院工学研究科

向井紳/北海道大学大13:20-14:20

触媒の構造解析(Ⅱ)
大学

神田康晴/室蘭工業

14:30-15:30

固体触媒反応の反応速度論
海道大学大学院環境科学院

松橋博美/北海道教育大学
岡崎文保/北見工Bert F. Sels 教授による基調講演
果たす．このシンポジウムでは，エネルギー・環境分野における世界トップランナーの先生方（基調講演3件，招待
講演9件）を招へいし，最新の触媒研究動向についての講演をお願いした．さらに，口頭およびポスター発表を設けることで次世代を担う若手研究者の交流を図り，これから解決すべき課題や方策などの議論を深めることを目的とした．参加者は日本人130名，外国人17名(イギリス4，ア
メリカ3，中国2，ロシア2，インドネシア・オーストラリ
ア・オランダ・タイ・台湾・ベルギー各1)の計147名であった．
講演会の様子：基調講演は大会議室にて開催し，その後の招待講演および一般口頭発表は2つの会場に分かれて開催した．材料と触媒反応を含む非常に多岐にわたる研究課題を採択することができたが，その内訳をみると水素製造やエネルギーキャリアを中心としたエネルギー関連分野，セルロースバイオマスやリグニンを中心としたバイオマス
変換分野，基幹化学品合成を目指したメタン関連分野の研神谷裕一/北15:50-16:50

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
17:00-18:00 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■Pre-symposium of 16th International Congress
on Catalysis (16th ICC-Pre) & 2nd International
Symposium of Institute for Catalysis “Novel
Catalysts for Energy and Environmental Issues”
主催：北海道大学触媒科学研究所，一般社団法人触媒学会

口頭発表の様子（大会議室）

日時：2016年6月30日（木）～7月1日（金）会場：北海道大学触媒科学研究所5F大会議室
概略：本会議は，2016年7月に中国，北京にて開催された国際触媒会議（16th International Congress on Catalysis）のサテライトシンポジウムのひとつである．21世紀の人類が直面しているエネルギー・環境問題を解決し持続可能な社会を築くためには，現行の化学産業におけるエネルギーと資源の高効率利用，環境負荷を与える副生成物や廃棄物の大幅削減，枯渇資源（エネルギー，希少資源）の依存度低減や再生可能資源の活用が大きな課題となっている．触媒
科学は化石資源を中心とした「高効率かつ環境低負荷なものづくり」に対して最も重要な基盤技術を創生しており，次世代の化学工業を構築する上でも同様に重要な役割を●年報2016・研究所編

ポスター発表の様子

17究発表が主体となっていた．全参加者数126名のうち学生の割合が約35%であった．今回の目的のひとつは日本国内の若手研究者を中心とした研究交流であったため，その目的に沿う形で会議が開催されたと考えている．初日の発表
修了後には，会場1階にあるレストランにて懇親会を開催した．懇親会には学生を含む多くの若手研究者が参加しており，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：今回の会議では，触媒科学における上記の重要な3つの研究分野の先端研究成果について議論が行われた．いずれの分野でも未来を切り開くような新しい技術開発が活発に進められているが，依然としてそれが確立するまでには多くのハードルが残されていることも実感した．”再生可能資源によるエネルギー・基幹化学品の合成”は世界規模の課題であり，アンモニア合成のような精密で革新的な触媒技術によって解決するものと考えられる．今回の会
議がその技術開発の一助となれば幸いである．
講演者・演題：June 30
Room A
9:25-9:30
Opening ceremony
9:30-10:20 Chair: Prof. A. Fukuoka
9:30-10:20 PL-1 Prof. Xinhe Bao (DICP, China)"Direct conversion of C1 molecules to high value chemicals"
10:40-11:50 Chair: Profs. F. Jentoft and K. Shimizu
10:40-11:10 IL-1 Prof. Ichiro Yamanaka (Tokyo Tech)"Development of new catalysts for dehydrogenative
conversion of methane to higher hydrocarbons"
11:10-11:30 OA-01 Dr. Kohsuke Mori (Osaka Univ.)"Development of Nano-Catalysts for Efficient Hydrogen
Production from Energy Storage Materials"
11:30-11:50 OA-02 Prof. Shengjun Huang (DICP, China)"Toward a Flexible Post-Synthesis of Hierarchical MFI
Zeolites"
13:30-14:20 Chair: Prof. B. Ohtani
13:30-14:20 PL-2 Prof. Koichi Eguchi (Kyoto Univ.)“Ammonia as an energy carrier and related catalysis”
14:40-16:00 Chair: Prof. I. Yamanaka, Dr. E. Kowalska
14:40-15:00 OA-03 Dr. Atthapon Srifa (Kyoto Univ.)"COx-free hydrogen production via ammonia decomposition
over molybdenum nitride-based catalysts"
15:00-15:20 OA-04 Dr. Toshiyuki Yokoi (Tokyo Tech)"Direct conversion Methane to Methanol over Zeolite
catalyst / H2O2 system"
15:20-15:40 OA-05 Dr. Osamu Tomita (Kyoto Univ.)"Manganese-substituted-polyoxometalate as an Effective
Shuttle Redox Mediator in Z-scheme Water Splitting into H2and O2 under Visible Light"
15:40 -16:00 OA-06 Dr. Tomohiro Higashi (Univ. Tokyo)"Overall Water Splitting by Photoelectrochemical Cell
Composed of La5Ti2(Cu,Ag) S5O7 Photocathode and
BaTaO2N Photoanode under Simulated Sunlight"
Room B
10:40-11:50 Chair: Dr. C. Sievers, Dr. K. Motokura
10:40-11:00 OB-01 Dr. Ryoichi Otomo (Tokyo Tech)"Modification of Acidic/Basic Properties of Sn-Beta with
Cations as Catalyst for Baeyer-Villiger Oxidation with
H2O2"
11:00-11:20 OB-02 Dr. Asep Bayu (Hirosaki Univ.)"Preparation of Sn-β-Zeolite via Immobilization of Sn/ChCl
Complexes as a Highly Active Solid Catalyst for

18

Glucose-Fructose Isomerization Reactions"
11:20-11:50 IL-2 Prof. Stuart Taylor (Cardiff Univ.)"Catalytic selective oxidation of biobutanol using supported
metal nanoparticles"
14:40-16:30 Chair: Prof. B. F. Sels, Dr. A. Takagaki
14:40-15:10 IL-3 Dr. Evgeny Pidko (TU/e, The Netherlands)"Rational design of catalytic processes for CO2 valorization:from theory to devices"
15:10-15:30 OB-03 Dr. Sho Yamaguchi (Tokyo Tech)"Tin-catalyzed cascade synthesis of five-membered lactones
using biomass-derived sugars as carbon nucleophiles"
15:30-15:50 OB-04 Dr. Ken Motokura (Tokyo Tech)"Rh Complex and Tertiary Amine Immobilized on a SameSiO2 Surface: Heterogeneous Double-Activation Catalysis
and Estimation of Active Site Distance Using a Probe
Molecule"
16:00-16:30 IL-4 Dr. Shinji Inagaki (Toyota Cenral R&D
Labs.)"Mesoporous
organosilica
chelatingligandforheterogeneous metal complex catalysis"
July 1Room A
9:00-9:50
Chair: Prof. J. Beltramini
9:00-9:50
PL-3 Prof. Bert F. Sels (KU Leuven, Belgium)"The role of heterogeneous catalysis in liquid phaseprocessing of lignocellulose"
10:10-12:10 Chair: Dr. E. A. Pidko, Dr. K. Mori
10:10-10:40 IL-5 Dr. Roberto Rinaldi (Imperial College
London, UK)"What is the best way to start lignin conversion strategies:
From lignocellulose or pulping (lignin) waste?"
10:40-11:00 OA-07
Prof.
Jorge
Beltramini(Univ.
Queensland, Australia)"Effect of synthesis conditions, promoter and support on the
catalytic hydrodeoxygenation of model lignin compounds
over supported MoS2 based catalysts"
11:10-11:40 IL-7 Dr. Carsten Sievers (Georgia Tech, USA)
"Ceria-based catalysts for hydrodeoxygenation of bio-oils
and selective oxidation of methane"
11:40-12:10 IL-8 Prof. Friederike C. Jentoft (UMass, USA)
"Heterogeneously catalyzed single-step conversion of
glycols to olefins"
13:40-15:40 Chair: Prof. S. Huang, Dr. R. Rinaldi
13:40-14:00 OA-08 Dr. Abhijit Shrotri (ICAT, Hokkaido
Univ.)"Conversion of lignocellulosic biomass to monomeric sugars
in a high-pressure slurry flow reactor with oxygenatedcarbon catalyst"
OA-09, OA-10: cancelled
14:00-14:20 OA-11 Dr. Sarwat Iqbal (Cardiff Univ., UK)"The conversion of levulinic acid into γ-valerolactone using
Cu-ZrO2 catalysts"
14:20-14:40 OA-12 Dr. Atsushi Takagaki (Univ. Tokyo)"Kinetic analysis of cyclodehydration of 1,4-diols over alayered niobium molybdate solid acid"
14:40-15:00 OA-13 Dr. Tasuku Komanoya (Tokyo Tech)"One-pot conversion of glycerol to lactic acid over Pt
nanoparticles-TiO2 combined catalysts"
15:00 Closing remarks
Room B
10:40-12:10 Chair: Prof. Y. Kamiya, Dr. J. N. Kondo
10:40-11:10 IL-6 Dr. Yoshihide Watanabe (Toyota Cenral
R&D Labs.)

年報2016・研究所編●

"New aspect of metal-support interaction unraveled byatomic-scale analysis"
11:10-11:30 OB-05 Dr. Yasuharu Kanda (Muroran IT)"Low temperature synthesis of noble metal phosphides
catalysts using triphenylphosphine as a phosphorus source"
11:30-11:50 OB-06 Prof. Naonobu Katada (Tottori Univ.)"Methane as methylating agent on Co/MFI zeolite catalyst"
11:50-12:10 OB-07 Dr. Zen Maeno (Osaka Univ.)"Highly Efficient Depolymerization of Polyethers with
Carboxylic Acid Derivatives to Glycol Diesters Using
Heterogeneous Montmorillonite Catalyst"
13:40-14:30 Chair: Prof. Mayumi Nishida
13:40-14:10 IL-9 Dr. Jens S. Hummelshøj (SUNCAT, USA)
"Catalysis data warehouse"
14:10-14:30 OB-08 Dr. Akira Nakayama (ICAT, Hokkaido
Univ.)"First-Principles Simulations of Catalytic Reactions at theWater/CeO2(111) Interface: Role of the Acid-Base Sites"■第2回理研-北大-産総研「触媒研究」合同シンポジウム －持続可能社会実現に向けたキャタリ
ストインフォマティクス－

quantification"
14:30-15:10 Invited Lecture Dr. Kiyoyuki Terakura (NIMS)"Overview of ‘Materials research by Information
Integration’ Initiative (MI2I) "15:10-15:35 Prof. Kenichi Shimizu (ICAT, Hokkaido Univ.)"How to develop a new catalyst? - A classical ‘scientific’
method vs a new approach based on machine learning"
Chair: Prof. Atsushi Fukuoka (ICAT, Hokkaido Univ.)
15:50-16:15 Dr. Kenji Nagata (AIRC and HIRI, AIST)"AI for catalyst informatics"
16:15-16:40 Dr. Shigeru Yamaguchi (CSRS, RIKEN)"Toward ‘ruly useful’ data-driven design of catalytic
asymmetric reactions"
16:40-17:20 Invited Lecture Dr. Sergey Levchenko (FHI of
the Max Planck Society)"Big data analytics for heterogeneous catalysis design"
17:20-18:00 Invited Lecture Prof. Kimito Funatsu (Univ.
Tokyo)"Paradigm shift to data-driven chemistry"
18:00
Closing Remarks Vice Director Jun-ya
Hasegawa (ICAT, Hokkaido Univ.)

主催：北海道大学，理化学研究所，産業技術総合研究所
日時：2016年10月31日（月）会場：北海道大学学術交流会館小講堂
概略・論点と成果：
2016 年 10 月 31 日（月）に，北海道大学学術交流会館（札幌市）において，第 2 回北大‐理研‐産総研「触媒研究」合同シンポジウム‐持続可能社会実現に向けたキャタ
リストインフォマティクス‐を開催した．本シンポジウム
は北海道大学サステナビリティーウィークの一環として行われたもので，キャタリストインフォマティクスの国際的なネットワークを構築することを目的の一つに，国内だ
けでなく海外からもインフォマティクスの分野で著名な先生方をお招きした．
招待講演者である Thomas Bligaard 教授（The SUNCAT
Center for Interface Science and Catalysis），Sergey Levchenko
博士（Fritz Haber Institute of the Max Planck Society），寺倉
清之フェロー（物質・材料研究機構)，船津公人教授（東京大学大学院工学系研究科）には，キャタリストインフォ
マティクスの課題や将来に対するご自身の意見をお話して頂いた．また，清水研一教授（北海道大学触媒科学研究所），永田賢二主任研究員（産総研産総研人工知能センター），山口滋特別研究員（理研環境資源科学研究センター）には，キャタリストインフォマティクスに関するご自身の研究成果を発表して頂いた．
キックオフ的な要素が強かった第１回シンポジウムとは異なり，討論の内容が実際的問題に移行したことの意義は大きく，今後の進展に期待を寄せる声が多く聞かれた．
参加者総数は 140 名(北大 82 名，理研 14 名，産総研名，その他 35 名，うち外国からの参加者は 2 名）であった．
講演者・演題：
13:30
Opening Remarks President Advisor Prof.
Hiroshi Amitsuka (Hokkaido Univ.)
13:40
Remarks Vice President Dr. Yuko Yasunaga(AIST)
Chair: Prof. Jun-ya Hasegawa (ICAT, Hokkaido University)
13:50-14:30 Invited Lecture Prof. Thomas Bligaard (The
SUNCAT Center)"Catalyst design, machine learning, and uncertainty●年報2016・研究所編■ 情 報 発 信 型 国 際 シ ン ポ ジ ウ ム in 厦 門
PCOSS-ICAT Joint International Symposium on
Catalysis Science for Sustainable Society
主催：触媒科学研究所，厦門大学固体表面物理化学国家重点実験室
日時：2016年12月9日（金）～10日（土）会場：厦門大学（中国）
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．今年度から，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．第一回目は厦門大学固体表面物
理化学国家重点実験室(PCOSS)との大学間交流を目的とした第5回ジョイント・シンポジウムも兼ねて，厦門大学にて開催した．
最初に，主催者を代表してICATの清水研一教授からのシンポジウム開幕が宣言された後，現地オーガナイザーとして厦門大学PCOSSの主任Ye Wang教授から挨拶があった．
一日目は，バイオマス変換，CO2固定，NH3合成，固体触媒の基礎科学に関する10件の招待講演が発表された後，ポス
ターセッションが開催され，学生を含む参加者から40件近くの発表があった．二日目は，水素製造，光触媒，C1化学に関する4件の招待講演があった．最後に，ICATの福岡淳教授より総括と謝辞が述べられ閉幕となった．なお，本シンポジウムにはICATから12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53名(うち外国からの参加者は38名)であった．
全ての講演に対して活発な議論がなされ，若手を含む幅

19

広い世代の学術交流が達成された．当初目的とした日本とアジア地域（中国，韓国，シンガポール，サウジアラビア）の人材交流に関しても充分な成果が得られた．最後に，厦
門大学PCOSSのYe Wang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 (December 9, 2016)
8:50-8:55
Opening address Kenichi Shimizu (Hokkaido
Univ.)
8:55-9:00 Welcome address Ye Wang (Xiamen Univ.)
Chair: Ye Wang (Xiamen Univ.)
9:00-9:40
Atsushi Fukuoka (Hokkaido Univ.)
Biomass Conversion by Heterogeneous Catalysts
9:40-10:20 Chunshan Song (Pennsylvania State Univ.)"Catalysis and Sorption Separation in CO2 Capture andConversion Using Nano-porous Materials for Sustainable
Energy Development"
Chair: Keiichi Tomishige (Tohoku Univ.)
10:30-11:10 Haichao Liu (Peking Univ.)"Insight into the Active Acid Sites for Selective Conversionof Cellulose and its Derivatives on Zeolites"
11:10-11:50 Peng Wu (East China Normal Univ.)"Design and Synthesis of Highly Effective Metallosilicate
Catalysts for Selective Oxidations"
11:50-12:30 Youzhu Yuan (Xiamen Univ.)"Non-noble Bimetallic Catalysts for Lignin Upgrade with
Product Tunability"
Chair: Kazuhiro Takanabe (KAUST)
13:30-14:10 Keiichi Tomishige (Tohoku Univ.)"Heterogeneous Rhenium Catalysts for Deoxydehydrationof Polyols with Hydrogen"
14:10-14:50 Gang Fu (Xiamen Univ.)"New Insight of Catalytic Hydrogenation at the Metal/Metal
Oxide and Metal/Organic Interfaces"
14:50-15:30 Minkee Choi (KAIST)"Application of ‘Poisonous’ Catalyst Support forAchieving High Chemoselectivity and Catalyst Lifetime"
Chair: Youzhu Yuan (Xiamen Univ.)
15:30-16:10 Masaaki Kitano (Tokyo Institute of Technology)"Ammonia Synthesis using Inorganic Electride Catalysts"
16:10-16:50 Ning Yan (National Univ. of Singapore)"Pt Single-atom Catalysis: Structure, Stability andReactivity"
17:00-19:00 Poster session

20

Day 2 (December 10, 2016)
Chair: Wenjie Shen (Dalian Institute of Chemical Physics)
9:00-9:40
Kazuhiro Takanabe (KAUST)"Recent Progress in Research on Hydrogen Generation andTransport at KAUST Catalysis Center (KCC) "9:40-10:20 Jinglong Gong (Tianjin Univ.)“Effective Charge Carrier Utilization in Photocatalytic
Conversions”
Chair: Kenichi Shimizu (Hokkaido Univ.)
10:30-11:10 Wenjie Shen (Dalian Institute of Chemical
Physics)"Morphology Control of Metal Oxides for Heterogeneous
Catalysis"
11:10-11:50 Ye Wang (Xiamen Univ.)"Bifuntional Catalysts for Highly Selective Conversion of
Syngas to Lower Olefins and Aromatics"
11:50
Closing Remarks Atsushi Fukuoka (Hokkaido
Univ.)■触媒科学研究所（触媒科学研究センター）コロ
キウム
主催：北海道大学触媒科学研究所（触媒科学研究センター）
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．2016年度は第386回から第399
回まで合計14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，2016年度の最初のコロキウムである第386回のポスター．《》内は担当教員．
第 386 回 コ ロ キ ウ ム 2016/04/05 Jen-Shiang K. Yu（Associate Professor, National Chiao Tung University・Dr.）「The Electronic Structure of Open-Shell Tetrahedral{Fe(NO)2}9 Dinitrosyliron Complexes」創成科学研究棟4階セミナー室A《長谷川淳也》
第387回コロキウム 2016/04/25 Matthias Scheffler（Fritz
Haber Institute of the Max Planck Society, Berlin,
Germany・Director, Professor ）「Patterns, Correlations, andCausality in Big Data of Materials: Analytics for Novel
Materials Discovery」創成科学研究棟4階セミナー室B・C《長谷川淳也》
第388回コロキウム 2016/05/30 船津公人（東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻・教授）「デー
タ駆動型化学へのパラダイムシフト」創成科学研究棟4階セミナー室A《長谷川淳也》
第 389 回 コ ロ キ ウ ム 2016/06/02 U. Deva Priyakumar（ International Institute of Information Technology,
Hyderabad 500 032, India ・ Associate Professor, Head,
Center for Computational Natural Sciences andBioinformatics）「Substrate Adsorption on the Catalytic andDynamic Properties of Metal Nanoclusters」創成科学研究棟4階セミナー室A《長谷川淳也》

年報2016・研究所編●

術振興機構 さきがけ研究者・助教）「ゼオライト触媒
によるメタン転換反応」創成科学研究棟4階セミナー室
B・C《中島清隆》
第393回コロキウム 2016/11/17 Wenbo SONG（中国・吉林大学化学院・教授）「Noble Metal-free Electrocatalysts
for Oxygen Reduction Reaction」創成科学研究棟3階セミ
ナー室D《Shen YE》
第 394 回 コ ロ キ ウ ム 2016/11/18 P.R.Sarode （ ICAT,
Hokkaido Univerity ・ Specially Appointed Professor ）「 Structural Investigation of Combustion Synthesized
Cu/CeO2 Catalysts by EXAFS and Other PhysicalTechniques」フロンティア応用科学研究棟セミナー室1《朝倉清髙》
第395回コロキウム 2017/01/13 山口渉（国立大学法人
東京工業大学 物質理工学院応用化学系・助教）「天然に存在する多様な糖類の有効利用に向けた有機合成化
学的アプローチ」創成科学研究棟5階大会議室《福岡淳》
第396回コロキウム 2017/01/13 稲垣伸二（株式会社豊田中央研究所・シニアフェロー）「メソポーラス有機シ
リカを利用した固体分子触媒系の構築」創成科学研究棟5階大会議室《福岡淳》
第397回コロキウム 2017/02/03 惠淑萍（北海道大学大学院保健科学研究院・教授）「脂質および過酸化脂質に関する研究」創成科学研究棟4階セミナー室A《Shen YE》

第390回コロキウム 2016/07/21 大内幸雄（東京工業大
学物質理工学院材料系・教授）「イオン液体界面の秩序化と非秩序化」創成科学研究棟3階セミナー室D《ShenYE》
第391回コロキウム 2016/08/25 古川森也（北海道大学・准教授）「規則性合金の触媒科学―表面反応場の精密設計と高効率触媒系の開拓―」創成科学研究棟5階大会議室《清水研一》

第398回コロキウム 2017/02/09 星本陽一（大阪大学大学院工学研究科附属オープンイノベーション教育研究センター グローバル若手研究者フロンティア研究拠点，大阪大学大学院工学研究科 応用化学専攻 (兼任）・助教）「フラストレーション再生システムの設計と活用」創成科学研究棟4階セミナー室A《長谷川淳也》
第 399 回 コ ロ キ ウ ム 2017/03/01 Rajeev Prabhakar（Department of Chemistry, University of Miami・Associate
Professor ）「 Development of Catalysts, Drugs andBiomaterials: Insights from Theoretical Studies」創成科学
研究棟5階大会議室《福岡淳》

第392回コロキウム 2016/10/20 横井俊之（東京工業大学科学技術創成研究院 化学生命科学研究所 科学技●年報2016・研究所編21

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
2014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22

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2016・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2016・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 CatalystandInterface)』を開催〈北海道大学理学部大講堂〉
2000/10/31《催事》 第12回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2000/11/20《催事》 第14回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催
2001/02/01(2)《催事》 第11回研究討論会『分子触媒の新しい仕掛け』を開催〈北海道大学学術交流会館〉
2001/03/19(3)《催事》 堀内先生生誕100年記念シンポジ
ウム『ナノスケール触媒作用研究最前線(Frontiers ofNano Scale Catalysis and Electrochemistry)』を共催［主催：
CES21・共催：北海道大学］
2001/03/02《催事》 触媒化学研究センター第6回大学院生の交流発表会〈315-6号室 〉
2001/05/29《催事》 第15回「触媒科学研究集団研修コ－ス」開講式を開催
2001/10/23《催事》 第13回研究発表会を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2001/11/08(2)《催事》 第12回研究討論会『触媒基本反応の検討：表面ナノ構造と反応ダイナミクス』を開催〈北海道大学百年記念会館〉
2001/11/16《催事》 第15回「触媒科学研究集団研修コ－ス」閉講式を開催

23

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

24

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

年報2016・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 Institure of Organic Chemistry,
Moscow〉
2009/10/27《催事》 中国厦門大学 固体表面物理化学国
家重点実験室とのジョイントシンポジウムを開催〈中国・Xiamen University〉
2009/12/07《催事》 触媒化学研究センター20周年記念講演会・記念式典・記念祝賀会
2009/12/08(2)《催事》 触媒化学研究センター20周年記念
国際シンポジウム・第24回CRC国際シンポジウム・第20回研究討論会2010/01/26《催事》 イギリス・カーディフ大学カーディ
フ触媒研究所と部局間協定を締結
2010/03/11《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第15回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会
議室/サイエンスプラザ〉
2010/03/15《催事》 ポーランド・ポーランド科学アカデ
ミー触媒・表面化学研究所と部局間協定を締結
2010/03/17《催事》 ポーランド・西ポメラニアン大学化学・環境工学研究所と部局間協定を締結
2010/03/18《催事》 ポーランド・グダンスク工科大学と部局間協定を締結
2010/04/01《センター長》 第14代センター長に福岡淳（触媒化学研究センター教授）就任
2010/07/24(2)《催事》 第25回CRC国際シンポジウム〈洞爺湖〉
2010/12/23《催事》 根岸英一先生ノーベル賞受賞記念講
演会〈道新ホール〉
2011/01/24(2)《催事》 第1回統合物質国際シンポジウム・
平成22年度触媒化学研究センター研究討論会〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2011/03/04《催事》 第6回情報発信型国際シンポジウム〈中国・Beijing University〉
2011/03/11《学生交流委員会》 触媒化学研究センター第16回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟セミ
ナー室/サイエンスプラザ〉
2011/08/24《学生交流委員会》 ソフトボール大会/ジンギ
スカンパーティ〈美香保公園 (北22条東4丁目) 野球場B/
創成科学研究棟の裏玄関近く〉●年報2016・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〉
2014/04/01《組織》 実用化基盤技術開発部設置
2013/05/11《催事》 2012年北の国触媒塾（主催：触媒学会/共催：触媒化学研究センター）〈北海道大学創成科学
研究棟5階大会議室〉
2013/06/28《催事》 統合物質創製化学推進事業第4回若手研究会（名古屋クラウンホテル）
2013/08/04 《 催 事 》 第 16 回 均 一 不 均 一 触 媒 会 議(ISHHC-16)〈北海道大学学術交流会館〉

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2013/08/10《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：髙草木准教授）
2013/10/25《催事》 情報発信型国際シンポジウムinプラハ
2013/10/31《催事》 第4回統合物質シンポジウム〈北海道大学創成科学研究棟大会議室〉
2014/01/09《催事》 情報発信型国際シンポジウムinアトランタ
2014/01/10《催事》 第3回統合物質国際シンポジウム（九州大学）
2014/03/13《催事》 触媒化学研究センター第19回大学院生の交流発表会/歓送会〈創成科学研究棟大会議室/サイエンスプラザ〉
2014/03/17《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：竹口客員教授）
2014/03/17《催事》 触媒化学研究センター平成２５年度
研究討論会〈創成科学研究棟５階大会議室〉
2014/04/01《センター長》 第16代センター長に朝倉清髙（触媒化学研究センター教授）就任
2014/04/26《催事》 アメリカパーデュー大学と部局間協定を締結
2014/09/30《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：小山准教授）
2014/10/04《催事》 情報発信型国際シンポジウムinシカ
ゴ
2014/10/06《催事》 7th Negishi-Brown Lectures
2014/10/14《催事》 触媒化学研究センター国際シンポジ
ウム（担当：エヴァ コワルスカ准教授）
2014/10/30《催事》 情報発信型国際シンポジウムinストックホルム
2015/04/25《催事》 2015年北の国触媒塾（主催：触媒学会/共催：触媒化学研究センター）〈北海道大学創成科学
研究棟5階大会議室〉
2015/10/01《組織》 触媒科学研究所に改組
2015/10/13《催事》 触媒科学研究所（旧触媒化学研究センター）改組記念講演会・記念式典・祝賀会〈フロンティ
ア応用科学研究棟鈴木章ホール 〉
2015/10/14《催事》 触媒科学研究所（旧触媒化学研究センター）改組記念シンポジウム〈フロンティア応用科学
研究棟鈴木章ホール〉
2015/11/30《催事》 情報発信型国際シンポジウムinマド
リード〈スペイン・アルカラ大学〉
2015/12/24《催事》 第１回理研-北大-産総研「触媒研究」
合同シンポジウム〈イイノカンファレンスセンター
RoomA〉
2015/12/24《催事》 ミニ国際シンポジウム「電極溶液界面における表面増強赤外分光法の新しい展開」〈創成科学
研究棟四階セミナー室 BC〉

2016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．
2016/04/05《コロキウム》 第386回コロキウム（Jen-Shiang
K. Yu）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2016/04/21《教授会》 第12回教授会〈触媒科学研究所長室〉

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2016/04/25《コロキウム》 第387回コロキウム（Matthias
Scheffler）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2016/05/13《運営委員会》 第6回運営委員会（持ち回り）
2016/05/19《教授会》 第13回教授会〈触媒科学研究所長
室〉
2016/05/30《コロキウム》 第388回コロキウム（船津公人）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2016/05/31《運営委員会》 第7回運営委員会（持ち回り）
2016/06/02《コロキウム》 第389回コロキウム（U. Deva
Priyakumar）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2016/06/16《人事》 物質変換研究部門にShrotri ABHIJIT
助教（触媒科学研究所博士研究員）着任
2016/06/16《教授会》 第14回教授会〈触媒科学研究所長
室〉
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）
2016/07/01《人事》 触媒材料研究部門に古川森也准教授（東京工業大学助教）着任
2016/07/21《教授会》 第15回教授会〈触媒科学研究所長
室〉
2016/07/21《コロキウム》 第390回コロキウム（大内幸雄）〈創成科学研究棟3階セミナー室D〉
2016/07/26《運営委員会》 第8回運営委員会〈創成科学研
究棟5階大会議室〉
2016/08/25《コロキウム》 第391回コロキウム（古川森也）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2016/08/26《運営委員会》 第9回運営委員会（持ち回り）
2016/09/15《教授会》 第16回教授会〈触媒科学研究所長
室〉
2016/10/20《教授会》 第17回教授会〈触媒科学研究所長
室〉
2016/10/20《コロキウム》 第392回コロキウム（横井俊之）〈創成科学研究棟4階セミナー室B・C〉
2016/10/31《催事》 北大―理研―産総研「触媒研究」合
同シンポジウム
2016/11/01《人事》 高分子機能科学研究部門に王ヤン助教（触媒科学研究所博士研究員）着任
2016/11/01《運営委員会》 第10回運営委員会（持ち回り）
2016/11/17《コロキウム》 第393回コロキウム（Wenbo
SONG）〈創成科学研究棟3階セミナー室D〉
2016/11/18《コロキウム》 第394回コロキウム（P.R.Sarode）〈フロンティア応用科学研究棟セミナー室1〉
2016/11/24《教授会》 第18回教授会〈触媒科学研究所長
室〉
2016/12/09《催事》 情報発信型国際シンポジウムin廈門
2016/12/15《教授会》 第19回教授会〈触媒科学研究所長
室〉
2016/12/31《人事》 触媒理論研究部門中谷直輝助教辞職（首都大学東京准教授）
2017/01/13《コロキウム》 第395回コロキウム（山口渉）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2017/01/13《コロキウム》 第396回コロキウム（稲垣伸二）〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2017/01/19《教授会》 第20回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/01/26《催事》 統合物質創成化学研究推進機構第2回国内シンポジウム〈創成科学研究棟5階大会議室〉

年報2016・研究所編●2017/02/03《コロキウム》 第397回コロキウム（惠淑萍）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2017/02/09《コロキウム》 第398回コロキウム（星本陽一）〈創成科学研究棟4階セミナー室A〉
2017/02/16《教授会》 第21回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/03/01《コロキウム》 第399回コロキウム（Rajeev
Prabhakar）〈創成科学研究棟5階大会議室〉●年報2016・研究所編

2017/03/14《運営委員会》 第11回運営委員会〈創成科学研究棟5階大会議室〉
2017/03/16《教授会》 第22回教授会〈触媒科学研究所長室〉
2017/03/31《人事》 表面分子科学研究部門Shen YE准教授
辞職（東北大学教授）

27

28

年報2016・研究所編●

基礎研究系
Department of Fundamental Research
触媒表面研究部門/ Catalyst Surface
Research Division■2016年度の構成員〈教授〉朝倉清髙・〈特任教授〉Sarode Prabhakar RAVAJI［2016/08/01～2017/01/31］/Jochen Anton LAUTERBACH［2017/01/01～］・〈准教授〉髙草木達・〈助教〉三輪(有賀)寛子・〈特任助教〉脇坂祐輝・〈博士研究員〉Qiuyi YUAN/
永松伸一［2016/05/01～］・〈学術振興会特別研究員〉Felix
Elias FEITEN［2016/11/30～］・〈特定専門職員〉坂井富美子・〈工学院/大学院博士課程〉Natee SIRISIT〈工学院/大学院修士課程〉岩崎裕也/城戸大貴/関聡史/本多亮裕/
岩田洋二郎・〈工学部/学部学生〉金野弘/中村優斗・〈研究員〉Jose L. Contreras MORA/Elizabeth Anne BARROW・〈研究支援推進員〉山本貞明［2016/05/01～］・〈事務補助員〉草刈ひろみ［～2016/05/31］/濱上優子［2016/05/16～］

1．MARX-RAMAN
XAFS(X-ray absorption fine structure)はX線吸収原子周辺の局所構造を得ることが出来るため，高分散した触媒ナノ粒子のその場構造解析として力を発揮している．一方，表面に吸着した反応中間体のその場XAFS測定には2つの困難がある．1つは，反応中間体である軽元素のX線吸収端は1000 eV以下の低エネルギー領域に存在し，空気等の吸収が大きくなるため，真空下での測定が必要である．このためにin situ測定は工夫が必要となる．二つ目に，共存する
空気や反応物のスペクトルが混ざってくるため，吸着した反応中間体の構造を決定することは難しい．さて，ここで提案するMARX RAMAN(Multiatom Resonace X-ray Raman)法は上記の問題点を一度に解決する手法である．しかし，いまだに報告はなされていない．そこで，われわれはその可能性を追求する実験を行っている．
2016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，図1に示すようなMARX-RAMANを世界で初めてとらえることができた．これにより，特定の化学結合をもつ反応種のXAFSを得る技術開発につながる可能性を示すことができた《講演1,2》．

■2016年度のうごき
2016年4月，Jose L.Contreras MORAが客員研究員として着任し，10月に転出した．2016年5月，永松伸一が博士研究員として，濱上優子が事務補助員として着任した．2016
年8月，Sarode Prabhakar RAVAJI教授が特任教授として着任し，2017年1月，転出した．2016年9月，Elizabeth Anne
BARROWが客員研究員として着任し，2017年3月，転出した．2016年11月，Feiten FelixEliasが学術振興会特別研究員として着任した．2017年1月，LAUTERBACH Anton Jochen
教授が特任教授として着任し，2017年4月，転出した．2017年3月，修士課程の城戸大貴が博士課程へ進学し，関聡史，
本多亮裕が修了した．

■研究課題
酸化物などカチオン性金属―アニオン性典型元素化合物（TB化合物と略す）は，担持金属触媒の担体や高機能触媒として利用されている．しかしその表面科学的な理解
は，組成により大きく変化するため，遅れている．我々は，こうした対象を調べるのに適した表面顕微分光法を開発するとともに，これら複雑なTB化合物表面の理解とTB表面の物理的・化学的修飾を目的に研究を進めている．最終的には，表面を機械のように動かし，反応を制御したいと思っている．

●年報2016・研究室編

Fig.1 First MARX-RAMAN spectrum: Excitation energy
9881.5 eV and the loss energy 408eV just corresponding to N
K-edge. Dots: experimental, Line: smooth. (unpublished data)
2．遷移金属と典型元素の化合物触媒の構造と触媒反応
低価数遷移金属と典型元素の化合物（LVTMC＝Low valentTransition metal- Main group element compound）である炭化物(IV族)，窒化物，リン化物（V族），カルコゲン（VI族）
は，共有結合とイオン結合の両方をもち，特異な触媒活性を示す．例えば，Fischer-Tropsch合成触媒のMoCx，Mo2N，脱硫触媒Ni2P，アセトキシ化触媒のPdTeなどである．また，第3成分を添加すると，共有結合性とイオン結合性バラン
スを変化させ，LVTMCの触媒活性を変化させることができる．中でもNi2Pは，環境浄化反応である水素化脱硫反応，水素化脱窒素反応，脱塩素反応やバイオ燃料精製反応である水素化脱酸素反応，更に，水素生成反応に対して高活性を示すLVTMCである．
2016年度のトピック: Ni2P(1 0 -1 0)表面での水素生成反応について詳細に検討した.その結果，表面の再構成構
造によって，活性に変化があることが示唆された．本研究29

は，物質・材料研究機構大谷茂樹博士，東京大学のTed S.
OYAMA教授，ドイツFHIのH. J. FREUND教授，立教大学
枝本教授との共同研究である．《講演12》.
3．多様な量子ビームを用いた触媒解析手法の確立
物質，とくに表面の構造解析には，回折法が有力であるとされ，広く用いられてきた．しかし，回折法は，長距離秩序を必要とし，欠陥や不純物といった必ずしも長距離秩序を持たない系に対しては，有効性が落ちる．こうした系に対する研究手法として，顕微鏡法に加えて，加速器ベースの手法があげられる．我々は，これまで触媒研究に用いられてこなかったミュオンや陽電子，さらに，XFEL（x-ray
free electron laser)などの量子ビームを触媒研究に応用して，活性点周りの3次元構造や電子状態，光触媒の光励起メカニズムなどを明らかにすべく解析手法の確立を目指している.
2016年度のトピック：光触媒であるTiO2 内部の欠陥構造（酸素欠陥や水素）をミュオンにより明らかにすることを目的として研究を展開した．水素様素粒子であるミュオンの安定サイトを特定することで，TiO2内部の酸素欠陥に2つの水素原子が安定構造をとることを原子レベルで明らかとした.また，DFT計算により，この結果は支持された.
成果は学会で報告した《講演8,9,11,13》．
4．燃料電池触媒のキャラクタリゼーションと表面構造解
析手法の開発燃料電池は，運転時にCO2を出さないことから，新しいエネルギー変換器として，自動車，家庭用発電機等に実用化が進んでいる．一方で，効率よく，燃料から電力を取り出すための触媒開発が重要な研究ターゲットとなっている．多くの燃料電池においては，燃料や酸素を活性化するために金属微粒子が用いられており，その金属微粒子の構造や担体である炭素との相互作用に関する知見を得ることが，燃料電池の高度化および長寿命化に必要である．われわれは，以上の観点から，燃料電池に実際に使われている金属微粒子の構造をXAFS法で決定するとともに，構造の規整されたHOPG（highly oriented pyrolytic
graphite）上のPtナノクラスターの構造決定法の開発を進めている．
2016年度のトピック： Pt－Ptの結合距離と面積活性には
図2に示す関係があることを見いだした．成果は論文で報告した《論文7》．

■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
日本大学理工学部畠山義清助教「スパッタ法を用いた金をコアとする白金被覆ナノ粒子の調製」/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」/奈良先端科学技術大学院大学松井文彦助教「Ni2P及び関連合金表面の原子構造・電子状態と触媒活性の相関」/分子科学研究所上村洋平・横山利彦「超高速XAFS法の開発」/物質・材料研究機構魚崎浩平フェロー・増田卓也主任研究員「全反射XAFSによる修飾電極の研究」/高エネルギー
物理学研究機構物質構造研究所木村正雄教授「偏光全反射
蛍光XAFS法の開発，多素子蛍光用SSDの計測システムの開発，高速XAFS法の開発」/東京大学大学院理学系研究科岩澤康裕教授「偏光全反射蛍光AFS法の開発，多素子蛍光用
SSDの計測システムの開発，EXPEEMの開発」/山梨大学医学
工学総合研究部鳥養映子教授「界面のスピン伝導と反応」/東京医科歯科大学医歯学総合研究科宇尾基弘教授「インプラント表面処理層および骨結合界面の深さ分解XAFS解析 」 /Dipartimento DICEAM, Università Mediterranea diReggio Calabria1・Assistant Professor 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」/
北陸先端学技術大学大学院マテリアルサイエンス研究科
谷池俊明准教授「超高真空下でのオレフィン重合用塩化物
触媒の調製と活性表面構造分析」/JASRI宇留賀朋也・関澤央輝「燃料電池触媒の開発」/理研矢橋牧名・片山哲・「XFEL-XAFSの開発」/北海道大学大学院地球環境科学研究院八木一三教授・加藤優助教「XAFSによるBio-inspired電極
触媒の構造解明」/技術研究組合FC-Cubic山口真・大平昭
博・黒田清一「偏光全反射蛍光XAFSによる燃料電池モデル
触媒の3次元構造解析」/東北大学大学院環境科学研究科和田山智正教授・轟直人助教「in-situ 蛍光分光XAFS測定による固体高分子形燃料電池用Pt/遷移金属窒化物コアシェル
ナノ微粒子の微細構造解析」■2016年度の研究業績

Fig. 2 In order to examine the relationship between theoxygen reduction reaction (ORR) activity of a fuel cell
catalyst and its structure and/or electronic state,carbon-supported Pt and Pt alloys having various
structures, compositions, and morphologies were studied.
Regardless of the atomic ordering or morphology(core–shell or random alloy) of the catalyst, the ORR
activity was primarily dependent on the Pt–Pt bonddistance. Reprinted with permission from J. Phys. Chem.
C, 2016, 120 (21), 11519. Copyright 2016 American
Chemical Society.

30

原著論文（*：審査つき）(1) M. Uo.; Wada, T.; Asakura, K.; Structural analysis ofstrontium in human teeth treated with surface pre-reacted
glass-ionomer filler eluate by using extended X-ray
absorption fine structure analysis. Dent. Mater. J. 2017, 36,
214-221.
(2) 上村洋平，脇坂祐輝，城戸大貴，髙草木達，朝倉清髙，
丹羽尉博，SACLAによる光触媒の超高速時間分解XAFS研
究，日本結晶学会誌，59，4-28（2017）.
(3) Huang, H.; Wada, T.; Ariga, H.; Takakusagi, S.; Asakura,K.; Iwasawa, Y.; Controlling the inhomogeneity of solid
catalysts at the mesoscopic scale. Chem. Phys. Lett., in press,
2017.
(4) Yoshida, M.; Mineo, T.; Mitsutomi, Y.; Yamamoto, F.;
Kurosu, H.; Takakusagi, S.; Asakura, K.; Kondoh, H.

年報2016・研究室編●

Structural Relationship between CoO 6 Cluster andPhosphate Species in a Cobalt-Phosphate Water Oxidation
Catalyst Investigated by Co and P K-edge XAFS. Chem. Lett.
2016 , 45, 277-279.
(5) Takakusagi, S.; Kunimoto, A.; N. Sirisit.; Uehara, H.;
Ohba, T.; Uemuara, Y.; Wada, T.; Ariga, H.; W.-J. Chun.;
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(6) Masuda, T.; Y. Sun.; Fukumitsu, H.; Uehara, H.;
Takakusagi, S.; W.-J. Chun.; Kondo, T.; Asakura, K.;
Uosaki, K. Various Active Metal Species Incorporated within
Molecular Layers on Si(111) Electrodes for Hydrogen
Evolution and CO2 Reduction Reactions. J. Phys. Chem. C.
2016, 120, 16200-16210.
(7) Kaito, T.; Tanaka, H.; Mitsumoto, H.; Sugawara, S.;
Shinohara, K.; Ariga, H.; Uehara, H.; Takakusagi, S.;
Asakura, K. In Situ X-Ray Absorption Fine Structure
Analysis of PtCo, PtCu, and PtNi Alloy Electrocatalysts: The
Correlation of Enhanced Oxygen Reduction Reaction
Activity and Structure. J. Phys. Chem. C. 2016, 120,
11519-11527.

書籍(1) Iwasawa, Y.; Asakura, K.; Tada, M. eds. XAFS techniques
for catalysts, nanomaterials, and surfaces, Springer (2016).
(2)米澤徹・朝倉清髙・幾原雄一編，『ナノ材料解析の実際』，講談社サイエンティフィック，東京（2016）．
(3) Kistler, J.D.; Serna, P.; Asakura, K.; Gates, B.C. Surface
Metal Complexes and Their Applications in X-Ray
Absorption and X-Ray Emission Spectroscopy: Theory andApplications, John Wiley & Sons, Ltd (2016), Chapter 26,
pp. 773–808.

招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 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」，第118回触媒学会, 岩手大学，（2016/9/22）．［招待講演］(2) Asakura, K.; "In situ XAFS analysis for energy related
catalyst –Fuel cell and Hydrodesulferization Catalysts",
International Symposium on Catalytic Activation and
Selective Conversion of Energy-Related Molecules Satellite
Symposium of 16th International Congress on Catalysis,
Xiamen, China (2016/7/5).
(3) Asakura, K.: "X-ray free electron laser based ultra-fast
X-ray absorption spectroscopy analysis on a photocatalyst,
W03, during photo absorption process", International
Congress on Catalysis, Beijing, China (2016/7/8).
(4) 朝倉清髙：「Bent Crystal Lane Monochromator による
表面敏感XAFSの測定と燃料電池触媒への応用」，2016真●年報2016・研究室編

空・表面科学合同講演会，名古屋国際会議場，（2016/11/29)．［招待講演］(5) 朝倉清髙：「メカノルミネッセンスを示すAu錯体中のAu-Au結合変化の直接観察」，第30回日本放射光学会・
放射光科学合同シンポジウム，神戸芸術センター，（2017/1/8）．[特別講演](6) Takakusagi, S.; Asakura, K.: " Single metal dispersion on
an oxide single crystal surface: effect of premodification witha mercapto compound on metal dispersione" International
Symposium on Pure and Appllied Chemistry (ISPAC) 2016,
Borneo Convention Centre Kuching, Kuching, Malaysia(2016/8/17). [Invited lecture](7) Takakusagi, S.; Asakura, K.: "3D structure determinationof metals on a TiO2 single crystal surface: Effect of
premodification with a mercapto compound on single metal
dispersion" The 17th edition of Trends in Nanotechnology
International Conference (TNT2016), Fribourg, Switzerland(2016/9/8).
(8) Ariga, H.; Shimomura, K.; Pant, A.D.; Ishida, K.;
Yokoyama, Y.; Pratt, F.L.; Drew, A.; Torikai, E.; Nagamine,K.; Asakura, K.: "Muon Spin Rotation/Relaxation
investigation on TiO2 single crystals - A new probe for thedefect in oxides" Designing New Heterogeneous Catalysts:
Faraday Discussion, London, UK (2016/4/5).
(9) Ariga, H.; Shimomura, K.; Pang, A.; Torikai, E.;
Nagamine, K. Asakura, K.: "Direct measurements of oxygen
vacancy in TiO2 single crystal by muon spin rotation
spectroscopy" The 17th edition of Trends in Nanotechnology
International Conference (TNT2016), Fribourg, Switzerland(2016/9/8).
(10) Yuan, Q.; Takakusagi, S.; Uemura, Y.; Wada, T.; Asakura,
K.: "A XAFS investigation of Pt monolayer on Au(111)
obtained from displacement reaction" PRiME 2016,
Honolulu, HI, USA. (2016/10/2-7).
(11) 三輪(有賀)寛子：「μSR法を用いた光触媒TiO2の欠陥構造解明」，光・量子ビーム科学連携推進室第６回ワークショップ―光・量子ビームの工学応用―，東北大学，
仙台（2017/1/5)．[招待講演］(12) 三輪(有賀)寛子：「Ni2Pの表面構造と触媒反応特性」
陽電子回折研究会，KEK，つくば（2017/1/20) ．[招待講演］(13) 三輪(有賀)寛子：「μSR法によるTiO2欠陥構造解析」
日 本 物 理 学 会 第 72 回 年 次 大 会 ， 大 阪 大 学 ， 大 阪（2017/03/19) ．[招待講演］

31

触媒理論研究部門/Catalysis Theory
Research Division■2016年度の構成員〈教授〉長谷川淳也・〈特任教授〉Igor ZILBERBERG・〈准教授〉中山哲・〈助教〉中谷直輝［～2016/12/31］・〈博士研究員〉Yue CHEN/Manussada RATANASAK/大塚勇起［2016/05/01～］・〈学術研究員〉大保政貴［2016/05/01～］・〈総合化学院/大学院博士課程〉屋内一馬・〈総合化学院/大学院修士課程〉宮崎玲/渡邊恵二郎/原田伊織/Liming ZHAO/Danjo Purio DE CHAVEZ〈理学部/学部学生〉杉山利行・〈事務補助員〉保格葉子■2016年度のうごき
2016年4月にManusada Ratanasak博士（博士研究員），2016
年5月に大塚勇起博士（博士研究員）が加わった．2016年
12月に中谷直輝助教が首都大学東京に准教授として転出した．2017年1月に学部学生（理学部）1名が加わった．2017
年3月に修士課程学生2名が修了，学部学生1名が卒業（総合化学院修士課程に進学）した．研究生1名が総合化学院
修士課程に進学した．

■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，
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32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，ポルフィリンの励起状態の熱緩和過程における系間交差，カロテノイドの光防護機能と関連する系間交差に関する研究に応用して成果を得ている．
2016年度のトピック： ヘム錯体の酸素吸着過程においては，吸着の前後で分子のスピン状態が変化することが知られている．従って，反応には系間交差が含まれる．系間交差が起こる構造については，これまでFe-O距離が長い領域
における交差メカニズムである“broad crossing”メカニズ
ムと，結合領域の近くで，系間交差が遷移状態になる“spin-barrier”メカニズムが提案されてきた．本研究では，
これまでで最高レベルの計算手法を用いて，“spin-barrier”
メカニズムが妥当であることを示した．
次に，MEISCPを計算した（Fig. 1）．その結果，MEISCPに至るのに必要な活性化エネルギーはわずか1 kcal/mol
であり，単純にFe-O距離を反応座標に取った場合に比べて，エネルギー障壁は半分以下になった．また，MEISCP
点に至る反応座標を調べた結果，意外なことに，ポルフィリン環の全対称伸縮が寄与することが分かった．即ち，環が縮むことで三重項状態が不安定化し，同時に一重項状態が安定化して，ポテンシャル面の交差を促進するのであFig. 1 Potential energy surface of O2 binding to heme
complex.

年報2016・研究室編●

2．ポルフィリン触媒や第四級アンモニウムヒドロキシド
触媒を用いた二酸化炭素固定のメカニズム
ポルフィリン触媒や第四級アンモニウム塩触媒を用いることによって，安価かつ簡単な条件で二酸化炭素を固定化し，エポキシドを環状カーボネートに変換する実験が岡山大学の依馬らにより報告されている．本研究では，密度汎関数理論による電子状態計算と分子動力学法を用い，反応メカニズムを明らかにすると共に，高度に設計された触媒機能の原理を理解することを目的とする．
2016年度のトピック： 今年度は，ポルフィリン骨格と四級アンモニア塩を接続するベンゼン環における幾何異性の効果について，理論計算を用いて実験結果の検証を行った．メタ置換体における律速段階は環状カーボネートに至る閉環過程であり，オルトとパラ置換体では，エポキシドの開環過程であった．律速段階の活性化エネルギーを比較すると，メタ置換体のものが最も小さく，最も高い活性を示すという実験結果を支持する結果を得た(Fig. 3)．また，オルト置換体では，ポリフィリンとアンモニウム塩をつなぐアルキル鎖が反応の活性中心に侵入して，金属中心への基質の配位を阻害していること，パラ置換体ではアンモニウム塩とポルフィリンとの距離が離れることを示した．《論文2》

Fig. 2 Potential energy profile for the (a) CO and (b) H2
binding of MoCp2 complex.
Fig. 3 Potential energy profile for the ring-opening step inthe CO2 fixation reaction to cyclic carbonate.

る．結合の生成に関連する反応座標に加えて，二つのスピン状態間のエネルギー差を効果的に小さくする系間交差を促進する反応座標があることが明らかになった．
《論文
3》[MoCp2]の基底状態は三重項状態であるが，配位子が付加した[MoCp2L](L=CO, H2)は一重項状態である．このため，
これらの配位子結合反応は系間交差を経由するスピン禁制反応である．また，配位子結合についても特徴があり，COの場合は容易であるが，水素分子ではより高い温度と圧力が必要であるという実験結果が報告されている．
この実験結果を理解するために，一重項および三重項状態のポテンシャル面とそれを繋ぐMEISCPの計算を行った．
その結果，COの場合，三重項状態の極小点近傍にMEISCPが見出されたのに対し，H2ではMEISCPがエネルギー的に高い位置に見出された（Fig. 2）．また，MEISCPに至る反応
座標について解析したところ，Cp-Mo-Cp角が曲がることで，二つの状態がエネルギー的に縮退することが分かった．この結果は，Cp-Mo-Cp角を曲げるような配位子デザインによって，MEISCPに至る活性化エネルギーを低下しうる
ことを示唆している．《論文4》●年報2016・研究室編

3．遷移金属錯体におけるアルケンやケトンのヒドロシリル化反応経路に関する研究
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．昨年度は，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について，理論計算に基づいて研究を行った．
2016年度のトピック： ロジウム触媒を用いた場合の反応経路の研究を行っている．エチレンとアセトンのヒドロシ
リル化について，密度汎関数理論による計算を行った結果 ， C=C や C=O 結 合 が 最 初 に Rh-H 結 合 に 挿 入 す る
Chalk-Harrod機構が他の機構に比べて低いエネルギー障壁
で進行しうることが分かった．その他の機構についても研究を進めているところである．

33

4．酸化セリウム触媒を用いた有機合成反応の理論的解析
酸化セリウムは特異な酸・塩基特性と酸化還元能を有するために，特有の触媒機能を持つ．本研究では，液相における有機合成反応をターゲットとし，第一原理シミュレー
ションを用いて，酸化セリウム界面における触媒反応プロセスのメカニズム解明を目指している．
2016年度のトピック： 第一原理分子動力学法を用いて水／酸化セリウム界面における水分子の状態を解析した．ト
ラジェクトリの解析により，吸着している水の一部が解離していること，また，プロトンホッピングが促進されており，界面付近で水分子が活性化されていることが観測された．次に，2-cyanopyridineの吸着状態とアミドへの水和反応を検討した．この反応は，酸化セリウム触媒が低温で高い活性を示し，さらに構造異性体間で活性が大きく異なる
基質特異性が見出されている．そこで，まずは2-cyanopyridine の 水 中 で の 吸 着 状 態 を 調 べ た と こ ろ ，pyridine環とCN基のN原子が表面のCe原子と結合すること
で，二点により吸着状態を保っていることがわかった．
また，二酸化炭素とメタノールからのジメチルカーボネ
ート合成に関して，反応メカニズムを調べた．周期境界DFT計算により，酸化セリウムの表面酸素原子と二酸化炭素が結合した表面カーボネート種を経由する反応経路が見出された(Fig.4)．現在，論文をまとめている．
0.0
‐20.0
‐40.0

CeO2(slab) + CO2(g) + 2CH3OH(g)Ea = 66.0(−57.2)TS6

プ ロ ト ン 移動 メ ト キシ種攻撃Energy (kJ/mol)

‐60.0
‐80.0
‐100.0Ea = 27.5(−147.8)
Ea = 34.0(−150.5)TS1

Ea = 28.7(−100.6)
TS2

Ea = 2.8(−112.7)
TS3

Ea = 33.4(−99.4)TS5(−72.8)
Product

Ea = 11.8(−110.0)(−115.5)(−136.9)(−117.3)
Product
Int2'
TS4(−129.3) (−122.4)(−132.8) Int5
(Most Stable)‐140.0Int1'
Int2(−142.0) Int4'(−148.7)
Int4(−148.5)‐160.0DMC脱離
Int3(−175.3) (−152.5)
Int1
H2O脱離
メ ト キシ種攻撃‐180.0(−184.5)‐120.0‐200.0

Reactant

Fig. 4 Potential energy profile for the direct DMC formationfrom CO2 and methanol over CeO2.

5．密度行列繰込み群の汎用化と遷移金属複合系の電子状
態計算
密度行列繰込み群(DMRG)は，多体相関問題の取り扱いに優れ，物性物理分野を中心に広く用いられている．近年，分子系への応用も行われるようになってきており，FeSク
ラスターやMnOクラスターなどの複雑分子系の理論計算において，その実用性が報告されている．本研究では，DMRG
法に基づいて，電子相関が強くこれまで計算が困難であっ
Table. 1 Optimized Fe-Fe distances of Fe2S2 cluster at the111
low-spin ( Ag) and the high-spin ( B1u) states. DFT (BP86functional) and DMRG-CASSCF with several active-orbital
spaces are compared.

34

た3d遷移金属錯体の計算解析へ応用可能な新規計算手法の開発を行い，その基底・励起状態の物性や反応の計算解析を行っている．
2016年度のトピック： DMRG法の計算プログラムを汎用量子化学計算パッケージMOLCASに実装し，DMRG-CASSCF法/
DMRG-CASPT2法によるエネルギー計算，およびDMRG-CASSCF法による構造最適化計算を可能にした．特にDMRG-CASSCF法を利用してFe2S2クラスターの構造最適化計算を行い，活性軌道に対する収束性やDFT計算における汎関数依存性を検証した《論文9》．
現在，開発したプログラムを利用した実践的な応用計算を進めている．

■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
アイオワ州立大学化学科M. Gordon教授・M. Schmidt研究員「電荷移動励起状態における溶媒分子の分極効果に関する研究」/フリッツ・ハーバー研究所S. Levchenkoグループ
リーダー・M. Scheffler所長「担持金属触媒についての第一原理熱力学計算」/ボレスコフ触媒研究所量子化学研究室
I. Zilberbergグループリーダー「メタンの部分酸化のメカニズムに関する研究」/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」/産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター田中真司
主任研究員「イオン液体によるエステル交換反応のメカニズムに関する研究」/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」/
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「二酸化炭素とエポキシドの反応：二官能性ポルフィリン触媒と四級アンモニ
ウム塩触媒の機能解析」/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」/東北大学
大学院工学研究科田村正純助教・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「 First principle simulations forheterogeneous catalytic reations」/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」/マックス
ボ ル ン 研 究 所 Andrea Lübcke 研 究 員 「 Time-resolved
photoelectron spectroscopy of DNA bases in aqueous solution」/ヘルシンキ大学化学科Leonid Khriachtchev上席研究員「Matrix site effects on vibrational frequencies of noble-gas
compounds」/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」/弘前大学大学院理工学研究科山崎祥平助教「DNA塩基の無輻射失活過程に関する研究」/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「新規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」/東京工業大学資源化学研究所アルブレヒト

年報2016・研究室編●

健助教「塗布型熱活性化遅延蛍光材料の構造と光物性」/
九州大学先導物質化学研究所永島英夫教授・砂田祐輔助教「遷移金属触媒を用いるヒドロシリル化における，2つのSi-H基の近接効果の理論的・実験的研究」/プリンストン
大学化学科G. K.-L. Chan教授「General Tensor Software
Elements for Quantum Chemistry, Tensor Network Theories,
and Beyond」/京都大学福井謙一記念研究センター榊茂好
シニアリサーチフェロー「遷移金属複合系の電子状態制御と構造，物性，反応の理論的研究」/名古屋大学大学院理学 研 究 科 S. Irle 教 授 「 TD-DFT study on Bodwell’steropyrenophane derivatives: A joint collaboration with
DMRG」/東北大学学際フロンティア研究所下西隆助教「星間氷への原子の吸着エネルギーの系統的予測と化学進化に与える影響の調査」

Complex. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19,14947–14954.*(11) Kovalskii, V.; Shubin, A.; Chen, Y.; Ovchinnikov, D.;
Ruzankin, S. P.; Hasegawa, J.; Zilberberg, I.; Parmon, V. N.
Hidden Radical Reactivity of the [FeO]2+ Group in the
H-Abstraction from Methane: DFT and CASPT2 Supported
Mechanism by the Example of Model Iron (Hydro)oxide
Species. Chem. Phys. Lett. 2017, 679, 193–199.*(12) Yokoyama, H.; Kobayashi, H.; Hasegawa, J.; Fukuoka, A.
Selective Dehydration of Mannitol to Isomannide over HβZeolite. ACS Catal. 2017, 7, 4828–4834.*(13) Nageh, H.; Zhao, L.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Wang,
Y.; Nakano, T. Photo-Induced β-Elimination of
9-Fluorenylmethanol Leading to Dibenzofulvene. Chem.
Commun. 2017, 53, 8431–8434.*■2016年度の研究業績

総説・解説(1) Hasegawa, J.; Miyazaki, R.; Maeda, C.; Ema, T.
Theoretical Study on Highly Active Bifunctional
Metalloporphyrin Catalysts for the Coupling Reaction of
Epoxides with Carbon Dioxide. Chem. Rec. 2016, 16,
2260-2267.
(2) 中山哲，計算化学とデータ科学による触媒材料開発研
究，触媒，58，175（2016）．
(3) Nakayama, A. A QM/MM Study of Absorption Spectra of
Uracil Derivatives in Aqueous Solution. AIP Conf. Proc.
2016, 1790, 020018.
(4) 長谷川淳也，キャタリストインフォマティクス，
CICSJ Bulletin, 2016, 34, 109-111.
(5) 中山哲，第一原理シミュレーションによる固体酸化物
抵抗変化型メモリの動作機構の検討，超精密加工専門委
員会「超精密」，22，18-22，（2016）．

原著論文（*：審査つき）(1) Kamimoto, N.; Nakamura, N.; Tsutsumi, A.; Mandai, H.;
Mitsudo, K.; Wakamiya, A.; Murata, Y.; Hasegawa, J.; Suga,
S. Facile Synthesis of 1,4-Bis(diaryl)-1,3-Butadiynes Bearing
Two Amino Moieties by Electrochemical Reaction-Site
Switching, and Their Solvatochromic Fluorescence. Asian J.
Org. Chem. 2016, 5, 373–379.*(2) Maeda, C.; Shimonishi, J.; Miyazaki, R.; Hasegawa, J.;
Ema, T. Highly Active and Robust Metalloporphyrin
Catalysts for the Synthesis of Cyclic Carbonates from a
Broad Range of Epoxides and Carbon Dioxide. Chem. - A
Eur. J. 2016, 22 (19), 6556–6563.*(3) Kitagawa, Y.; Chen, Y.; Nakatani, N.; Nakayama, A.;
Hasegawa, J. A DFT and Multi-Configurational Perturbation
Theory Study on O2 Binding to a Model Heme Compound
via the Spin-Change Barrier. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016,
18, 18137–18144.*(4) Watanabe, K.; Nakatani, N.; Nakayama, A.; Higashi, M.;
Hasegawa, J. Spin-Blocking Effect in CO and H2 Binding
Reactions to Molybdenocene and Tungstenocene: A
Theoretical Study on the Reaction Mechanism via the
Minimum Energy Intersystem Crossing Point. Inorg. Chem.
2016, 55, 8082–8090.*(5) Chan, G. K.-L.; Keselman, A.; Nakatani, N.; Li, Z.; White,
S. R. Matrix Product Operators, Matrix Product States, and
Ab Initio Density Matrix Renormalization Group Algorithms.
J. Chem. Phys. 2016, 145, 14102.*(6) Yoshii, D.; Jin, X.; Yatabe, T.; Hasegawa, J.; Yamaguchi,
K.; Mizuno, N. Gold Nanoparticles on OMS-2 for
Heterogeneously
Catalyzed
Aerobic
Oxidative
Α,β-Dehydrogenation of β-Heteroatom-Substituted Ketones.
Chem. Commun. 2016, 52, 14314–14317.*(7) Yanai, K.; Ishimura, K.; Nakayama, A.; Schmidt, M. W.;
Gordon, M. S.; Hasegawa, J. Electronic Polarization Effect of
the Water Environment in Charge-Separated Donor–Acceptor
Systems: An Effective Fragment Potential Model Study. J.
Phys. Chem. A 2016, 120, 10273–10280.*(8) Albrecht, K.; Matsuoka, K.; Yokoyama, D.; Sakai, Y.;
Nakayama, A.; Fujita, K.; Yamamoto, K. Thermally
Activated Delayed Fluorescence OLEDs with Fully Solution
Processed Organic Layers Exhibiting Nearly 10% External
Quantum Efficiency. Chem. Commun. 2017, 53, 2439–2442.*(9) Nakatani, N.; Guo, S. Density Matrix Renormalization
Group (DMRG) Method as a Common Tool for Large
Active-Space CASSCF/CASPT2 Calculations. J. Chem.
Phys. 2017, 146, 94102.*(10) Chen, Y.; Hasegawa, J.; Yamaguchi, K.; Sakaki, S. A
Coordination Strategy to Realize a Sextuply-Bonded●年報2016・研究室編

招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Nakatani, N.: "Matrix Product Multi-Linear Algebra
Library", International Workshop on Tensor Networks andQuantum Many-Body Problems, ISSP, Kashiwa, Japan,(2016/6/27). [Invited Talk](2) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"First-Principles Simulations of Catalytic Reactions at theWater/CeO2(111) Interface: Role of the Acid-Base Sites",
ICC Pre-symposium of 16th International Congress on
Catalysis (16th ICC-Pre) & 2nd International Symposium of
Institute for Catalysis, Hokkaido University, Sapporo, Japan(2016/6/30-7/1). [Oral](3) Nakatani, N.; Hasegawa, J.: "Geometry and electronic
structures of iron-sulfur clusters: A theoretical study on thebasis of density matrix renormalization group", ICC
Pre-symposium of 16th International Congress on Catalysis(16th ICC-Pre) & 2nd International Symposium of Institutefor Catalysis, Hokkaido University, Sapporo, Japan(2016/6/30-7/1). [Poster](4) Miyazaki, R.; Nakatani, N.; Yokoya, T.; Nakajima, K.;
Fukuoka, A.; Hasegawa, J.: "Mechanism of ethylene
oxidation by Pt catalyst supported on mesoporous silica: atheoretical study", ICC Pre-symposium of 16th International
Congress on Catalysis (16th ICC-Pre) & 2nd International
Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido University,
Sapporo, Japan (2016/6/30-7/1). [Poster](5) Hasegawa, J.; Miyazaki, R.; Maeda, C.; Ema, T.:"Coupling Reaction of CO2 and Epoxide for Cyclic
Carbonate Synthesis by Bifunctional Porphyrin Catalysts: A
Theoretical Study", ICC Pre-symposium of 16th International
Congress on Catalysis (16th ICC-Pre) & 2nd International
Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido University,
Sapporo, Japan (2016/6/30-7/1). [Poster]35

(6) Watanabe, K.; Nakatani, N.; Nakayama, A.; Higashi, M.;
Hasegawa, J.: "Theoretical study of the reaction pathway via
intersystemcrossing:
Ligandbindingreaction
tomolybdenocene", ICC Pre-symposium of 16th International
Congress on Catalysis (16th ICC-Pre) & 2nd International
Symposium of Institute for Catalysis, Hokkaido University,
Sapporo, Japan (2016/6/30-7/1). [Poster](7) Hasegawa, J.: "Transition states of spin-crossing
reactions", International Symposium on Pure & Applied
Chemistry (ISPAC) 2016, Sarawak, Malaysia (2016/8/15-18).
[Invited talk](8) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base Sites in Catalytic
Reactions at the Water/CeO2(111) Interface: First-Principles
Simulations", International Symposium on Pure & Applied
Chemistry (ISPAC) 2016, Sarawak, Malaysia (2016/8/15-18).
[Invited talk](9) Hasegawa, J.: "Transition states of spin-crossing
reactions", BIC-ICAT Workshop, Hokkaido University,
Sapporo (2016/8/25). [Oral](10) Nakatani, N.: "Ab initio Quantum Chemistry for Iron
Complexes", Base Metal Catalysis Symposium, Princeton,
USA (2016/9/2-3). [Invited talk](11) Chen, Y.: "Theoretical study on Magnetic Susceptibilityand Hysteresis of Dilanthanide Single Molecule Magnet",
The 15th International Conference on Molecule-Based
Magnets, Sendai, Japan (2016/9/4-8). [Oral](12) Hasegawa, J.: "Transition states of spin-crossing
reactions", EMN Meeting on Computation and Theory, Las
Vegas, USA (2016/10/10-14). [Invited talk](13) Nakayama, A.: "Catalytic Reactions at the Water/Ceria
Interface: Role of the Acid-Base Sites", JST International
Symposium on Multi-Scale Simulation of Condensed-Phase
Reacting
Systems(MSCRS2016),
Nagoya,Japan(2016/10/10-13). [Invited talk](14) Chen, Y.: "Coordination Strategy to Realize Sextuply
Bonded Complex. Theoretical Prediction", JST International
Symposium on Multi-Scale Simulation of Condensed-Phase
Reacting
Systems(MSCRS2016),
Nagoya,Japan(2016/10/10-13). [Invited talk](15) Ratanasak, M.; Suginome, M.; Hasegawa, J.:"Mechanistic Study on the Active Site of the AsymmetricHydrosilylationof
Styrenewith
HelicalPoly(quinoxaline-2,3-diyl) Chiral Phosphine Ligands", JST

36International Symposium on Multi-Scale Simulation ofCondensed-Phase Reacting Systems (MSCRS2016), Nagoya,Japan (2016/10/10-13). [Poster](16) Nakayama, A.: "Catalytic reactions at theliquid/metal-oxide interface: role of the acid-base sites",
Japan-France-Spain Joint Symposium on Theoretical andComputational Science of Complex Systems, Kyoto, Japan(2016/10/26-28). [Invited talk](17) 長谷川淳也：「拘束条件を付したポテンシャル面上の最適化問題」，第3回電子状態理論シンポジウム，早稲田
大学，東京都新宿区 (2016/11/5)．[依頼講演](18) Hasegawa, J.: "Constraint Structure Optimization on
Potential Energy Surface", Thai-Japan Symposium in
Chemistry, Chiang Mai University, Chiang Mai, Thailand(2016/11/15). [Invited talk](19) 中山哲：「酸化セリウム触媒の酸・塩基点の役割：第一原理シミュレーションによる解析」，ポスト「京」重点課題⑤「エネルギーの高効率な創出，変換・貯蔵，利用の新規基盤技術の開発」第１回連携推進ワークショッ
プ：触媒元素戦略研究との連携を求めて，北海道大学，
札幌市（2016/11/29-30）．[依頼講演](20) Miyazaki, R.; Nakatani, N.; Yokoya, T.; Nakajima, K.;
Fukuoka, A.; Hasegawa, J.: "Mechanism of ethylene
oxidation by Pt catalyst supported on mesoporous silica: atheoretical study", PCOSS-ICAT Joint International
Symposium on Catalysis Science for Sustainable Society,
Xiamen University, Xiamen, China (2016/12/9-10). [Poster](21) 中山哲：「Role of Oxygen Ions in Metal-Oxide ReRAM
and Catalysis: First-Principles Simulations”（第一原理計算に よ る 酸 化 物 ReRAM と 酸 化 物 触 媒 の 機 能 解 明 に 向 けて）」，九州大学先導物質化学研究所講演会（Nanoscienceand nanotechnology seminar），九州大学筑紫キャンパス，福岡県春日市（2017/3/7）．[依頼講演](22) Nakayama, A: "Role of Oxygen Ions in Metal-Oxide
Devices and Catalysis: First-Principles Simulations", Kickoff
Meeting to Explore the New Field of Molecular Soft Matter,
Kasetsart University, Bangkok, Thailand (2017/3/14).
[Invited talk]

年報2016・研究室編●

表面分子科学研究部門/Surface Molecular
Science Research Division■2016年度の構成員〈教授〉朝倉清髙・〈准教授〉Shen YE・〈博士研究員〉
Can LIU/Lin QIAO・〈学術研究員〉Qiling PENG/Yingyng
ZHOU〈環境科学院/大学院博士課程〉Qiling PENG〈環境科学院/大学院修士課程〉Yimin LIANG/ Yingying ZHOU・〈技術補助員〉Yimin LIANG［～2016/09/27］

1．燃料電池の基礎となる電極触媒反応過程の検討
メタノール等の有機分子を燃料とする燃料電池の開発が急務とされているが，その酸化反応機構が明らかでない
ことが触媒開発の障害となっている．一方，リン酸は燃料電池の電解質溶液として用いられているが，金属電極へのリン酸イオン吸着過程・状態に関する体系的な理解は未だ十分に得られていない．そこで，SEIRASを用いて，金電極における吸着リン酸イオン種とそのpH依存性について初めて明らかにした（図3）．

■2016年度のうごき
2016年9月Yimin LIANGが修士課程を卒業．2017年3月
Qiling PENG/ 矢 口 桃 が 博 士 後 期 課 程 を 卒 業 ， Yingying
ZHOUが修士課程を卒業．2017年3月31日，Can LIUとLinQIAOが博士研究員を終了，Shen YEが北海道大学を退職，東北大学へ異動．長い間のご支援に感謝を申し上げます．

■研究課題
電極界面（固液界面）をはじめとする種々の界面の構造と，そこでの反応を分子レベルで解析し，応用の基礎を確立することを目的に研究を展開している．そのための研究手段として，表面増強赤外吸収分光（SEIRAS）と和周波発生（SFG）分光という界面選択的で高感度な振動分光法を中心とし，原子間力顕微鏡（AFM），電気化学的手法などを複合化して用いている（図1）．

図1．電極界面における主な研究課題

SEIRASは，金属表面に吸着した分子の赤外吸収が異常に増大される現象を利用する表面赤外分光法で，内部反射（ATR）配置(図2)を用いることにより，電解液の妨害を受けることなく，反応を時間分割で追跡することができる．
ピコ秒までの時間分解を実現している．表面増強ラマン散乱に似ているが，Ptなどの触媒活性の高い金属にも適用できる利点があり，電極触媒反応の研究に適している．

2016年度のトピック： pH 5付近からリン酸イオンの吸着ピークが確認され，pH10付近でその強度が最大となり，より強いアルカリ条件下では強度が減少した．このようなpH
依存性はバルク溶液中におけるリン酸水素イオン（HPO42-）のモル分布とよく一致し，HPO42-由来の吸着種が支配的であると推察された．また，バルク溶液中における主なリン酸イオン種がリン酸二水素イオン（H2PO4-）であるpH 5とHPO42-であるpH 10で，吸着ピーク位置・強度の電位依存性に著しい相違が見られ，異なる吸着種が示唆された．重水
素置換実験やDFT計算から，主な吸着リン酸種はpH＜5でHPO42-，5＜pH＜11でPO43-であることが明らかにされ，金電極表面における吸着リン酸種の酸塩基平衡はバルク中のリン酸イオンのそれとは大きく異なることが判明した．これより，支持電解質由来のリン酸イオン吸着の電極触媒反応に対する阻害作用が示唆された。《論文3/受賞1》．
2．電極界面の構造と界面における水和イオンの挙動
電極固液界面において，表面から数層の溶媒分ならびに
イオンは電気二重層を形成し，強い静電場と表面・溶媒分子間相互作用による束縛力に，熱運動による揺らぎを受けながら，特有の構造を形成している．この溶媒分子・イオ
ンの配向変化は電極電位に変化をもたらし，マーカス理論
における溶媒再配向エネルギーとともに電子移動速度と溶液・表面間の物質輸送速度に影響を与える．このことは，一般の化学反応にも共通しており，反応分子の水和殻の崩壊によって開始されるが，界面とバルク溶液の区別が難しいために，実験的証明は乏しい．そこで，電極界面の強い電場を利用し，陽イオンを電極表面に押し付け，界面選択性の高いSEIRASを用いて水和殻の崩壊ダイナミクスを検討した．
3．固液界面における生体分子の構造と挙動

図2. ATR配置SEIRASによる電極表面反応のその場測定●年報2016・研究室編

3.1 バイオ分子の電極表面への固定化：
生態系の反応の多くは酸化還元を伴うため，電気化学はその基礎研究として有効である．また，SEIRASを組み合わせることによって，多様な構造情報が得られる．ただし，試料分子を直接電極表面に固定化すると不活性化が起こ

37

ることが多いこと，また，活性中心が電極表面から遠いた
めに，電気化学的に不活性な場合が多いことなどの問題がある．本研究では，Au電極表面を自己組織化単分子膜で修飾することによって，この問題を解決し，呼吸複合体の酸化的リン酸酸化の入り口酵素であるNADHデヒドロゲナー
ゼ複合体Ｉ（E. coli Complex I）の反応を検討した．
3．2．電位による脂質二分子膜の構造変化と水の挙動解析：
生体膜のモデルとして，電極界面における脂質二分子膜の電位による構造変化が，電気化学的手法，中性子線回折などで調べられている．SEIRASを用いて，膜構造の変化と，膜内の水の挙動を調べた．
4．SFG分光による有機超薄膜ならびに界面の構造解析
SFG分光には対称中心が存在する部分ではSFG信号が発生しないという選択性があり，界面での分子構造の計測に適している．この特性を利用して，脂質二分子膜等の物性評価ならびに反応解析を行っている．これまでに低濃度のオゾンによる影響は殆ど調べられていなかった．我々は大気レベルと同程度である極低濃度のオゾンの環境(約20ppb)による疑似細胞膜の構造変化と機能性発現への影
響についてSFGとAFMなどの測定により分子レベルで調べた．その結果，膜内にある飽和脂質分子は全く影響を受けないのに対して，不飽和結合をもつ脂質分子はオゾンによって選択的に酸化されることが観測された．一方，飽和脂質分子との混合単分子膜において，不飽和脂質分子の酸化分解反応が一部抑制されることも確認されている（図4）．

図4. 低濃度のオゾンによって，分子の不飽和結合が酸化される．

2016年度のトピック： 極低濃度のオゾンの環境において，異なる末端官能基をもつ不飽和リン脂質分子の挙動について引き続き検討している．反応温度を変化させながら気液界面を測定することが実現されるようになった．さらに，質量分析などを通じて反応生成物の解析を試みている．学内外の共同研究も推進している．
《論文執筆中/講演
5-7》．
5．イオン液体/電極界面の構造と電位応答特性
イオン液体は，その優れた物理特性から新奇電解質材料として期待されているが，電極との界面における構造や電位変化に対する応答など基礎的な性質が未だ不明であった．電極電位制御下でSEIRAS測定を行った結果，電位走査方向によって界面の構造が異なる，いわゆる履歴効果が観測された．界面に形成される多重イオン層状構造の安定性がその原因と考えられる．イオン液体/電極界面の履歴効
果は一般によく知られてはおらず，応用に際して注意を要する重要な問題提起を行うことができた．また，界面の構造，及び履歴効果を含む電位応答挙動に対する構成イオンの立体障害の影響についても詳しく調べた．電極近傍での物質輸送の効率を構成イオン種の選択によって制御できる可能性を見出した．

38

2016年度のトピック： イオン液体の界面構造とその電位依存性に対するイオン種依存性を調べた．化学構造が近い
場合，サイズの大きなカチオンほど界面構造の電位応答の履歴効果が大きく，界面第一層目のイオンの交換が起こりにくいことがわかった．これは，イオン同士の立体障害が界面を覆うイオンのダイナミクスを制限することを意味しており，構成イオンを小さくすることで界面付近における電気化学活性種の輸送を早め，反応を促進できる可能性を示唆している．《論文5/講演2,3》■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
兵庫県立大学大学院物質理学研究科阿部正明教授「大環状巨大クラスターの自己組織化と触媒包接テンプレート機
能」/東北大学大学院理学研究科森田明弘教授「実験と理論計算の協力による液体界面の非線形分光の解析」/北海道大学大学院保健科学研究員惠淑萍教授「不飽和脂質分子の酸化挙動」■2016年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Wuttig, A.; Liu, C.; Peng, Q.; Yaguchi, M.; Hendon, C. H.;
Motobayashi, K.; Ye, S.; Osawa, M.; Surendranath, Y.
Tracking a Common Surface-Bound Intermediate During
CO2-to-Fuels Catalysis. ACS Cent. Sci. 2016, 2, 522-528.
(2) Wuttig, A.; Yaguchi, M.; Motobayashi, K.; Osawa, M.;
Surendranath, Y. Inhibited Proton Transfer Enhances
Au-Catalyzed Co2-to-Fuels Selectivity. Proc. Natl. Acad. Sci.
U.S.A. 2016, 113, E4585-E4593.
(3) Yaguchi, M.; Uchida, T.; Motobayashi, K.; Osawa, M.
Speciation of Adsorbed Phosphate at Gold Electrodes: A
Combined
Surface-Enhanced
Infrared
Absorption
Spectroscopy and DFT Study. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7,
3097-3102.
(4) Nishi, N.; Minami, K.; Motobayashi, K.; Osawa, M.;
Sakka, T. Interfacial Structure at the QuaternaryAmmonium-Based Ionic Liquids|Gold Electrode Interface
Probed by Surface-Enhanced Infrared Absorption
Spectroscopy: Anion Dependence of the Cationic Behavior.
J. Phys. Chem. C 2017, 121, 1658-1666.
(5) Motobayashi, K.; Nishi, N.; Inoue, Y.; Minami, K.; Sakka,
T.; Osawa, M. Potential-Induced Restructuring Dynamics ofIonic Liquids on a Gold Electrode: Steric Effect ofConstituent Ions Studied by Surface-Enhanced Infrared
Absorption Spectroscopy. J. Electroanal. Chem. in press.
(6) Ge, A.; Matsusaki, M.; Qiao, L.; Akashi, M.; Ye, S. Salt
Effects on Surface Structures of Polyelectrolyte Multilayers(PEMs) Investigated by Vibrational Sum Frequency
Generation (SFG) Spectroscopy. Langmuir, 2016, 32,
3803-3810.
(7) Wang, L.; Peng, Q.; Ye, S.; Morita, A. Surface Structure ofOrganic Carbonate Liquids Investigated by Molecular
Dynamics Simulation and Sum Frequency Generation
Spectroscopy. J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 15185-15197.
(8) Peng, Q.; Liu, H.; Ye, S. Adsorption of Organic Carbonate
Solvents on a Carbon Surface Probed by Sum Frequency
Generation (SFG) Vibrational Spectroscopy. J. Electroanal.
Chem., 2016, DOI: 10.1016/j.jelechem.2016.09.006.
(9) Liu, C.; Ye, S. In situ Atomic Force Microscopy (AFM)
Study of Oxygen Reduction Reaction on a Gold ElectrodeSurface in a Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Based Electrolyte
Solution. J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 25246–25255.
(10) Koshima. H.; Iyotani, Y.; Peng, Q.; Ye, S. Study ofFriction-Reduction Properties of Fatty Acids and Adsorption
Structures of their Langmuir-Blodgett Monolayers using

年報2016・研究室編●

Sum-Frequency Generation Spectroscopy and Atomic ForceMicroscopy. Tribology Letter, 2016, 64, 34.
(11) Saito, K.; Peng, Q.; Qiao, L.; Wang, L.; Joutsuka, T.;
Ishiyama, T.; Ye, S.; Morita, A. Theoretical and Experimental
Examination on SFG Polarization Analysis at AcetonitrileWater Solution Surfaces. Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19,8941-8961.
(12) Motobayashi, K.; Osawa, M. Potential-dependent
condensation of Water at the Interface between ionic liquid[BMIM][TFSA] and an Au electrode. Electrochem.
Commun., 2016, 65, 14-17.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Motobayashi, K.: "Interfacial structure of ionic liquids
near metal electrodes: Hysteretic potential dependence
studied by surface-sensitive spectroscopy" International
Symposium on Multi-scale Simulation of Condensed-phase
Reacting Systems, Nagoya Univ., Nagoya, Japan(2016/10/11) [招待講演](2) Motobayashi, K.: "Microscopic origin for hysteretic
potential dependence of interfacial structure of ionic liquids
near metal electrodes" EMN Meeting on Ionic Liquids,
Chatrium Hotel Riverside Bangkok, Bangkok, Thailand(2016/11/11) [招待講演](3) Motobayashi, K.: "In-situ observation of potentialdependent restructuring behavior of ionic liquid/electrodeinterfaces: A surface-enhanced infrared study" 日本化学会
第 97 春 季 年 会 ， 慶 応 大 学 日 吉 キ ャ ン パ ス ， 横 浜（2017/3/18）[招待講演]●年報2016・研究室編(4) 叶深，「材料表面の構造制御による機能性発現」，触媒科 学 研 究 所 第 22 回 大 学 院 生 の 交 流 発 表 会 ， 札 幌（2017/3/6)[招待講演](5) 叶深，「極低濃度オゾン環境における不飽和リン脂質
単分子膜の構造と安定性の評価」，北海道大学大学院保健科学研究院保健科学セミナー，札幌（2016/10/31）[招待講演](6) Ye, S.: "Structural Changes on the Lipid Membrane
Interface", “TSRC workshop: Complexity in the Chemistry
and Physics of Lipid Membranes”, Telluride, USA (2016/7/8)[招待講演](7) Ye, S. "Bio-interface Studied by Sum Frequency
Generation (SFG) Spectroscopy" 2016 International
Symposium on Nanomedicine, Suzhou, China (2016/6/16)[招待講演](8) Ye, S. "Bio-interface Probed by Nonlinear Vibrational
Spectroscopy" 7th SFG Workshop: Progress on SumFrequency Generation Spectroscopy, Tokyo (2016/6/11) [招待講演]受賞(1) ISE 67th annual meeting Best Poster Prize：矢口桃「Adsorption of phosphate ions at gold electrodes: An in-situ
surface enhanced IR absorption spectroscopic study 」(2016/8/24)39物質変換研究部門/Catalytic
Transformation Research Division■2016年度の構成員〈 教 授 〉 福 岡 淳 ・〈 特 任 教 授 〉 Emiel J. M. HENSEN［2016/06/01～2016/08/02］・〈准教授〉中島清隆・〈客員
教 授 〉 原 賢 二 ・〈 助 教 〉 小 林 広 和 /Abhijit SHROTRI[2016/06/16 ～ ] ・〈 博 士 研 究員 〉 Abhijit SHROTRI ［ ～2016/06/15 ］ / 藪 下 瑞 帆 /Abu Bin IHSAN/Minjune KIM/Yufui HOU[2016/05/01 ～ ］ /Lina MAHARDIANI[2016/06/16～]/Jiang CHUANXIA［2017/01/01～］・〈非常勤研究員〉Navneet Kumar GUPTA［2016/05/01～］
・〈学術研究員〉松本慶江子［2016/04/01～］/瀬川真由美［～2016/04/30］・〈総合化学院/大学院博士課程〉石戸信広/Shazia Sharmin SATTER/鉄地河原浩太〈総合化学院/大学
院修士課程〉横谷卓郎/横山春香・〈理学部/学部学生〉堀江玲/江口紀子/柴山夏美［2016/01/26～］/淺川みゆき［2016/01/26～］
・〈技術補佐員〉中屋洋子/横山春香/横谷卓郎

図1 セルロースの加水分解水素化

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

図2 ソルビトールの脱水反応■2016年度のうごき
2016年5-7月，アイントフォーフェン工科大学のEmiel
Hensen教授が外国人招へい教員として滞在し，総合化学院に所属する大学院生を対象にした講義（フロンティア化学
教育研究センター）や研究所メンバーとの研究交流や，バイオマス変換に関する包括的な共同研究に取り組んだ．博士研究員だったAbhijit Shrotri博士が2016年6月から助教として着任した．Yufui Hou博士，Lina Mahardiani博士，およびJiang Chuanxia博士がそれぞれ2016年5月，6月，および2017年1月から博士研究員として加わった．2017年1月に理学部化学科の淺川みゆきさんと柴山夏美さんが卒研生として配属された．2017年3月にAbu Bin Ihsan博士が退職した．2017年3月に石戸信広君が博士課程を，横谷卓郎君および横山春香さんが修士課程を修了した．2017年3月に学士課程を卒業した堀江玲君および江口紀子さんは，それぞれ東京大学大学院理学系研究科化学専攻および北海道大学大学院国際食資源学院へ進学した．

■研究課題
1．木質バイオマス加水分解水素化触媒系の開発
木質バイオマスの主成分であるセルロースは最も豊富なバイオマスであり，さらに非可食であるため再生可能資源として有効利用することが求められている．我々は，固体触媒のみを用いてセルロースを加水分解水素化し，ソル
ビトールを合成することに成功している（図1）．ソルビト
ールは，既に実用化されているポリイソソルビドカーボネートなどエンジニアリングプラスチックの原料となっている有用な化合物である．現在は反応の効率化および固体
触媒の作用解明を進めている．《講演1,16,18,24,25,26》．

40

2016年度のトピック： ゼオライトH-betaがソルビトールの脱水に活性を示すことを見出した．Si/Al比75のものが特に高活性であり，触媒活性はSi/Al比に対して火山型の相関を示した．この結果は，脱水反応に活性な酸点と，脱水で生成した水の排除（疎水性）の両方が必要なことを示唆している．また，速度論的検討や外表面修飾効果の検討
により，主な活性点は細孔内部の酸点であることを明らかにした．高活性な均一系触媒である硫酸によるソルビトー
ルから選択的な1,4-ソルビタン生成機構の解明や，DFT計
算によるbetaゼオライト細孔空間内における選択的なイ
ソソルビド生成メカニズムの解明に取り組んでいる．セル
ロースバイオマスの構成糖であるキシロースを脱水して合成されるフルフラールも，汎用的な有機溶剤（THFやフルフリルアルコール）や樹脂原料（1,5-ペンタンジオール）となる．我々は，酸性質を持つ金属酸化物（含水ニオブ酸）
が液体酸を凌駕する高性能触媒として機能し，キシロース
からフルフラールを高収率で合成できることを報告した《論文7》．
3．木質バイオマスおよび海洋バイオマスの加水分解
セルロース・ヘミセルロースを含有する木質バイオマス
を加水分解して単糖を効率的に合成することは，次世代バ
イオリファイナリーの最重要課題である．我々は，従来の均一系触媒に替わる固体触媒の開発を検討しており，カルボン酸などの弱酸点を持つ炭素材料が触媒となることを見出している．機構研究に基づき，さらに高機能な触媒の設計を行い，セルロースだけでなく実際の木質バイオマスを効率的に加水分解できる触媒系を目指している．
2016年度のトピック： （1）カルボン酸およびフェノー
ル性水酸基を高密度固定したカーボン材料がセルロース
糖化に対して高活性であることを検証するため，様々な置換基を結合した安息香酸誘導体をカーボン触媒の活性サ

年報2016・研究室編●

イトモデルとして利用し，β-1,4-Glucanの加水分解特性を検証した．2つのカルボン酸またはカルボン酸とフェノー
ル性水酸基が隣接位（オルト位）に結合しているサリチル
酸およびフタル酸が他の誘導体よりも高いターンオーバ
ー頻度（TOF）を示すことを発見した．これらの誘導体の高い加水分解特性は，カルボン酸基による加水分解作用ともう一つの親水性官能基（カルボン酸またはフェノール性水酸基）のβ-1,4-Glucanに対する吸着作用が協奏的に作動したことに起因している．
（2）ユーカリの粉末を空気によって300 ºCで酸化すると，弱酸性の官能基を多く持つ炭素が得られる．この炭素をユーカリの粉末を混合粉砕処理
し，弱酸性の水溶液中で加熱撹拌すると，ユーカリの加水分解が進行してグルコースが80 %，キシロースが90%の収率で得られた(図3)．この反応系では，100 gのユーカリから50 g以上の糖を作ることができる．反応後の炭素とユーカリ由来の固体残渣(リグニンなど)は，同じ空気酸化処理
により活性なカーボン触媒へと変換することができた．さらに，粉砕によって得られるカーボン触媒と木材の混合粉末を用いた流通型反応システムを構築することに成功し，
従来の回分式反応器の反応特性を維持したまま糖類を連続生産することも可能となった．
《上記の両方に関連する
成果：論文2,5, 講演1,2,3,4,10,11,12,13,15,16,18,21,
24,25,26,受賞5》．

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

図5 メソポーラスシリカ担持白金ナノ粒子によるエチレンの低温酸化除去

図3 ユーカリを利用した循環型糖化プロセス(3)カニやエビなど甲殻類の殻に含まれるキチンはN-アセ
チルグルコサミン(NAG)が多数繋がった高分子であり，それ自身またはその誘導体は医薬品や機能性ポリマーの原料になる．しかし，キチンからNAGを選択的に合成するた
めには，従来法では，環境負荷の高い大量の塩酸を触媒として用いるか，または酵素による長時間反応が必要とな
り，実際の用途は健康食品などに限られている．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(図4)．ボールミルの機械的な力がキチン分子の主鎖に対して張力として働き，選択的な分解を促進したと推定している．この中間体をさらに熱水中で分解するとNAGが，メタノール中で分解すると1-O-メチ
ル-N-アセチルグルコサミン(MeNAG)が，それぞれ高収率で得られた．このプロセスでは，液体酸のみに頼る従来法に比べて，酸の使用量を99.8%削減することが可能となった《講演5,11》．

2016年度のトピック： メソポーラスシリカ担持白金触媒が，日立アプライアンス株式会社から発売される2015年以降の家庭用冷蔵庫に搭載された．この触媒を冷蔵庫の野菜室に搭載することにより，野菜類の鮮度保持効果の一層の向上が確認されている．この実用化例を踏まえ，本年度はエチレンの低温酸化に対するさらに踏み込んだ基礎検討を進めた．シリカ担体としてこれまで利用しているメソ多孔体（MCM-41, SBA-15，SBA-16）に加え，非多孔性アモル
ファスシリカであるアエロジルに担持した白金触媒も0ºCにおいて低濃度エチレン (50 ppm)をH2OとCO2へ酸化分
解すること，さらにその触媒活性はメソポーラスシリカ担
持白金触媒と同等であることを見出した．さらに機構研究を進めたところ，中間体として考えられている一酸化炭素
やホルムアルデヒドも，同様の低濃度条件であれば0 ºC
にてエチレンより速やかに完全酸化することを明らかにした．白金表面におけるエチレン酸化の反応機構を更に解明するため，現在は反応速度解析を進めている《総説・解説4,5,6,7,講演14,19》．メソポーラスシリカ担持白金触媒の実用化に伴い，冷蔵庫内で生成する悪臭物質の分解に対しても検討を進めている．本年度は，魚肉類から発生する
含イオウ有機物のモデル化合物であるメチルメルカプタンの分解除去を検討した．様々な金属種を検討したところ，シリカ担体ルテニウム触媒が，50-200 ppmのメチルメ
ルカプタンの除去に有効であることを見出した．
5．アルカンを選択酸化できるシングルサイト触媒の開発

図4 機械的な力を利用したキチンの分解●年報2016・研究室編

メソポーラス有機シリカはシリカ壁内の有機基の結晶状配列と均一メソ細孔の規則的な周期構造を併せもつ特異な材料であり，固体表面に均一な構造の錯体触媒サイトを孤立高分散に形成できる新しい固定化担体として注目されている．我々は，ビピリジンを含有したメソポーラス
有機シリカ上にルテニウム錯体を形成させることで，ルテニウムの均一な活性サイト構造を持つシングルサイト触41

媒を開発した．本触媒を，これまでの固定化触媒では困難であった不活性なアルカンの選択酸化反応に適用したと
ころ，アダマンタンおよびcis-デカリンの3級C-H結合を位置選択的に酸化することができた（図6）．均一錯体触媒は活性サイト同士の相互作用による分解が起こり，さらに触媒の分離回収には多大なエネルギー消費を伴う単離操作が必須だが，本触媒は単純な濾過によって触媒と生成物を分離することができ，さらに回収した触媒はこれらアルカンの酸化反応に対して活性および選択性を維持したまま繰り返し使用が可能であった．この高い再使用性は，メソ
ポーラス有機シリカ表面に孤立高分散に固定した触媒活性サイト同士の相互作用を抑制できたためと考えられる《講演7》．

図6 メソポーラスシリカ担持白金ナノ粒子によるエチレンの低
温酸化除去■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
米国カリフォルニア大学バークレー校Alexander Katz准教
授，「ゼオライト鋳型炭素へのセルロースオリゴマーの吸着 」 / オ ラ ン ダ ア イ ン ト フ ォ ー フ ェ ン 工 科 大 学 Emiel
Hensen教授，「固体触媒による木質系バイオマスの変換」/
愛媛大学大田英俊助教「リグニンを炭化水素に変換する省
エネルギー型触媒反応の開発」/東京工業大学山口渉助教「バイオマス由来糖類を用いた触媒的炭素－炭素結合形
成反応を鍵とする新しい成品原料製造プロセスの創製」/
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」/鳥取大学菅沼学史助教，「グリセロールから有用化学資源の環境低負荷型合成」/首都大東京村山徹特任教授，「金ナノ粒子担持ニオブ酸化物を用いたバイオマ
ス転換反応」/産業技術総合研究所根本耕司研究員，「リグ
ニンの効率的低分子化触媒の開発と低分子リグニンの利活用」■2016年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Yabushita, M.; Li, P.; Bernales, V.; Kobayashi, H.;
Fukuoka, A.; Gagliardi, L.; Farha, O. K.; Katz, A.
Unprecedented Selectivity in Molecular Recognition of
Carbohydrates by a Metal-Organic Framework. Chem
Commun. 2016, 52, 7094-7097.*(2) Shrotri, A.; H. Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Air Oxidationof Activated Carbon to Synthesize a Biomimetic Catalyst for
Hydrolysis of Cellulose. ChemSusChem 2016, 9,
1299-1303.*(3) Wada, E.; Kitano, M.; Yamamoto, K.; Nakajima, K.;
Hayashi, S.; Hara, M. Synthesis of Niobium-Doped Titanate
Nanotubes as Solid Acid Catalysts. Catal. Sci. Techol. 2016,

42

6, 4832-4839.*(4) Yabushita, M.; Li, P.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.; Farha,
O. K.; Katz, A. Complete Furanics-Sugar Separations with
Metal-Organic Framework NU-1000. Chem. Commun. 2016,
52, 11791-11794.*(5) Yabushita, M.; Techikawara, K.; Kobayashi, H.; Fukuoka,
A.; Katz, A. Zeolite-Templated Carbon Catalysts for
Adsorption and Hydrolysis of Cellulose-Derived Long-Chain
Glucans: Effect of Post-Synthetic Surface Functionalization.
ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 6844-6851.*(6) Murayama, T.; Nakajima, K.; Hirata, J.; Omata, K.;
Hensen, E. J. M.; Ueda, W. Hydrothermal Synthesis of aLayered-Type W-Ti-O Mixed Metal Oxide and Its Solid Acid
Activity. Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 243-250.*(7) Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K. Amorphous
Nb2O5 as a Selective and Reusable Catalyst for Furfural
Production from Xylose in Biphasic Water and Toluene. ACS
Catal. 2017, 7, 2430-2436.*(8) Kobayashi, H.; Ito, S.; Hara, K.; Fukuoka, A. Conversion
of Glycerol to Acrolein by Mesoporous SulfatedZirconia-Silica Catalyst. Chin. J. Catal. 2017, 38, 420-425.*(9) Yabushita, M.; Li, P.; Durkin, K. A.; Kobayashi, H.;
Fukuoka, A.; Farha, O. K.; Katz, A. Insights into
Supramolecular Sites Responsible for Complete Separationof Biomass-Derived Phenolics and Glucose in Metal-Organic
Framework NU-1000. Langmuir 2017, 33, 4129-4137.*
総説・解説(1) 小林広和，固体触媒法による木質バイオマスの選択的な分解，触媒，58，159-162 (2016).
(2) 中島清隆，固体ルイス酸による水中での糖変換反応，触媒，58，218-221 (2016).
(3) Fukuoka, A. Preface, Chin. J. Chem. 2017, 38, 419.
(4) 中島清隆，福岡淳，担持金属触媒による低温エチレン
酸化，ペテロテック，40，25-29 (2017).
(5). 中島清隆，福岡淳，メソポーラスシリカ担持白金触媒による低温エチレン酸化，触媒，59，25-31 (2017).
(6) 中島清隆，福岡淳，メソポーラスシリカ担持白金触媒による低温エチレン酸化，セラミックス，52，6-11(2017).
(7) 石戸信広，中島清隆，福岡淳，メソポーラスシリカ担
持白金触媒による低温エチレン酸化と冷蔵庫触媒としての応用，工業材料，65，49-53 (2017).
著書(1) Yabushita, M. A Study on Catalytic Conversion of
Non-Food Biomass into Chemicals, Fusion of Chemical
Sciences and Engineering, Springer-Verlag Singapore (2016).
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Fukuoka, A.: "Conversion of Cellulosic Biomass by
Heterogeneous Catalysts" 20th Annual Green Chemistry andEngineering Conference, American Chemical Society,Portland, USA (2016/6/14-16) [Keynote lecture](2) Fukuoka A.: "Conversion of Cellulosic Biomass by Carbon
Catalysts"
International
SymposiumonCatalytic
Conversions of Biomass (ISCCB 2016), Taipei, Taiwan(2016/6/27-30) [Plenary lecture](3) Shrotri, A.: Kobayashi H.: Fukuoka, A.: "Conversion of
lignocellulosic biomass to monomeric sugars in ahigh-pressure slurry flow reactor with oxygenated carbon
catalyst", Pre-symposium of 16th international congress on
Catalysis (16th ICC) and 2nd international symposium of
Institute for Catalysis, Sapporo, Japan (2016/6/30-7/1) [Oral](4) Fukuoka, A.: "Conversion of Cellulosic Biomass by Solid
Catalysts" The 16th International Congress on Catalysis,
Beijing, China (2016/7/3-8) [Invited Lecture]

年報2016・研究室編●

(5) Kobayashi, H.: Yabushita, M.: Techikawara, K.: Fukuoka,
A.: "Catalytic Conversion of Chitin to Monomers with
Retention of N-Acetyl Group" 16th International Congress on
Catalysis, Beijing, China (2016/7/3-8) [Poster](6) Yabushita, M.: Techikawara, K.: Kobayashi, H.: Fukuoka,
A.: Katz, A.: "Unique Microporous Catalysts for Upstream
Biorefinery Processes: Metal-Organic Framework and
Zeolite-Templated Carbon" 252nd ACS National Meeting &Exposition, Philadelphia, USA (2016/8/21-25) [Keynote
lecture](7) Ishito, N.: Kobayashi, H.: Nakajima, K.: Maegawa, Y.:
Inagaki, S.: Hara, K.: Fukuoka, A.: "Synthesis of
Ru-Immobilized Periodic Mesoporous Organosilica andApplication for Selective Oxidation of Alkanes" 6thInternational IUPAC Conference on Green Chemistry
ICGC-6, Venice, Italy (2016/9/4-8) [Oral](8) Nakajima, K.; Noma, R.: Hara, M.: "Facile HMF
Formation from Glucose in Water over Phosphate/TiO2 with
Water-Tolerant Lewis Acid Catalyst" 6th International IUPAC
Conference on Green Chemistry ICGC-6 Venice, Italy(2016/9/4-8) [Oral](9) Nakajima, K.: Noma, R.: Hara, M.: "Efficient Productionof Furfural from Xylose in Water over Phosphate/TiO2" 6thInternational IUPAC Conference on Green Chemistry
ICGC-6 Venice, Italy (2016/9/4-8) [Poster](10) Fukuoka, A.: "Conversion of Cellulosic Biomass by Solid
Catalysts" 3rd International Symposium on Catalysis for
Clean Energy and Sustainable Chemistry (CCESC 2016),
Madrid, Spain (2016/9/7-9) [Oral](11) Kobayashi, H.: Yabushita, M.: Techikawara, K.: Fukuoka,
A.: "Depolymerization of chitin by mechanocatalysis" 3rdInternational Symposium on Catalysis for Clean Energy andSustainable Chemistry (CCESC 2016), Madrid, Spain(2016/9/7-9) [Poster](12) Fukuoka, A.: "Biomass Conversion and Food Storage by
Heterogeneous Catalysts" Seminar at School of Materials andEngineering, Nankai University, Tianjin, China (2016/10/12)[Invited lecture](13) Fukuoka, A.: "Conversion of Cellulosic Biomass by Solid
Catalysts" The 2nd International Symposium on Catalytic
Science and Technology in Sustainable Energy andEnvironment (EECAT 2016), Tianjin, China (2016/10/14)[Invited lecture](14) 福岡淳：「白金触媒によるエチレン酸化と野菜・果物の鮮度保持への応用」，触媒学会ナノ構造触媒研究会講演 会 ， 特 異 的 ナ ノ 構 造 のもた ら す 触 媒作用 , 横 浜 市（2016/11/4）［依頼講演］(15) 福岡淳：「炭素系触媒によるリグのセルロース分解」
平成28年度先端融合研究環（統合研究領域）シンポジウ
ム，バイオマスの総合的有効利用に関するシンポジウ
ム,神戸市（2016/11/9）［依頼講演］(16) Fukuoka, A.: "Biomass Conversion by Heterogeneous
Catalysts" PCOSS-ICAT Joint International Symposium on
Catalysis Science for Sustainable Society, Xiamen, China(2016/12/9) [Invited lecture](17) Yokoyama, H.: Kobayashi, H.: Fukuoka, A.:"Dehydration of Sorbitol to Isosorbide by Beta Zeolites"
PCOSS-ICAT Joint International Symposium on Catalysis●年報2016・研究室編

Science for Sustainable Society, Xiamen, China (2016/12/9)[Poster](18) Fukuoka, A.: "Depolymerization of Cellulosic Biomass
by Carbon Catalysts" Mini-symposium on Frontiers inCatalysis Research: Catalytic Upgrading of Cellulose, from
Fundamentals to Practical Applications, Eindhoven, The
Netherlands (2016/12/15) [Invited lecture](19) Fukuoka, A.: "Low-Temperature Oxidation of Ethylene
by Platinum Supported on Mesoporous Silica" 7thAsia-Pacific Congress on Catalysis (APCAT-7), Mumbai,
India (2017/1/17-21) [Invited lecture](20) Nakajima, K.: Fukuoka, A.: "Reaction Mechanism on
Glucose to HMF Transformation in Water over
Phosphate/TiO2" 7th Asia-Pacific Congress on Catalysis(APCAT-7), Mumbai, India (2017/1/17-21) [Oral](21) Shrotri, A.: Kobayashi, H.: Fukuoka, A.: "Air-Oxidationof Activated Carbon for Hydrolysis of Cellulose over Weakly
Acidic Functional Groups" 7th Asia-Pacific Congress on
Catalysis (APCAT-7), Mumbai, India (2017/1/17-21) [Oral](22) 中島清隆：「固体ルイス酸によるバイオマス由来糖類からの有用フラン類・有機酸の合成」第41回触媒化学融合研究センター講演会,つくば市（2017/2/3）［依頼講演］(23) 中島清隆：「ニオブ系酸化物の水中ルイス酸作用と糖変換への応用」東北大学多元物質科学研究所，第10回新機能無機物質探索研究センターシンポジウム,仙台市（2017/2/10）［依頼講演］(24) Fukuoka, A.: "Catalytic Conversion of Biomass:
Overview and Perspectives" NOVACAM Green Catalysis by
Design Scientific Meeting & Student Winter School, Padova,
Italy (2017/2/22) [Invited lecture](25) Kobayashi, H.: "Development of Solid Catalyst-Solid
Substrate Reactions for Efficient Utilization of Biomass" 日
本化学会第97春季年会, 横浜市 (2017/3/16-19) ［日本
化学会進歩賞，受賞講演］(26) 福岡淳：「触媒法バイオマス変換の現状と展望」，第119 回 触 媒 討 論 会 特 別 シ ン ポ ジ ウ ム ， 八 王 子 市（2017/3/22）［依頼講演］
受賞(1) 30歳以上の部の最優秀論文：小林広和，固体触媒法による木質バイオマスの選択的な分解，触媒，58，159-162(2016).
(2) Best Oral presentation Award, 7th Asia-Pacific Congress on
Catalysis (APCAT-7): Shrotri, A., "Air-Oxidation of
Activated Carbon for Hydrolysis of Cellulose over Weakly
Acidic Functional Groups " (2017.1.20)(3) 平成28年度北海道大学研究総長賞・優秀賞：福岡淳(2017/1/30)(4) 平成28年度北海道大学研究総長賞・奨励賞：中島清隆(2017/1/30)(5) Outstanding Reviewer for Chemical Science, Royal
Society of Chemistry: Fukuoka, A. (2017/2/9)(6) 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」(2017.3.17)43触媒材料研究部門/ Catalyst Material
Research Division

R1
N
R2

O
3

R

+ H2

R1
N
R2

Pt-MoOx/TiO 2

R3

(1)

OH

(2)

■2016年度の構成員〈教授〉清水研一・〈客員教授〉上田渉・〈准教授〉古川森也［2016/07/15～］・〈助教〉鳥屋尾隆・〈特任助教〉
S. M. A. Hakim SIDDIKI・〈非常勤研究員〉今健一・〈学術研究員〉小野寺渉・〈総合化学院/大学院博士課程〉後
藤 文 倫 /Sondomoyee Konika MOROMI/Sharmin Sultana
POLI/Md. Nurnobi RASHED〈工学部/学部学生〉石原圭祐・〈研究生〉Pingping YI・〈技術補助員〉Abeda Sultana
TOUCHY/Md. Ayub, ALI［～2016/09/30］/阿久津和代［～
2016/09/30］/磯部昭子［2016/10/01～2016/12/31］

O
C11 H232016年4月にS.M.A. Hakim SIDDIKI特任助教と小野寺渉学
術研究員が着任した．2016年7月に古川森也准教授が着任した．2016年9月に阿久津和代技術補助員が退職した．総合 化 学 院 博 士 課 程 の 後 藤 文 倫 と Sondomoyee Konika
MOROMIが博士号を取得し，学士課程の石原圭祐が卒業
した．

■研究課題
サステナブルな化学品合成および自動車排ガス浄化に高性能を示す固体触媒の開発と設計指針の構築を主な研究課題としている．理論化学，材料科学，情報科学分野を専門とする学内外の研究者との共同研究も行っている．
1．難還元性有機分子の選択水素化
CO2やカルボン酸系バイオマスの化学品への変換を達成するためには，これら難還元性分子の水素化に有効な触媒の開発が必須である．従来，選択水素化分野では白金族錯体触媒が先導的な役割を果たしてきたが，安定性に乏しく
触媒/生成物の分離も困難であるため量産には不向きである．固体触媒は実用化に有利な反面，選択的な官能基変換を達成した例は極めて少ない．我々はカルボン酸類縁体を活性化できるLewis酸と水素解離サイト（金属ナノ粒子）の協働触媒作用場を設計し，高難度な基質(アミド，カル
ボン酸，バイオマス基幹化合物，CO2)を選択的に化学品に変換する10種の固体触媒系を開発してきた．
2016年度のトピック： アミドのアミンへの選択水素化（式1），スルホキシドのスルフィドへの水素化（式2），カ
ルボン酸のアルコールへの選択水素化（式3），CO2+H2下でのNH3のメチル化（式4）を効率的に進行させる再利用可能な固体触媒を開発した．CO2+H2混合ガスを合成ガスやメタノールに替わるカーボンニュートラルなメチル化剤に用いて，C1化合物よりも高付加価値な生化学品を直接合成できる可能性が示された．一連の研究は，固体表面の多機能性を最適制御すれば，難還元性分子の還元的変換における選択性の任意チューニングが可能であることを系統的に実証するものである．《論文2,4,12,13》

44

Re/TiO 2O
C11 H23

O
R

1S

O
Ph

NH3

■2016年度のうごき

OH +H2S

R2

Pt-MoOx /TiO 2

O

H2
Ph

+ CO2 + H2

R1

R2
(3)

Ph

Pt-MoOx/TiO 2

S

S

Ph

H3 C
N CH3
H3C

(4)

2．アルコールの直接的官能基変換
遷移金属の酸化還元能を利用した水素移動型のファイ
ンケミカルズ合成反応は白金族(Ru，Ir)錯体触媒を中心に学術的発展がなされてきたが，実用性向上には分離・再利用の容易な固体触媒の開発が必須である．一方，ラネーニ
ッケル等のバルク状のベースメタルを固体触媒に用いた方法は工業的な化学品製造に用いられてきたが，高温・高圧条件における限定的な基質への適用例が専らである．
我々は，担持金属ナノ粒子触媒がアルコールの脱水素を鍵と す る 14 種 の 結 合 形 成 反 応 (Hydrogen-borrowing 及 び
Acceptorless dehydrogenative coupling型反応)に対し，従来型の有機金属触媒を上回る触媒性能を示すことを見いだ
してきた．
2016年度のトピック： 多様な骨格・官能基を有するアルコールをオレフィンに変換する新規固体触媒系開発した．
活性金属当たりのターンオーバー数（触媒寿命）は均一系
触媒の200倍に達した．《論文3,5,8,9,14》3．不均一系Lewis酸触媒による一段階有機合成
CeO2表面上の弱いLewis酸点は水や塩基共存下でもニト
リル・カルボニル基を活性化し，隣接塩基(OH-, アルコキ
シド等)による求核攻撃をアシストすることで前例のない触媒作用を示すことを見出してきた．また，ニオブ酸化物
は強塩基（アミン）共存下でも弱塩基(カルボキシル基)をLewis酸的に活性化させる．本性質に基づき，広範囲のアミド縮合関連反応に有効な触媒法を開発してきた．
2016年度のトピック： Nb2O5が環状酸無水物と１級アミンからの環状イミン合成を触媒的に進行させることを見出した．本法は脱水縮合剤等の添加剤を用いずに中性条件で本反応を進行させた初めての固体触媒系である．
《論文
6,15》

年報2016・研究室編●

44

4．排ガス浄化用触媒の設計指針
炭化水素やアンモニアを還元剤に用いたNOx選択還元の触媒反応機構を研究してきた．
2016年度のトピック： Ag触媒による炭化水素脱硝に関する成果を著書にまとめた。《著書1》5．規則性合金を用いた高効率分子変換系の開拓
特異的な表面反応場を有する規則性合金（RhIn，RhSb，
PdZn，Pd3Pb等）を用いることで，以下に代表される高効率触媒系を構築することに成功した《論文17-22》： (i)
常温常圧下におけるニトロ化合物の官能基選択性水素化《論文17》，(ii)アルコールをアルキル化剤に用いたベンジルアミン類のN-アルキル化《論文18》，(iii)官能化アルキンからの(E)-アルケン合成《論文21》．また，これらの研究においては実験だけでなくDFT計算を用いた詳細な検討から，反応場における特異的な合金構造の役割を原子レ
ベルで明らかにした．
6．異分野融合による触媒科学研究
新しい触媒科学の創成を目指して，触媒化学以外の分野（理論化学，材料科学，情報科学分野等）を専門とする学
内外の研究グループとの共同研究を行っている．
2016年度のトピック： 理論化学《論文1》，電子顕微鏡解
析《論文5》，触媒物質化学《論文11》，情報科学《論文10》
分野との共同研究成果を論文として発表した．

■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
室蘭工業大学大学院工学研究科 神田康晴准教授「貴金属リン化物触媒のin-situキャラクタリゼーション」/成蹊大
学理工学部 霜田直宏助教「硫黄成分を含んだメタン水蒸
気改質反応での金属酸化物担持Pt触媒の劣化挙動の検討」/関西大学生命工学部 大洞康嗣教授「DMF保護ナノコロイ
ド微粒子の固定化と不均一系触媒としての利用」/大分大学工学部応用化学科 永岡勝俊准教授「バイメタリック触媒を利用した新しい有機反応の創成」■2016年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Lyalin, A.; Shimizu, K.; Taketsugu, T. Interface Effects in
Hydrogen Elimination Reaction from Isopropanol by Ni13
Cluster on θ-Al2O3(010) Surface. J. Phys. Chem. C 2017, 121,
3488-3495.*(2) Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Onodera,
W.; Kon, K.; Morita, Y.; Kamachi, T.; Yoshizawa, K.;
Shimizu, K. TiO2-supported Re as a general andchemoselective heterogeneous catalyst for hydrogenation ofcarboxylic acids to alcohols. Chem. Eur. J. 2017, 23,
1001-1006.*(3) Moromi, S. K.; Siddiki, S. M. A. H.; Kon, K.; Toyao, T.;
Shimizu, K. Acceptorless dehydrogenation of N-heterocycles
by supported Pt catalysts. Catal. Today 2017, 281, 507-511.*(4) Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Ishihara, K.; Kon, K.;
Onodera, W.; Shimizu, K. Heterogeneous Platinum Catalysts
for Direct Synthesis of Trimethylamine by N-Methylation ofAmmonia and Its Surrogates with CO2/H2. Chem. Lett. 2017,46, 68-70.*(5) Yoshida, K.; Kon, K.; Shimizu, K. Atomic-Resolution
HAADF-STEM Study of Ag/Al2O3 Catalysts for
Borrowing-Hydrogen and Acceptorless Dehydrogenative
Coupling Reactions of Alcohols. Top. Catal. 2016, 59,
1740–1747.*(6) Siddiki, S. M. A. H.; Toyao, T.; Kon, K.; Touchy, A. S.;
Shimizu, K. Catalytic hydrolysis of hydrophobic esters on/in●年報2016・研究室編

water by high-silica large pore zeolites. J. Catal. 2016, 344,
741–748.*(7) Goto, Y.; Shimizu, K.; Kon, K.; Toyao, T.; Murayama, T.;
Ueda, W. NH3-efficient ammoxidation of toluene byhydrothermally synthesized layered tungsten-vanadium
complex metal oxides. J. Catal. 2016, 344, 346–353.*(8) Kon, K.; Onodera, W.; Toyao, T.; Shimizu, K. Supported
rhenium
nanoparticle
catalysts
foracceptorlessdehydrogenation of alcohols: structure–activity relationshipand mechanistic studies. Catal. Sci. Technol. 2016, 6,
5864–5870.*(9) Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, S. A.; Chaudhari, C.; Kon, K.;
Toyao, T.; Shimizu, K. Synthesis of 2,5-disubstituted pyrroles
via dehydrogenative condensation of secondary alcohols and1,2-amino alcohols by supported platinum catalysts. Org.
Chem. Front. 2016, 3, 846–851.*(10) Takigawa, I.; Shimizu, K.; Tsuda, K.; Takakusagi, S.
Machine-learning prediction of the d-band center for metals
and bimetals. RSC Adv. 2016, 6, 52587–52595.*(11) Saito, A.; Kinoshita, H.; Shimizu, K.; Nishina, Y.
Hydrosilane-Assisted Formation of Metal Nanoparticles on
Graphene Oxide., Bull. Chem. Soc. Jpn. 2016, 89, 67–73.*(12) Touchy, S. A.: Siddiki, S. M. A. H.; Onodera, W.; Kon, K.;
Shimizu, K. Hydrodeoxygenation of sulfoxides to sulfides by a
Pt and MoOx co-loaded TiO2 catalyst. Green Chem. 2016, 18,2554-2560.*(13) Shimizu, K.; Onodera, W.; Touchy, A. S.; Siddiki, S. M. A.
H.; Toyao, T.; Kon, K. Lewis Acid-Promoted HeterogeneousPlatinum Catalysts for Hydrogenation of Amides to Amines.
ChemistrySelect 2016, 4, 736–740.*(14) Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Kon, K.; Shimizu, K.
Direct Olefination of Alcohols with Sulfones by Using
Heterogeneous Platinum Catalysts. Chem. Eur. J. 2016, 22,6111–6119.*(15) Ali, Md. A.; Moromi, S. K.; Touchy, A. S.; Shimizu, K.
Direct Synthesis of Cyclic Imides from Carboxylic Anhydrides
and Amines by Nb2O5 as a water-tolerant Lewis acid Catalyst.
ChemCatChem 2016, 8, 891–894.*(16) Goto, Y.; Shimizu, K.; Murayama, T.; Ueda, W.
Hydrothermal synthesis of microporous W–V–O as an efficient
catalyst for ammoxidation of 3-picoline. Appl. Catal. A 2016,
509, 118–122.*(17) Furukawa, S.; Takahashi, K.; Komatsu, T. Well-structured
Bimetallic Surface Capable of Molecular Recognition for
Chemoselective Nitroarene Hydrogenation. Chem. Sci. 2016, 7,
4476-4484.*(18) Furukawa, S.; Suzuki, R.; Komatsu, T. Selective
Activation of Alcohols in the Presence of Reactive Aminesover Intermetallic PdZn: Efficient Catalysis for
Alcohol-Based N-Alkylation of Various Amines. ACS Catal.
2016, 6, 5946-5953.*(19) Iihama, S.; Furukawa, S.; Komatsu, T. Efficient Catalytic
Systemfor
Chemoselective
HydrogenationofHalonitrobenzene to Haloaniline Using PtZn Intermetallic
Compound. ACS Catal. 2016, 6, 724-726. *(20) Furukawa, S.; Ehara, K.; Komatsu, T. Unique Reaction
Mechanism of Preferential Oxidation of CO over
Intermetallic Pt3Co Catalysts: Surface-OH-MediatedFormation of Bicarbonate Intermediate. Catal. Sci. Technol.
2016, 6, 1642-1650. *(21) Furukawa, S.; Komatsu, T. Selective Hydrogenation of
Functionalized Alkynes to (E)-Alkenes Using Ordered Alloys
as Catalysts. ACS Catal. 2016, 6, 2121-2125. *(22) Furukawa, S.; Tsuchiya, A.; Kojima, Y.; Endo M.;
Komatsu, T. Raney-Type Ru-La Catalysts Prepared from a45

Ru-La-Al Ternary Alloy: Enhanced Activity in Ammonia
Decomposition. Chem. Lett. 2016, 45, 158-160.*(23) Furukawa, S.; Nishimura, G.; Komatsu T. Oxygen
Sensitivity of Intermetallic Compound Surface Comprising
Early Transition Metal. J. Jpn. Petrol. Inst. 2016, 59,
160-163.*
総説/解説/報告(1) Furukawa, S.; Komatsu T. Intermetallic Compounds:
Promising Inorganic Materials for Well-Structured andElectronically Modified Reaction Environments for Efficient
Catalysis. ACS Catal. 2017, 7, 735-765.*
著書(1) 清水研一『第6章第1節ディーゼル脱硝用銀触媒の設計とNOx還元技術』，「ディーゼルエンジン排気浄化における触媒材料およびシステムの開発・要素技術」（分担執筆），サイエンス＆テクノロジー，東京(2017)

触媒塾，札幌(2016/04/23)[依頼講演](2) Shimizu, K.: "CeO2-catalyzed Transformations of Nitriles,
Amides and Esters” Rare Earths 2016, Sapporo, Japan(2016/06/9) [Invited Lecture](3) 清水研一：「金属触媒における活性制御因子：実験・理論・情報科学によるアプローチ」日本金属学会2016年
秋期講演大会公募シンポジウム，豊中(2016/09/23)[基調講演](4) 清水研一：「二酸化炭素・カルボン酸類の触媒的水素化を利用する化学品の一段合成」「エネルギーの高効率な創出，変換・貯蔵，利用の新規基盤技術の開発」第１回連携推進ワークショップ：触媒元素戦略研究との連携を求めて，札幌(2016/11/29) [依頼講演](5) 古川森也：「規則性合金を用いた触媒開発とその設計」，若手研究者のための講演会，JXエネルギー（株）
中央研究所，横浜(2016/10/20) [依頼講演]

招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 清水研一：「触媒上での分子の活性化」2016年北の国46

年報2016・研究室編●

46

光触媒科学研究部門/ Photocatalysis
Research Divisio■2016年度の構成員〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈特任講師〉Marcin JANCZAREK・〈助教〉高島舞・〈共同研究フェロー〉高瀬舞・〈秘書（技術補助員）〉青木加苗・〈JSPS
外国人特別研究員〉Peng WANG［2016/11/30～］・〈博士研究員〉Zhishun WEI/楊樹斌・〈訪問博士研究員〉Joanna
NADOLNA［～2016/10/14］・〈学術研究員〉遠藤摩耶・〈訪問大学院生〉サミーラ＝アベーラタナ/Pradudnet
KETWONG［～2017/01/31］/Beata BAJOROWICZ［2016/11/03～2017/02/03］/Pawel MAZIERSKI［2017/01/21～2017/03/13］・〈環境科学院/大学院博士課程〉堀晴菜/Jiachen WANG/Kunlei WANG/竹内脩悟/新田明央/義煎健太/小林健太・〈環境科学院/大学院修士課
程〉瀧澤大［～2017/01/06］/柴俊介/長尾昌紀［～2017/02/14］/吉原駿/ボブ＝ジョン［2016/10/01～］・〈研究生〉ボブ＝ジョン［2016/04/01～2016/09/30］

1. 光触媒の構造・特性－活性相関の解明と高活性光触媒の開発
光触媒反応は酸化チタンなどの半導体とよばれる固体に光を照射したときに起こる化学反応のうち，反応前後で固体，すなわち光触媒が変化しないものをさす．光触媒反応がすすむ速さは，光の強度や波長とともに，光触媒の構造・特性に大きく依存する．当研究室では，どのような構造・特性が光触媒に影響をあたえるのか，どのような構造・特性のものが高活性なのか，さらにそれを実現するた
めに，どのように調製あるいは処理すればよいのかをあきらかにし，実際に高活性な光触媒を開発している．
2016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（図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（図1中）の合成を行い，その特徴と光触媒活性を比較して，露出結晶面が活 性 に あ た え る 影 響 を 検 討 し た 《 論 文 1,6/ 講 演
13,26,36,42》．（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．これは，形状と光触媒活性の相関を明らかにしたはじめての例である．昨年に引き続いて検討をくわえて成果を発表した．《論文10,11 /講演16,18,32》．（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■2016年度のうごき
教員，秘書，博士研究員および学術研究員は2015年度からひきつづいて勤務した．日本学術振興会外国人特別研究員としてPeng WANG博士が11月に着任した．企業（共同研究/受託研究），国内外の大学（国際共同研究，共同利用・共同研究ほか）から多数の研究員や大学院生が短期あるいは長期（1年程度）滞在した．4月に修士課程大学院生（環境科学院環境物質科学専攻）2名が加入した，また，文部科学省奨学生としてボブ＝ジョン（パプアニューギニア）
が研究生として加入し，10月に環境科学院修士課程に入学した．なお，博士課程2年の1名（新田明央）が博士課程教育リーディングプログラム「物質科学フロンティアを開拓するAmbitiousリーダー育成プログラム」の第1期生であ
る．

■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．

●年報2016・研究室編

Fig. 1(upper) Decahedral-shaped single crystalline
titania particles of extremely high photocatalytic activity
prepared by newly developed coaxitial-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.).

47

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《論文5/講演7》．両者の波長が異なるため，太陽光などのひろい波長分布をもつ光により効率よく反応が進行することがあきらかになった．
（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15》．（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1/著書1/講演1～6,8,12,19～25,29,31,33～
34,37～39》．
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．
2016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（図2）を原料を懸濁させた水溶液の水熱処理により合成することができる（図2）こと，これが可視光領域でも比較的高い活性を示すことを報告してきたが，その生成機構は不明であった．本年度はこの検討をすすめ，論文，解説および学会で発表した《論文13/講演14,27》．（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．
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.

48

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.

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．図3は金粒子担持酸化チタンの拡散反射スペクトルと作用スペクトルで，これにより可視光照射下での光触媒反応が表面プラズモン励起にもとづく
ことがあきらかになった．また，高光強度（最高約350 mWcm-2）の連続光源として紫外線LEDを導入し，酸化チタン
光触媒反応による酸素生成反応などの多電子移動反応系
が光触媒粒径や光強度，電子受容体の種類により，高次の光強度依存性が観測されることを見いだした．
2016年度のトピック： （1）電子受容体存在下における酸化チタン光触媒反応による酸素生成反応の強度依存性を解析することにより，水から過酸化水素への2電子酸化反応過程を含む反応機構を提唱した《講演11,19,21,31,
38,40/受賞1～2,6》．（2）西ポメラニアン工科大学（ポーランド）のMorawski教授のグループと鉄/窒素共ドープ酸化チタンと金属/窒素共ドープ酸化チタンによる光触媒反応ついて《論文12》，グダンスク大学（ポーランド）のZaleska教授のグループとランタン属元素担持酸化チタン
による光触媒反応ついて《（2016年度は発表なし）》，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2,14/講演28》，CIEMAT（スペイン）のSuarez教授と可視光応答型光触媒野開発《論文3,9/講演9～10》，および，ミラノ大学（イタリア）のSelli教授とフッ素および他元素共ドープ酸化チタンによる光触媒反応について共同研究を実施した．
（3）一般的な可視光応答型光触媒や光反応系について，その作用スペ
クトル解析がきわめて重要であることなどを講演などで提言した《講演12,24》．
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

年報2016・研究室編●

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

た，光触媒反応のように，光を照射して反応が進行中に光触媒がどのような光吸収スペクトルをもつのかを測定することは，これまではできなかった．光音響スペクトルは，
密閉したセル内に入れた物質に周期的な強度変化，すなわ
ち変調させた光を照射すると，光を吸収した物質の励起状
態が基底状態にもどるときに生じる熱が入射光と同じ周期で変動するために，熱が音に変化することを利用して，物質の光吸収を測定する手法で，反射や散乱の影響なく，
光吸収特性を評価することができる．当研究室では，定常
光が光音響分光測定に影響をあたえないことを利用して，測定用の変調光と光化学反応用の定常光を同時に照射す
る二重励起光音響分光法（図4）を開発し，動作状態における光触媒の光吸収スペクトルの測定に成功した．
2016年度のトピック： 二重励起光音響分光法（DB-PAS）とは逆に検出光を変調単色光とし，連続光を長波長側から掃引する逆二重励起光音響分光法（Reversed Double-BeamPhotoacoustic Spectroscopy: RDB-PAS）の基本概念を考案し，これを使用して酸化チタンなどの粉末金属酸化物中の電子トラップ密度のエネルギー分布（ERDT）を測定するための装置を開発した．その結果，従来の光化学法よりはるかに短時間で簡便に，広いエネルギー範囲，かつ高精度で測定できることをあきらかにし，成果を発表するとともに，
ERDTをもちいる金属酸化物の同定について，昭和電工と共同で特許を出願した．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についてあらたな仮説を提案した《論文7/講演5～6,8,19～21,30～31,33～34,37～39/
受賞3～5》．
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●年報2016・研究室編に，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．
2016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（図5）をもちいる選択的アミノ酸合成についての検討を昨年度に引き続いて行った．これは，アナタース型酸化チタン微粒子の表面に密着しないかたちで多孔質シリカ層を修飾することによる立体選択性制御と，シリカ層の酸特性を利用した生成物選択性の向上をめざすものである．マレーシア工科大学のChandren博士の研究グループと共同研究を実施した．
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（図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．
2016年度のトピック： （1）ひろくもちいられている貴金属コロイドの調製法であるクエン酸法について，還元剤/安定化剤として使用されるクエン酸に替えて酒石酸やリンゴ酸などのキラルな多価カルボン酸をもちいることによって，キラル分子が表面に修飾された金および白金コロイドを調製することに成功した．金コロイドの円偏光二色性（CD）スペクトルのSPR吸収波長領域において，酒石酸のキラリティに依存して正または負の微小なピークが観測され，SPR吸収にキラリティが作用することが示唆された．また，このキラル分子保護金コロイドを利用する不斉還元反応が可能であることを見いだした．
（2）パリ南大学（フランス）のRemita教授およびウルム大学（ドイツ）の49

教授「金属酸化物光触媒の電子構造に関する研究」《講演17》/東京大学先端科学技術研究センター（東京）瀬川浩
司教授/米谷真人特任准教授「湿式太陽電池の高効率化に関する研究」《講演30》■2016年度の研究業績

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

Rau教授との共同研究により，金および金銀合金微粒子と金属錯体を修飾した酸化チタン光触媒を合成し，紫外光および可視光照射時の光触媒活性を確認し，論文・学会発表を行った（光機能性プラズモン粒子研究クラスター）《論文8/講演》．（3）貴金属コロイド担持酸化チタン光触媒による殺菌（抗菌），抗カビ効果について，光機能性プラズ
モン粒子研究クラスターが行っている西ポメラニアン大学（ポーランド）のMarkowska-Szczupak教授のグループ，
グダンスク大学（ポーランド）のJanczarek博士《論文6/
講演35,41》，スインバーン工科大学（オーストラリア）のJuodkazis教授《論文10》，およびパリ南大学（フランス）のRemita教授およびウルム大学（ドイツ）のRau教授とのプラズモン微粒子に関する共同研究《講演41》などに大学院生と研究員を参加させるなどの協力を行った．
（4）大阪
大学産業科学研究所の山本洋揮助教との共同研究により基板上に貴金属ナノ粒子を配列させたデバイス材料を開発した《論文4》．

■学内外の研究者との共同研究（2016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」《講演12》/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41》/
パリ南大学（フランス）Hynd REMITA教授・Christophe
COLBEAU-JUSTIN博士「プラズモンナノ粒子の調製と応用に関する研究/時間分解マイクロ波電導度に関する研究」《論文8/10/11・講演32/41》/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」/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3/9・講
演 9/10 》 / 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6・講演35/36/41/42》/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」《論文5・講演7》/
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」/九州工業大学（北九州）村上直也准教授「光音響分光法に関する研究」《論文7・講演6/25/33》/北九州
市立大学天野史章准教授「タングステン酸ビスマス光触媒に 関 す る 研 究 」《 論 文 13 》 / グ ダ ン ス ク 工 科 大 学 AnnaZIELINSKA准教授「金属ナノ粒子担持金属酸化物光触媒」《講演16》/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」《論文13》/北海道大学触媒科学研究所（札幌）朝倉清髙

50

原著論文（すべて審査つき）(1) Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska, E. Noble
metal-modified octahedral anatase titania particles withenhanced activity for decomposition of chemical andmicrobiological pollutants. Chem. Eng. J in press.
Kobayashi, R.; Takashima, T.; Tanigawa, S.; Takeuchi, S.;(2) Kobayashi, R.; Takashima, T.; Tanigawa, S.; Takeuchi, S.;
Ohtani, B.; Irie, H. Heterojunction Photocatalyst Composedof Zinc Rhodium Oxide, Single Crystal-Derived Bismuth
Vanadium Oxide, and Silver for Overall Pure-Water Splitting
under Visible Light up to 740 nm. Phys. Chem. Chem.
Phys. 2016, 18, 27754 -27760.
(3) Jansson, I.; Yoshiiri, K.; Hori, H.; Garcia-Garcia, F. J.;
Rojas, S.; Sanchez, B.; Ohtani, B.; Suereza, S. Visible light
responsive Zeolite/WO3-Pt hybrid photocatalysts for
degradation of pollutants in air. Appl. Catal. A:
Gen.2016, 521, 208-219.
(4) Ohnuma, A.; Yamamoto, H.; Kozawa, T.; Ohtani, B.
Structural Control of Hybrid Colloidal Particle Surface by
Plasma-Etching Treatment. Chem. Lett. 2016, 45, 979-981.
(5) Kuncewicz, J.; Ohtani, B. Rhodium-doped Titania
Photocatalysts with Two-step Bandgap Excitation by Visible
Light--Influence of the Dopant Concentration on
Photosensitization
Efficiency. RSC
Adv. 2016, 6,77201-77211.
(6) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E. Silver and copper-modified facetted anatase titania
particlesasvisiblelight-responsive
plasmonic
photocatalyst. J. Photon. Energy in press.
(7) 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.
(8) Mendez-Medrano, M.; Kowalska, E.; Lehoux, A.;
Herissan, A.; Ohtani, B.; Rau, S.; Colbeau-Justin, C.;
Rodriguez Lopez, J. L.; Remita-Bosi, H. Surface
Modification of TiO2 with Au Nanoclusters for Efficient
Water Treatment and Hydrogen Generation Under Visible
Light. J. Phys. Chem. C 2016, 120, 25010-25022.
(9) Jansson, I.; Kobayashi, K.; Hori, H.; Sanchez, B.; Ohtani,B.; Suarez, S. Decahedral anatase titania particles
immobilized on zeolitic materials for degradation of VOC in
gaseous phase. Catal. Today in press.
(10) Wei, Z.; Rosa, L.; Wang, K.; Endo, M.; Juodkazis, S.;
Ohtani, B.; Kowalska, E. Size-controlled gold nanoparticles
on octahedral anatase particles as efficient plasmonic
photocatalyst. Appl. Catal. B: Environ in press.
(11) Wei, Z.; Kowalska, E.; Wang, K.; Colbeau-Justin, C.;
Ohtani, B. Enhancement of photocatalytic activity of single
crystalline anatase particulate photocatalyst by improvementof particle morphology. Catal. Today 2017, 280, 29-36.
(12) Morawski, A. W.; Kusiak-Nejman, E.; Wanag, A.;
Kapica-Kozar, J.; Wrobel, R. J.; Ohtani, B.; Aksienionek, M.;
Lipinska, L. Photocatalytic degradation of acetic acid in thepresence of visible light-active TiO2-reduced graphene oxide
photocatalysts. Catal. Today 2017, 280, 108-113.
(13) Hori, H.; Takase, M.; Takashima, M.; Amano, F.;
Shibayama, T.; Ohtani, B. Mechanism of the formation,
structural characteristics and photocatalytic activities of

年報2016・研究室編●

hierarchical-structured bismuth-tungstate particles. Catal.
Today in press.
(14) Hara, Y.; Takashima, T.; Kobayashi, R.; Abeyrathna, S.;
Ohtani, B.; Irie, H. Silver-Inserted Heterojunction
Photocatalyst Consisting of Zinc Rhodium Oxide and Silver
Antimony Oxide for Overall Pure-Water Splitting under
Visible Light. Appl. Catal. B. Environ. in press
総説/解説/報告(1) Ohtani, B. Hidden but Possibly Fatal Misconceptions in
Photocatalysis
Studies:A
Short
CriticalReview. Catalysts 2016, 6, 192-197.
著書(1) 高島舞・大谷文章 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 技術から実装技術への発展を目指して― 2017，39-47.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takeuchi, S.; Takashima, M.; Takase,M.: "Fundamental Aspects of Particulate Photocatalysis:
Energy-resolved Distribution of Electron Traps andLight-intensity Dependence" XXVIth IUPAC Symposium on
Photochemistry (2016), Osaka (2016/04/03-08 [2016/04/04])[Invited Talk](2)大谷文章：「光触媒基礎の基礎2016」，光機能材料研究
会講演会，東京理科大学森戸記念館（東京都新宿区）（2016/04/22）［依頼講演］(3)大谷文章：「光触媒反応・総論」，2016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 ）（2016/04/23）［依頼講演］(4) Ohtani, B.; Takeuchi, S.; Takase, M.; Takashima, M.:"Kinetics of Photocatalytic Multielectron Transfer By
Nanoparticles of Bare or Catalyst-Loaded Titania" 229th ECS
Meeting, San Diego, USA (2016/05/29-06/03 [2016/05/30])[Invited Talk](5) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takase, M.; Takashima, M.;
Murakami, N.: "Energy-resolved Distribution of Electron
Traps
in
Metal-oxide
Particulate
Photocatalysts:
Identification and Activity Control" 229th ECS Meeting, San
Diego, USA (2016/05/29-06/03 [2016/05/30]) [Invited Talk
(substitution)](6) Ohtani, B.; Nitta, A.; Murakami, N.; Takase, M.: "Electron
trapping in semiconductor photocatalysis" 5th International
Conference Smart and Multifunctional Materials, Structures
and Systems (CIMTEC 2016), Perugia, Italy (2016/06/05-09[2016/06/07]) [Invited Lecture](7) Ohtani, B.; Kuncewicz, J.: "Development of Visible-light
Responsive Photocatalysts with a Built-in Redox Mediator"
New Photocatalytic Materials for Environment, Energy andSustainability (NPM-1), Gottingen, Germany (2016/06/07-10[2016/06/09]) [Invited Talk](8) Nitta, A.; Takase, M.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Energy-resolved Distribution of Electron-trap Density as a
Novel Index for Identification of Metal Oxide Particles" 9thEuropean meeting on Solar Chemistry and Photocatalysis:
Environmental Applications (SPEA9), Strasbourg, France(2016/06/14-18 [2016/06/16])(9) Jansson, I.; Yoshiiri, K.; Hori, H.; Garcia-Garcia, F.; Rojas,
S.; Sanchez, B.; Ohtani, B.; Suarez, S.: "Zeolite/WO3-Pt
hybrid photocatalysts for degradation of pollutants undervisible irradiation" 9th European meeting on Solar Chemistry
and Photocatalysis: Environmental Applications (SPEA9),
Strasbourg, France (2016/06/14-18 [2016/06/14])(10) Jansson, I.; Kobayashi, K.; Hori, H.; ; Sanchez, B.;
Ohtani, B.; Suarez, S.: "Zeolite/TiO2 decahedral anataseparticles for degradation of aldehydes" 9th European meeting●年報2016・研究室編

on Solar Chemistry and Photocatalysis: Environmental
Applications (SPEA9), Strasbourg, France (2016/06/14-18[2016/06/14])(11) Takeuchi, S.; Takase, M.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Light-intensity Dependence of Photocatalytic Oxygen
Evolution from Titania Suspension as a Proof ofMulti-electron Transfer Mechanism" 9th European meetingon Solar Chemistry and Photocatalysis: Environmental
Applications (SPEA9), Strasbourg, France (2016/06/14-18[2016/06/14])(12)大谷文章：「微粒子表面における光誘起電子移動反応の速度論の再構築」，第40回有機電子移動化学討論会/若手会，新潟大学中央図書館ライブラリーホール（新潟）（2016/06/23-25 [2016/06/24]）［特別講演］(13) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Facet-selective Deposition of Metal Particles on
Decahedral-shaped Titania Photocatalyst Particles" Novel
Catalysts for Energy and Environmental Issues (16thICC-Pre), Sapporo (2016/06/30-07/01 [2016/06/30])(14) Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.: "Kinetic
Study on Two-electron Transfer in Photocatalytic Oxidative
Decomposition of Organic Compounds by Hydrothermally
Prepared Bismuth Tungstate" Novel Catalysts for Energy andEnvironmental
Issues(16th
ICC-Pre),Sapporo(2016/06/30-07/01 [2016/06/30])(15) Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Influence ofPlatinum-loading Amount on Photocatalytic Activity ofTitania Particles Prepared from Evonik P25" Novel Catalysts
for Energy and Environmental Issues (16th ICC-Pre),
Sapporo (2016/06/30-07/01 [2016/06/30])(16) Wei, Z.; Endo, M.; Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Noble Metal-modified Octahedral Anatase Titania Particles
with Enhanced Photocatalytic Activity for Decomposition ofChemical and Microbiological Pollutants" Novel Catalysts
for Energy and Environmental Issues (16th ICC-Pre),
Sapporo (2016/06/30-07/01 [2016/06/30])(17) Uemura, Y.; Kido, D.; Wakisaka, Y.; Takakusagi, S.;
Niwa, Y.; Katayama, T.; Yabashi, M.; Ohtani, B.; Yokoyama,T.; Asakura, K.: "X-ray Free Electron Laser Based Ultra-Fast
X-ray Absorption Spectroscopy Analysis on a Photocatalyst,
WO3, during Photo Absorption Process" The 16th
International Congress on Catalysis (ICC-16), Beijing, China(2016/07/03-08 [2016/07/03])(18) Ohtani, B.; Wei, Z.; Kowalska, E.: "Octahedral-shaped
anatase titania photocatalyst particles" Nanoparticles with
Morphological and Functional Anisotropy: Faraday
Discussions, Glasgow, UK (2016/07/04-06 [2016/07/04])(19)大谷文章：「光触媒研究の現状と展望―バンド構造モ
デルを越えられるか」，光触媒国際研究センター＆光触媒研究推進拠点 平成27年度研究成果報告会，東京理科大学葛飾キャンパス図書館棟大ホール（葛飾区）（2016/07/09）［基調講演］(20) Ohtani, B.: "Electron Traps and Light-intensity
Dependence:
Fundamental
AspectsofParticulate
Photocatalysis
beyonda
ModelofMicro-photoelectrochemical cell" The 21th International
Conference on Photochemical Energy Conversion andStorage (IPS-21), Saint Petersburg, Russia (2016/07/25-29[2016/07/26]) [Keynote Lecture](21)大谷文章：「光触媒反応機構の再解析ーバンド構造モ
デルを越えて」，新学術領域研究「人工光合成」第5回全体会議，ラフォーレ蔵王（刈田郡蔵王町）（2016/08/22-23[2016/08/23]）［特別講演］51

(22)大谷文章：「科学とは何か－その論理と哲学」，第48回北海道高等学校理数科指導研究会（滝川大会），北海
道滝川高校（滝川）（2016/08/30）［依頼講演］(23)大谷文章：「電子トラップ密度のエネルギー分布解析－金属酸化物粉末粒子の評価と同定をめざして」，第54回粉体に関する討論会，登別グランドホテル（登別）（2016/09/12-14 [2016/09/13]）［特別講演］(24) 大谷文章：「光触媒による環境浄化とエネルギー変換」，北海道大学地球環境科学研究院平成28年度公開講
座「サステナビリティに資する化学」，北海道大学環境科学院（札幌）（2016/09/27） [依頼講演](25) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takashima, M.; Takase, M.;
Murakami, N.: "A fingerprint of metal oxide powders:
Characterization and identification with energy-resolved
distribution of electron traps" Pacific-Rim Meeting on
Electrochemical and Solid State Science (PRiME2016),
Honolulu, USA (2016/10/02-07 [2016/10/05]) [Invited Talk](26) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Facet-selective Deposition of Metal Nanoparticles on
Decahedral-shaped Anatase Titania Photocatalyst Particles"
Pacific-Rim Meeting on Electrochemical and Solid State
Science (PRiME2016), Honolulu, USA (2016/10/02-07[2016/10/06])(27) Hori, H.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.: "Kinetic
study
on
multielectron-transfer
mechanismforflake-ball-shaped
bismuth-tungstate
photocatalyst"
Pacific-Rim Meeting on Electrochemical and Solid State
Science (PRiME2016), Honolulu, USA (2016/10/02-07[2016/10/06])(28) Irie, H.; Kobayashi, R.; Takashima, T.; Ohtani, B.:"Overall Water-Splitting Photocatalyst, Silver-Inserted Zinc
Rhodium Oxide and Bismuth Vanadium Oxide, Sensitive to
Red Light" Pacific-Rim Meeting on Electrochemical andSolid State Science (PRiME2016), Honolulu, USA(2016/10/02-07 [2016/10/07])(29) Ohtani, B.: "Photochemistry of Solid Materials from
Fundamentals to Applications" Intensive Course in
University of Gdansk, Gdansk, Poland (2016/10/17-21[2016/10/17]) [Intensive Course Lecture](30) Maitani, M.; Nitta, A.; Kashibuchi, K.; Kumar, M.; Boix,
P.; Mathews, N.; Segawa, H.; Wada, Y.; Ohtani, B.: "Carrier
Transport of Perovskite Solar Cells Controlled by Exposed
Facet of Oxide Scaffold" The 26th edition of the International
Photovoltaic Science and Engineering Conference(PVSEC-26), Singapore (2016/10/24-28 [2016/10/24])(31) Ohtani, B.: "Fundamental Aspects of Particulate
Photocatalysis
beyonda
ModelofMicro-photoelectrochemical cell: Electron Traps andLight-intensity Dependence" 3rd International Workshop on
Frontiers in Environmental Chemical Reserach: in honor ofProf. Michael Hoffmann’s 70th Birthday, Pohang, Korea(2016/11/11) [Invited Lecture](32) Kowalska, E.; Wei, Z.; Endo, M.; Wang, K.; Remita, H.;
Colbeau-Justin, C.; Ohtani, B.: "Octahedral Anatase Particles(OAPs) with Enhanced Photocatalytic Activity" The 21stInternational Conference on Semiconductors Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-21), Atlanta, USA(2016/11/13-17 [2016/11/14]) [Invited Lecture](33) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takase, M.; Takashima, M.;
Murakami, N.: "A Fingerprint of Metal Oxide Powders:Identification and Characterization with Energy-resolved
Distribution of Electron Traps" The 21st International
Conference on Semiconductors Photocatalysis and Solar
EnergyConversion(SPASEC-21),
Atlanta,USA(2016/11/13-17 [2016/11/14]) [Invited Lecture]52(34) Ohtani, B.: "Identification of Particulate Metal Oxides
Using Energy-resolved Distribution of Electron Traps
Measured by Reversed Double-beam Photoacoustic
Spectroscopy" 2nd International Conference on Powder,
Granule and Bulk Solids: Innovations and Applications(PGBSIA 2016), Jaipur, India (2016/12/01-03 [2016/12/01])[Keynote Lecture](35) Kowalska, E.; Wei, Z.; Endo, M.; Janczarek, M.; Ohtani,
B.: "Plasmonic photocatalysis for environmental purification"
PCOSS-ICAT Joint International Symposium on Catalysis
Science for Sustainable Society, Xiamen, China(2016/12/09-10 [2016/12/09])(36) Janczarek, M.; Kowalska, E.; Ohtani, B.: "Decahedral
anatase particles with enhanced photocatalytic activity"
PCOSS-ICAT Joint International Symposium on Catalysis
Science for Sustainable Society, Xiamen, China(2016/12/09-10 [2016/12/09])(37) Ohtani, B.: "Identification of Metal-oxide Powders by
Energy-resolved Distribution of Electron Traps as a
Fingerprint" Department Seminar at National Chiao Tung
University, Hsinchu,Taiwan (2016/12/23) [Invited Lecture](38) Ohtani, B.: "Fundamental Mechanistic Aspects of
Photocatalysis beyond Electronic Band-structure Model" III
Polish-Japanese Seminar on Progress in Photocatalysis,
Szczecin, Poland (2017/02/02-03 [2017/02/02]) [InvitedTalk](39) Ohtani, B.: "Identification of Metal-oxide Powders by
Energy-resolved Density of Electron Traps as a Fingerprint"
III Polish-Japanese Seminar on Progress in Photocatalysis,
Szczecin, Poland (2017/02/02-03 [2017/02/03]) [Invited
Lecture](40) Takeuchi, S.; Takase, M.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Multielectron-transfer processes in photocatalytic oxygen
evolution on titania: Light intensity-dependence study"
Faraday Discussion: Artificial Photosynthesis, Kyoto(2017/02/28-03/03 [2017/02/28])《Faraday Division Poster
Award》(41) Kowalska, E.; Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Zheng,
S.; Wang, K.; Remita-Bosi, H.; Juodkazis, S.;
Markowska-Szczupak,A.;
Ohtani,B.:"VISIBLE
LIGHT-RESPONSIVE PLASMONIC PHOTOCATALYSTS"
2017 International Conference on Artificial Photosynthesis(ICARP2017), Kyoto (2017/03/02-05 [2017/03/02])(42) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E.: "Noble metal-modified decahedral-shape anatase titania
particles as visible light-active plasmonic photocatalyst" 2017
International Conference on Artificial Photosynthesis(ICARP2017), Kyoto (2017/03/02-05 [2017/03/02])
受賞(1) 竹内脩悟：「超高光強度連続光源をもちいる不均一系
光触媒反応速度の光強度依存性解析」，第32回ライラッ
クセミナー・第22回若手研究者交流会，おこばち山荘（小樽）（2016/06/25-26 [2016/05/25]）《最優秀ポス
ター賞》(2) 竹内脩悟：「超高光強度連続照射による不均一系光媒反応における多電子移動機構の解析」，第6回CSJ化学フ
ェスタ2016，タワーホール船堀（東京都江戸川区）（2016/11/14-16 [2016/11/15]）［］《優秀ポスター発表賞》(3) 新田明央：「金属酸化物粉末を同定・評価する指紋としての電子トラップ密度のエネルギー分布解析」，第6
回CSJ化学フェスタ2016，タワーホール船堀（東京都江戸川区）（2016/11/14-16 [2016/11/15]）［］《優秀ポスター発表賞》

年報2016・研究室編●

(4) 長尾昌紀：「酸化ニオブの電子トラップ密度のエネル
ギー分布と構造・光触媒活性との相関」，第35回固体・表面光化学討論会，室蘭工業大学航空宇宙機システム
研究センター（室蘭）（2016/11/21-22 [2016/11/21]）《優秀ポスター賞》(5) 新田明央：「電子トラップ密度のエネルギー分布をもちいる金属酸化物粉末の同定および特性解析」，電気化学会北海道支部・東海支部合同セミナー，北海道大学●年報2016・研究室編

理 学 部 大 講 堂 （ 1 ） / 百 年 記 念 館 （ 2 ）（ 札 幌 ）（2016/11/23-24 [2016/11/23]）《最優秀ポスター賞》(6) Takeuchi, S.: "Multielectron-transfer processes inphotocatalytic oxygen evolution on titania: Light
intensity-dependence study" Faraday Discussion: Artificial
Photosynthesis, Kyoto (2017/02/28-03/03 [2017/02/28])《Faraday Division Poster Award》

53

分子触媒研究部門/Molecular Catalyst
Research Division■2016年度の構成員〈教授〉高橋保・〈客員教授〉小笠原正道・〈助教〉Zhiyi
SONG・〈非常勤研究員〉Haijun LI〈生命科学院/大学院
博士課程〉水上雄貴/Hao HU/Qiang LIU/Yen Chou CHEN
〈生命科学院/大学院修士課程〉坂東正佳/池端亮介/中田啓貴/澤野恵理/瓜生瑞穂・〈研究推進支援教授〉笠原二郎・〈技術補助員〉多奈村佳菜子

定できるようにして追跡したところ，5つの炭素が化合物2では環状，化合物3では鎖状になっているのが分かった．
また，5つの炭素が鎖状に配置した化合物3は5つの炭素が環状である化合物2から生成し，速度定数などのデータか
ら化合物2と化合物3が平衡にあることを突き止めた（J.
Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15236）．
我々が提案したチタンのカルベンを経由する反応機構を下記に示す．

もしこの反応機構が正しければ化合物3がチタンを含む4員環を持っていることからさらに次の反応へ進むと考えられる．錯体3の鎖状の5つの炭素が，チタン上で3つの炭素部分と2つの炭素部分に分離して，下記式に示す様な錯体4が生成すると考えられる．

■2016年度のうごき
2016年4月から国立台湾科技大学で修士課程を修了した
Yen Chou CHENが生命科学院/大学院博士課程1年生として加入した．瓜生瑞穂と澤野恵理が生命科学院/大学院修士課程1年生として加入した．
2017年3月に水上雄貴が博士課程を修了した．池端亮介
が修士課程を修了した．

2016年度のトピック: 錯体3に種々の反応剤を加えて，錯体3が錯体4に変換するかどうかを調べた．錯体3をアミノピリジンと反応させると，5つの鎖状の炭素が2つの炭素部分と3つの炭素部分に分離した生成物5を得ることに成功■研究課題
1．チタン上で鎖状の5つの炭素が3つの炭素部分と2つの炭素部分に分離有機化学において，炭素骨格変換反応の開発がチャレン
ジングな大きなターゲットとなっている．私たちは，炭素骨格の高効率構築法の開発において，炭素―炭素結合切断
反応と炭素―炭素結合生成反応を組みあわせることで，炭素骨格を自在に組み替えるという合成手法の創成が有機合成の観点から見ても価値の高いものであると考えている．当研究室では，これまでチタン上の炭素―炭素結合切断反応の研究を行なってきた．
以前，我々は下記式に示しているような反応を見出し報告した．チタナシクロペンタジエン1が加熱により錯体2を径由し錯体3に変換した．

した。
ジヒドロインデン錯体3とアミノピリジンの反応を行ったところ，下記式に示すように誘導体5が得られた．この化合物の構造は，TCNEとディールス-アルダー反応をさせて結晶化して得た化合物6のX線構造解析で決定した．
この反応機構を考えるため，N=C-NH部分を含む様々な試薬を用いて反応を試みたところ，インデン誘導体5が高い収率で生成した．それに対して，N=C-NH部分を含まない試薬を用いたところ，生成物5はほとんど得られない．このことから，この反応は，N=C-NH部分がチタンに配位することが必要だと考えた．

これらの反応では，シクロペンタジエニル配位子を13Cでラベルする方法を開発し，ラベルしたシクロペンタジエ
ニル配位子を利用して，最初のシクロペンタジエン（Cp）の5つの炭素が化合物2及び3の中でどの位置にあるのか特54

年報2016・研究室編●

かの報告がある．しかし，その多くは競合する 6-exo 環化体との混合物を与えるものであり，その適用範囲は限られている．

次に，NH2部分に関しても検討を行った．Nに2つHがついている場合は，生成物5が90％という高い収率で得られた．
Hを1つメチル基にかえると，収率がさがることになった．
2つともメチル基にかえると，全く5が生成しなかった．この反応から，NについているHが重要な役割を担っていることが示唆された．プロトンはこの反応が右に進行するために，ジヒドロインデンニル基をチタンから外させる役割をすると考えられる．これについて，次のような比較実験を行った．NにHがついているアミノピリジンを反応させD2Oで処理した実験(1)と，HとDを入れ替え，NにDがついているアミノピリジンを反応させH２Oで処理した実験(2)を行った．(1)では生成物5にDは入らない．(2)ではDが生成物5のこの位置に82％で入った．

実際は，錯体3が生成する時，NMRで観察されたのは錯体3しかない．錯体2-4のうち，錯体3が一番安定性が高いと考えられる．しかし，アミノピリジンを加え3-Pyにすると，安定性順番が変わった．アミノピリジンがチタンに配位す
る時，錯体2には，二つのR基との間で立体障害が生じる．
錯体3には，一つのR基との間で立体障害が生じる．しかし，錯体4には，R基との間に立体反発がないため，相対的に安定性が高くなる．このことで，生成物5を完璧な選択性で得られた．《論文2,講演1-10,13-15》．

一方分子内カルボリチオ化反応は，非常に高い位置選択性を持つことが知られている．しかし，単純なヘプテニル
リチウムに対して分子内カルボリチオ化反応を行った場
合，生成物はもっぱら 6-exo 体となり，7-endo 体はまったく得られない(eq. 1)．これは，一級アルキルリチウムである 6-exo 体が，二級アルキルリチウムである 7-endo
体より安定であることに由来する．我々の知る限り，カルボリチオ化反応による 7-endo 環化反応は Skattebol らの報告した一例のみが唯一の報告である．そこでは基質の検討も十分になされておらず，実用的な 7-endo 環化反応の報告例は存在しない．
ここで我々は，共役ジエンに対するカルボリチオ化反応に着目した．ブタジエンに対するカルボリチオ化反応はア
リルリチウムを安定な生成物として与える．我々はこれを
分子内反応に応用することを考えた(eq. 2)．この場合，対応する 7-endo 環化体はアリルリチウムとなり，アルキ
ルリチウムである 6-exo 体よりも安定となる．この安定化により，単純なアルケンを用いた場合とはまったく逆の選択性で分子内カルボリチオ化反応を行うことができると考えた．
2016 年度のトピック: 我々は異なるアルキンの選択的
カップリング反応による直鎖状オリゴエン類の合成を報告している．この反応を用いれば，共役ジエン部位を持つ
基質を容易に合成できると考え，研究に着手した．
下記式には基質の合成を示した．二種の異なるアルキン
からジルコナシクロペンタジエン 1a を調製し，これに対して 1.25 当量の NBS を加え一方の Zr-C 結合を臭素化した．
次いで一価塩化銅存在下，1.0 当量の塩化アリルを加え攪拌することで，トリエン誘導体 2a を 85％の収率で得た．
そこでこのトリエン 2a に対し，2.0 当量の t-BuLi を加え
THF 中，-78℃にて 1 時間攪拌した後これを酸で処理した
ところ，カルボリチオ化による 7-endo 環化反応が進行し，シクロヘプタジエン 3a を 73％の収率で得た．生成物の構
造は X 線結晶解析で確認している．

2．置換ヘプタトリエン誘導体のカルボリチオ化による
7-endo-trig型環化反応
分子内オレフィンに対する 7-endo 環化反応は，炭素七員環骨格の簡便な合成法として注目されている．現在，Pd錯体を用いた分子内 Heck 反応や，ラジカル種を用いたある種の反応系において，7-endo 環化反応に関するいくつ●年報2016・研究室編

55

3 チタンノセンを用いた触媒的なフッ素化合物のハロゲン交換反応の開発
有機フッ素化合物には，炭素―フッ素結合は非常に切れにくい結合であり，フッ化物のハロゲン交換はチャレンジ
ングなトピックである．我々はこの課題にチャレンジし，
有機ハロゲン化合物をハロゲンソースとしたフッ化物の効率的なハロゲン交換反応の開発に成功した．

本反応を，酸の代わりに種々の求電子剤を用いて処理したところ，いずれも良好な収率で対応する生成物を与えた．
様々な求電子剤を用い，対応するカップリング体 3b-3dを得ることができた．

窒素雰囲気下，チタノセンジクロリド触媒のヘキサン懸濁溶液に 1 当量のトリイソブチルアルミニウムを加えた．
この溶液にハロゲンソースとして 2 当量のジクロロメタ
ンと 1-フルオロオクタン加えた後室温で 24 時間攪拌した．
その結果，反応が効率よく進行し，1-クロロロオクタンが99％という高い収率でえられた（Scheme 1)．
有機ハロゲンソースを用いたフッ化物のハロゲン交換
反応を Table1 にまとめた．

Conditions[a]Yield(%)[b]

1

A：Cl (1b)(99)

2

B：Br (1c)(99)

3

C：I (1d)(99)

4[c,d]

B：Br (2c)(99)

5[d,e]

C：I (2d)91[f]6[c,d]

B：Br (3c)80[g]7[d,e]

C：I (3d)

(99)

Entry

本反応の経路としては三種類の可能性がある．まず，リチウムーハロゲン交換によって中間体Ⅰが生成する．こののち，path a に従って 7-endo 環化反応が進行すれば，中間体Ⅱが生成する．ここからオレフィンの異性化が進行す
れば中間体 3a-Li となり，生成物 3a にたどりつく．一方path b に従って分子内でのプロトン引抜きが進行すれば，中間体Ⅲが生成する．ここからオレフィンの異性化により中間体Ⅳとなり，分子内の共役ジエン部位に対して
7-endo 環化反応が進行すれば，やはり生成物 3a へと変換される．また，path c には，中間体Ⅲが metallo-ene での環化したあと，リチウム１,7―転移が進行すれば中間体
3a-Li となり，生成物 3a に変換される．

Substrate

Product[a] Reaction conditions: A) CH2Cl2 (2 equiv), Cp2TiCl2 (3mol%), iBu3Al (1 equiv), hexane, RT, 24 h; B) CH2Br2 (2equiv), Cp2TiBr2 (3 mol%), Et3Al (1 equiv), hexane, RT, 24 h;C) CH2I2 (2 equiv), Et3Al (1 equiv), hexane, –40 °C to RT, 24
h. [b] NMR yields. Isolated yields are given in parentheses.
[c] 5 mol% of catalyst was used. [d] Reaction time was 30 min.
[e] Reaction temperature was 0 °C. [f] 3-iodododecane and2-dodecene were obtained as by-products. [g] Alkylated
compound was obtained as minor product.

結論として，我々は共役ジエン構造を持つ基質を用いて，分子内カルボリチオ化反応による 7-endo 環化反応を達成した．《論文 1》56

フッ素のクロロ化反応はトリイソブチルアルミニウとチタノセンジクロリドの組み合わせにより，ほぼ定量的に反応が進行することを見出した．また，フッ素のブロモ化反応にはトリエチルアルミニウムとチタノセンジブロミ
ドを用いる場合に反応は効率良く進行し，対応するハロゲン化合物が99％の収率で得られた．フッ素のヨード化反応にはトリエチルアルミニウムを用いることで，ハロゲン化合物が99％までの高い収率で得られた．
それぞれの反応剤の役割を明らかにするため，臭素化の条件(B)をもとに，次の様な比較実験を行った．

年報2016・研究室編●

Scheme 2 に示すように，1-フルオロオクタンのヘキサン溶液に有機ハロゲンソースとして 2 当量のジブロモメ
タンを加えた．この溶液に触媒としてチタノセンを加えず，1 当量のトリエチルアルミニウムを加えた後室温で 24 時
間攪拌したところ，カップリング反応が進行し，対応するアルキル化合物が高い収率で得られた．ハロゲン化合物は得られなかった．また，1-フルオロオクタン及びジブロモ
メタンのヘキサン溶液にトリエチルアルミニウムを加えず，0.2 当量のチタノセンを加えて，室温で 24 時間攪拌したところ，ハロゲン交換反応は進行せず，原料 1-フル
オロオクタンは 100％で残留していることを分かった．これらの結果により，チタノセンが有機ハロゲンソースの持
つハロゲンを活性化し，トリアリキルアルミニウムがフッ化物の C-F 結合を活性化していると考えられる．
以上をまとめると，我々は，化学量論量のトリアリキル
アルミニウム及び触媒量のチタノセンを利用し，有機ハロ
ゲンソースを用いたフッ化物の効率的なハロゲン交換反応の開発に成功した．

■学内外の研究者との共同研究（2016 年度）
愛知教育大学化学院中島清彦教授「遷移金属錯体X線単結晶構造解析」/上智大学理工学部物質生命理工学院鈴木教之准教授「温度応答性ミセルに固定化した不斉有機触媒の開発と不斉合成反応への応用」■2016年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Kanno, K.; Igarashi, E.; Mizukami, Y.; Nakajima, K.; Song,Z.; Takahashi, T. Formation of Seven-Membered Carbocycles
via 7-endo Mode Cyclization of Lithioheptatrienes, Org. Lett.,
2016, 18, 6217-6219.*(2) 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.*(3) Ogasawara, M.; Arae, S.; Watanabe, S.; Nakajima, K.;
Takahashi, T. Kinetic Resolution of Planar-Chiral
Ferrocenylphosphine Derivatives by Molybdenum-Catalyzed
Asynmmetric Ring-Closing Metathesis and Their Applicationin Asynmmetric Catalysis, ACS. Catal., 2016, 6, 1308-1315.*(4) Hu, H.; Wu, W.Y.; Takahashi, T.; Yoshida, K.; Ogasawara,
M. Enantioselective Synthesis of Ferrocene- or
Cymantrene-Fused Planar-Chiral Phospholes. Eur. J. Inorg.
Chem., 2017, 325-329. *招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Takahashi, T. "Transformation of Organic Molecules on
Titanium by carbon-carbon bond cleavage", Charles
University in Prague, Praha, Prague, (2016/4/25).
(2) Takahashi, T. "Reversible carbon-carbon bond cleavage
reaction: Transformation of Organic Molecules on
Titanium", J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry,●年報2016・研究室編

Praha, Czech Republic, (2016/4/26).
(3) Takahashi, T. "Transformation of Organic Molecules on
Titanium by Reversible Carbon-Carbon Bond Cleavage
Reaction", Institute for Organic Chemistry andBiochemistry, Praha, Czech Republic, (2016/4/28).
(4) Takahashi, T. "Transformation of Organic Molecules by
Carbon-Carbon Bond Cleavage Reaction on Titanium",
Palacky University, Olomouc, Czech Republic, (2016/5/4).
(5) Takahashi, T. "Transformation of Organic Molecules by
Reversible Carbon-Carbon Bond Cleavage Reaction on
Titanium", Masaryk University, Brno, Czech Republic,(2016/5/5).
(6) Takahashi, T. "Selective Transformation of Organic
Molecules on Titanium by Reversible Carbon-Carbon Bond
Cleavage Reaction" University of Pardubice, Pardubice,
Czech Republic, (2016/5/11).
(7) Takahashi, T. "Selective Transformation of Organic
Molecules on Titanium by Carbon-Carbon Bond Cleavage
Reaction", Faculty of Pharmacy in Hradec Králové, Charles
University, Hradec Králové, Czech Republic, (2016/5/12).
(8) 高橋保：「可逆的な炭素－炭素結合切断を経由するチ
タン上での有機分子の変換反応－メリーゴーランド反応－」，第 49 回有機金属若手の会夏の学校，東海大学
嬬恋高原研修センター，群馬（2016/7/12).
(9) Takahashi, T. "Carbon-carbon cleavage andTransformation of organic molecules on titanium",International Conference on Organometallic Chemistry(ICOMC 2016), Melbourne Convention and Exhibition
Centre, Victoria, Commonwealth of Australia, (2016/7/19).
(10) Takahashi, T. "Transformation of Organic Molecules on
Titanium", International Symposium on Pure & Applied
Chemistry (ISPAC) 2016, Borneo Convention Centre
Kuching, Sarawak, Malaysia, (2016/8/17).
(11) Song, Z.; Zhang, S.; Nakajima, K.; Takahashi, T.
"Oxidative Coupling Reactions of Acene Derivatives",
International Symposium on Pure & Applied Chemistry(ISPAC) 2016, Borneo Convention Centre Kuching, Sarawak,
Malaysia, (2016/8/17).
(12) Li, H.; Song, Z.; Nakajima, K.; Takahashi, T. "Ring
Expansion of Zircona- and Hafnacyclopentadienes to
9-membered Zircona- and Hafnacycles", International
Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC) 2016,
Borneo Convention Centre Kuching, Sarawak, Malaysia,(2016/8/17).
(13) Takahashi, T. "Transformation of organic molecules bycarbon-carbon bond cleavage reactions on titanium", New
Zealand Institute of Chemistry 2016 (NZIC 16),
Millennium hotel, Queenstown, New Zealand, (2016/8/23).
(14) Takahashi, T; "Reactions of Titanium Dihydroindenyl
Complexes by Carbon-Carbon Bond Cleavage", the 17th
Korea-Japan Inorganic Chemistry Joint Symposium in
Busan, Haeundae Centum Hotel, Korea, (2016/11/4).
(15) Takahashi, T. "Travelling of Carbon Atoms in Organic
Molecules on Titanium via Reversible Carbon-Carbon Bond
Cleavage", The 23rd International SPACC Symposium,
Okayama University of Science, Okayama, Japan,(2016/11/22).
(16) 高橋保：「クロスカップリング反応」琉球大学，沖縄(2017/2/28)．
(17) 高橋保：「クロスカップリング反応」ダイキンテク
ノロジー・イノベーションセンター，大阪(2017/3/5)．
受賞(1) 北海道大学教育総長賞優秀賞：高橋保（2016）(2) Golden Medal of the Faculty of Science of the Charles
University: Tamotsu TAKAHASHI

57

(3) 第63回有機金属化学討論会ポスター賞：坂東正佳(4) 平成28年度夏季日本化学会北海道支部優秀講演賞：中田啓貴

58

年報2016・研究室編●

高分子機能科学研究部門/ Macromolecular
Science Research Division■2016年度の構成員〈教授〉中野環・〈客員准教授〉小山靖人・〈助教〉Yue
WANG［2016/11/01～］・〈博士研究員〉Yue WANG［～
2016/10/31］・〈総合化学院/大学院博士課程〉Prashant
Gopal GUDEANGADI/Sangeetha Srinivasa SHETTY/Hassan
Nageh Anwar MOHA/Zhaoming ZHANG〈総合化学院/大学
院修士課程〉羽山遥/木村彰宏・〈理学部/学部学生〉浅田駿太・〈研究生〉Heshuang DAI/Sushunt GHIMIRE・〈事務補助員〉吉村円■2016年度のうごき
2016年4月Yue WANG博士研究員が着任し，2016年11月に助教に昇任した。交換留学生として，2016年7～8月に北京大学のZijia Yan氏が，2016年10～11月に蘇州大学のKai
WANG氏が滞在した．研究生として Heshuang DAI氏およびSushant Ghimire氏が，理学部卒論生として浅田駿太氏が研究配属された．

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．DBFモノマーは，かさ高い構造にもかかわらずスチレンやアクリル系モノマーなどより遥かに反応性が高く，アニオン重合，ラジカル重合，カチオン重合のいずれの方法でもπ-スタック型高分子を与える．当研究室では，様々なπ-スタック型高分子の構造設計を行っており，様々な機能の発現について検討している．電子機能は，従来，主鎖共役型高分子を用いて研究されてきたが，主鎖共役型高分子は本質的に溶解し難く強く着色している．π-スタック型ビニルポリマーはこれらの弱点を克服する高分子材料として期待される《講演1,2》．
2．らせん構造をもつ高分子
らせん構造は天然の高分子にしばしば見られる不斉構造である．らせんには右巻きと左巻きの鏡像体があり，どちらか一方を選択的に合成すると光学活性高分子を得る
ことができる．光学活性らせん状高分子は，医薬品の分離
機能，不斉触媒機能，非線形光学特性など，様々なキラル機能を発現する極めて有用な物質である．このため，幅広い化学構造を有する高分子に対するらせん構造制御は，高分子立体学の基礎的な立場から興味深いだけではなく，付加価値の高い物質創成の観点から重要な課題である．私達は，種々の人工高分子に対してらせん構造制御を行っている《講演6,7》．

■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であるPoly(PDBSDA)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(PDBSDA)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を作ることができる．
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．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DBF の重合によるπ-スタック型高分子の合成●年報2016・研究室編

59

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．
この研究は，光による構造転移はフォトクロミック基を含む化合物に限定されるものではなく，基底状態と励起状態での安定構造に十分な違いがあれば，光構造転移が可能であることを初めて示したものである．《論文1,2/講演
1-5》

光によるらせん反転

光構造転移のトリガー：ビアリール構造のねじれ-平面転移

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

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．

R‐CPL

L‐CPL
P‐Helix
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）Random(racemic)

L‐CPL
R‐CPL

M‐Helix

光によるらせんのスイッチング

PDOFへの光らせん誘起60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．
2016年度のトピック： 優れたホール輸送剤となり有機電子材料の原料として期待されるトリフェニルアミン残基を側鎖に有するポリビニルケトン型高分子を合成し，構造と物性の相関について研究した。従来，トリフェニルアミ
ン基を主鎖に含む高分子は種々合成されていたが側鎖に含むものは限られていた。本研究では側鎖に機能性基を有する高分子の主鎖として広く用いられるポリ（メタ）アクリル酸エステルではなく，加水分解等の耐久性の問題が少なく，かつ，対応するモノマーが高い反応性を有するポリビニルケトン型主鎖を設計・合成した。得られた高分子は

年報2016・研究室編●

側鎖間の強い電子的相互作用に基づいて特異な吸収・発光特性および電気化学的性質を示した。これは室蘭工業大学の中野英之教授らとの共同研究の成果である．
《講演1-3》．
加えて，軸不斉化合物の代表例として知られる光学活性な(R)-1,10-bi(2-naphthol)が光照射によりラセミ化しながら重合し新規な構造を有する高分子を与えることを見出した《論文2》．新規高分子の構造詳細は現在検討中だが，従来知られていない光反応が反応機構に含まれている可能性が高いと考えている。加えて天然には存在しない立体構造を有する糖高分子および糖単位を含有する神子高分子の合成を行った《論文3，4》■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
Catanzaro University (Italy) ・ Assistant Professor Adriana
Pietropaolo「高分子のキラル構造に関する理論的解析」/Peking University (China)・Professor Xinhua Wan「光学活性高分子の合成研究」/Korea University (Korea)・Professor
Jung-Il Jin「有機磁性体の合成研究」/芝浦工業大学工学部
永直文准教授「架橋高分子触媒の合成と機能」/室蘭工業大学工学部中野英之教授「発光性高分子の合成と性質に関す る 研 究 」 /Washingtong University (USA) ・ Associate
Professor Christine K. Luscombe「ポリチオフェン類の光によるキラル構造誘起」/University of Strathclyde (UK) ・
Professor Peter J. Skabara「星形フルオレンオリゴマーの光学活性化」/Nangyang Technological University (Singapore)Prof. Xiao Mathew Hu 「カルバゾール基を有する星形分子の機能開発」/近畿大学今井佳胤准教授「光学活性高分子のキラル発光」/九州大学先導物質研究所 塩田淑仁准教授・吉澤 一成教授「光学活性イリジウム錯体に関する理論研究」/大分大学原田 拓典准教授「光学活性イリジウム
錯体のキラル発光」/徳島大学小笠原正道教授「イリジウ
ム錯体の光学分割」/Soochow University (China)・Professor
Wei Zhang「アゾベンゼン基を有する高分子の合成と物性」■2016年度の研究業績

Branched Oligofluorene Derivative in the Presence of Achiral
Aid Molecule. Chem. Commun. 2016, 52, 1919 – 1922.*(2) Zhang, Z.; Wang, Y.; Nakano, T. Photo Racemization andPolymerization of (R)-1,1‘-Bi(2-naphthol). Molecules, 2016,
21, 1541.*(3) Shetty, S.; Oyama, Y.; Nakano, T. Ionic Polymerization ofaSugar-based
CyclicSulfite:Synthesisof(1→2)-D-Glucopyranan via Cationic Polymerization. Chem.
Lett. 2016, 45, 1021-1023.*(4) Koyama, Y.; Nakano, T. Synthesis and Properties ofModified Amylose Containing an Aryl Spacer at a RegularInterval in Its Main Chain. Chem. Lett. 2016, 45,
1018-1020.*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Nakano, T.: "Chirality Induction to Polymers andMolecules Using Circularly Polarized Light" 2016
Japan-USA Seminar on Polymer Synthesis: Polymer
Synthesis for a Sustainable Future, Hilton Niseko Village,
Hokkaido, Japan (2016/06/25).
(2) Nakano, T.: "Helix Induction to Polymers Using Circularly
Polarized Light" International Symposium on Pure & Applied
Chemistry (ISPAC) 2016, Borneo Convention Centre, Kuchin,
Sarawak, Malaysia (2016/08/17).
(3) Nakano, T.: "Chirality of Light Creates Chirality of
Molecules: Helix Induction to Polymers Using Circularly
Polarized Light" International Conference on New
Scintillations of Material Horizon (ICNSMH-2016)
Sponsored by World Bank Project TEQIP-II, M.J.P.
Rohilkhand University, Bareilly, India (2016/10/22).
(4) Nakano, T.: "Induction of Molecular Chirality to Polymers
Using Circularly Polarized Light" BIT’s 6th Annual World
Congress of Nano Science and Technology – 2016 "Small isAll, The Future of Nanotechnology", Holiday Inn Singapore
Atrium, Singapore (2016/10/26).
(5) Nakano, T.: "Chiral Polymer Synthesis Using Circularly
Polarized Light (CPL)" Special Lecture at Nangyang
Technological University, Singapore. (2016/10/27).

原著論文（*：審査つき）(1) Wang, Y.; Kanibolotsky, A. L.; Skabara, P. J.; Nakano, T.
Chirality Induction Using Circularly Polarized Light to a

●年報2016・研究室編

61

実用化推進系
Department of Practical Applications
研究開発部門/Research and Development
Division■2016年度の構成員〈教授〉西田まゆみ・〈特任教授〉Zhiping LI・〈准教授〉
安田友洋・〈学術研究員〉盛田澄子

民大学から李教授を特任教授とし招聘し，今後の連携強化のため2016年11月18日に中国人民大学と触媒科学研究所のMOU締結に至った。
（4）産総研と共同研究を行った「イオン液体を利用した官能基変換反応の開発」において二酸
化炭酸から一酸化炭素を製造する技術に関する特許を提出した。この特許に関して興味を持った企業を北大の産学連携本部を通して紹介され，共同研究の申し出を受けた。

■研究関連■2016年度のうごき
研究開発部門メンバーは教授西田まゆみ，准教授安田友洋，学術研究員盛田澄子の3名．
教授西田まゆみは，2015年4月から北海道大学と国立研
究開発法人産業技術総合研究所の間で導入されたクロス
アポイントメント制度を利用して，北大クロスアポイント
メント教員第一号として産総研にも籍を置くこととなった．現在クロスアポイントメントフェローという立場で触媒化学融合研究センター内に設けられた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．
准教授安田友洋は，共同研究推進のため産総研触媒化学
融合研究センター内に設置された北大実験室に常勤している．

水性ガス逆シフト反応（RWGSR: Reverse Water Gas Shift
Reaction）はCO2/H2 混合ガスからCO/H2Oを合成する反応(Fig. 1)で，水素を過剰に仕込むことにより合成ガス（CO/H2）を得ることができる．従って水性ガス逆シフト反応を用いれば，従来の有毒なCOを出発原料とする化学反応プロセスを，毒性の極めて低いCO2を出発原料とするプ
ロセスに置き換えることができる可能性がある．今年度は産総研触媒化学融合研究センターの富永健一博士との共同研究の下，Supported Ionic Liquid Phase（SILP）型触媒を用いたRWGSRの検討を行った(Fig. 1)．SILP型触媒は均一系触媒をシリカ微粒子なのどの多孔質の担体にごく薄い
イオン液体層により固定化した触媒で，均一系触媒を固体
触媒のように取り扱うことができ，反応ガスなどの物質供給が行われやすいのが特徴である．
本研究では触媒としてルテニウムクラスター触媒（Ru3(CO)12）を用い，種々のイオン液体を溶媒として用いた均一系と，同じイオン液体からなるSILP型触媒系の比較を行っている．
Conditions

Conditions

RWGSR
RWGSR
CO2 ++ HH2
CO
2

2

cat.
cat.

CO
+ H
CO
+ 2O
H O

140 oC, 5h
CO
CO
H22OO

■2016年度のトピック： (1) 北海道大学・触媒科学研
究所，理化学研究所・環境資源科学研究センター，産業技術総合研究所・触媒化学融合研究センター及び人工知能研究センターが推進する「キャタリストインフォマティク
ス」に係る合同プロジェクトの活動として， 2016年6月
NEDOの「2050年実用化を見据えた研究テーマ」（エネルギ
ー・環境先導プログラム）に「キャタリストインフォマテ
ィクスの構築とその利用による新規触媒の開発」を提案
し，130件中10件に選ばれた。(2) 2016年10月31日に第2回北大‐理研‐産総研の合同国際シンポジウムを北海道
大学サステナビリティウィークの一環として開催した。キックオフ的な要素が強かった第1回シンポジウムとは異なり，実際の研究成果が披露され，研究上の検討課題が提示された。討論の内容が実際的問題に移行したことの意義は大きく，今後の進展に期待を寄せる声が多く聞かれた。本
シンポジウムには，この活動を通してThe SUNCAT Center
for Interface Science and Catalysis （ Stanford School ofEngineeringとSLAC National Acceleratorの共同経営機関）と触媒科学研究所はMOUを締結した。
（3）2016年8月に中国人

62

2

Autoclave
Autoclave
PCO2= 2 MPa= 2 MPa
6 MPa
PH2P=CO2
oC,=5h
140
PH2
6 MPa

Ionic Liquid
LiquidIoniccatalyst
catalyst

CO22
CO
HH22

SILP catalyst
SILP
catalyst

Fig. 1 Description of RWGSR using SILP catalyst.

■2016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 型触媒を用いた水性逆シフト反応」，第 5 回 JACI/GSC シンポジ
ウム，ANA クラウンプラザホテル神戸(2016/6/2-3)[ポスター発表](2) 安田友洋，富永健一，西田まゆみ：「SILP 型触媒を用いた水性逆シフト反応」，統合物質創生化学研究推進
機構キックオフシンポジウム，名古屋大学(2016/6/22-23)[ポスター発表]

年報2016・研究室編●

(3) Yasuda, T.; Tominaga, K.; Nishida, M.: "Reverse Water
Gas Shift Reaction Using SILP Catalyst" Second
International Symposium of Institute for Catalysis,
Hokkaido University (2016/6/29-30)[poster](4) 安田友洋，富永健一，西田まゆみ：「SILP 型触媒を用いた水性逆シフト反応」，第７回イオン液体討論会，
金沢市民文化ホール（2016/10/24)[口頭発表](5) 小野澤俊也，安田友洋，佐々木一憲：「製造プロセスの革新と循環型社会の実現」，テクノブリッジフェア
2016 in つ く ば ， 産 業 技 術 総 合 研 究 所（2016/10/20-21)[ポスター発表](6) 安田友洋，富永健一，西田まゆみ：「SILP 型触媒を用いた逆シフト反応」，第 119 回触媒討論会，首都大学
東京（2017/3/21)[ポスター発表]●年報2016・研究室編

原著論文（*：審査つき）(1) Watanabe, M.; Thomas, M. L.; Zhang, S.; Ueno, K.;
Yasuda, T.; Dokko, K. Application of Ionic Liquids toEnergy Storage and Conversion Materials and Devices.
Chem. Rev. ASAP.
特許(1) 安田友洋，西田まゆみ，富永健一，佐藤一彦「一酸化炭素製造用触媒組成物および一酸化炭素製造方法」
特願 2016-86
書籍(1) 安田友洋，渡邊正義『第Ⅲ編応用第 11 章プロトン性
イオン液体を用いた無加湿燃料電池』「イオン液体研究最前線と社会実装」（共著）株式会社シーエムシー出版，
東京(2016/12/26)

63

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）．

64

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15の合計17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，2015年度までに拠点型1，展開型9の合計10の研究クラスターの活動が終了した．これまでの研究クラスターは下表のとおり（2015年度までに終了
したクラスターはグレーで表示）．
2016年度には，11月に展開型クラスターとして「機能性合金触媒研究クラスター」（リーダー：古川森也准教授《触媒材料研究部門》）が設置された．

分類

クラスター名

リーダー

設置日

終了日

拠点型

触媒ネットワーク研究大谷文章

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

不斉反応場研究小笠原正道

2007/4/1

2016/3/31

展開型

規制表面場材料合成研究

Wang Jae CHUN（朝倉清髙）

2007/4/1

2009/3/31

展開型

規整表面ナノ構造研究髙草木達2008/10/1

展開型

結晶機能化研究阿部竜

2007/4/1

2012/3/31

展開型

エネルギー変換場研究竹口竜弥

2007/4/1

2014/3/31

展開型

バイオ変換研究福岡淳

2007/4/1

2010/3/31

展開型

バイオインターフェース研究

Shen YE

2007/4/1

2017/3/31

展開型

分子集積反応場研究

原賢二

2009/4/1

2015/3/31

展開型

秩序構造反応場研究

山内美穂

2009/4/1

2011/12/31

展開型

機能複合型グリーン触媒研究清水研一

2010/10/1

2015/3/31

展開型

プラズモン光触媒反応研究

Ewa KOWALSKA

2013/2/1

展開型

バイオポリマー研究小山靖人

2013/10/1

展開型

界面シミュレーション研究中山哲

2014/8/1

展開型

酸塩基触媒研究中島清隆

2015/8/1

展開型

機能性合金触媒研究古川森也

2016/11/1

2016/3/31

年報2016・研究室編●

触媒研究基盤開発クラスター/ Research
Cluster for Sustainable Catalyst■2016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．

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）．
2016年度のトピック： サステナブル触媒事業推進の企画として，ケモインフォマティクスの第一人者である船津公人教授（東京大学）を招聘して5月30日に講演会を開催した．学内外より30名以上の参加者があった．また，北大，理研，産総研で共同開催した「キャタリストインフォマテ
ィクス 第二回シンポジウム」を支援した．また，ドイツ
FHIからLevchenko博士を招聘し，触媒科学における情報科
学的研究の方向性について議論を行った．整備中の研究所
計算機システムについては，均一系と不均一系の計算に対応できる環境が整備され，日常的に計算機を使用するユー
ザーが現れ始めた．今後も継続して，計算機システムの利
便性向上に努める．

2．触媒高度解析事業推進
理論・シミュレーション分野の基盤整備を行った.具体的には，ワークステーション（2台）を追加配備した．また，固体や固体表面の計算が可能なFHI-AIMSプログラムを導入した.インターネット接続されており，各部門から計算が可能な環境を整えた．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．清水教授が担当し，データ収集，運用が進んでいる．今年度末には，触媒物質のデータベースは2016
年末には700件に到達した．また，データベースの利便性と堅牢性を高めるための改修を行った．

●年報2016・研究室編

船津先生（左から4人目）のコロキウムにて

65

規整表面ナノ構造研究クラスター/
Research Cluster of Well-defined Surface
Nanostructures■2016年度の構成員〈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・〈学外研究協力教員/東京大学〉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/NIMS〉魚崎浩平/〈NIMS〉
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■2016年度のうごき
本年度も当研究クラスターでは，構造規制された表面上での原子レベル構造解析や触媒反応測定を行った．また，共同研究を学内外で積極的に推進した．例えば，インフォマティクス手法を用いた触媒活性因子の予測について，クラスター構成員である清水研一教授，情報科学研究科瀧川一学准教授，東京大学津田宏治教授とともに論文発表を行い，英国王立化学会（RSC）のニュースサイトChemistry
Worldで紹介された《論文3》．

■研究課題
本研究クラスターの目標は，酸化物単結晶表面を機能性
分子や金属ナノクラスター等で様々に修飾することで精密に構造制御された物質変換反応場を創成し，反応機構の解明と新しい触媒作用の創出を行うことである．本年度は原子レベルで構造が規定されている二酸化チタン単結晶
表面を反応場形成の土台として用い，ウェットプロセスにより構築した金属種の三次元構造を，開発した偏光全反射
蛍光（PTRF）XAFS法をはじめとした種々の表面分析手法により決定した．
1．偏光全反射蛍光XAFS法の開発とこれを用いた酸化物上
金属種の原子レベル構造解明
固体表面に高分散した触媒活性点の構造を調べることは非常に難しい．近年STMやAFMにより直接固体表面の原子像を直接観察できるようになったが，STMやAFMの分解能では，より微細な結合情報を得ることはできない．一方，XAFS
法は，X線吸収原子周辺の結合情報を与えるが，基板表面に応用するには，感度が不十分である．われわれは，超高真空下で試料調製・測定が可能な偏光全反射蛍光XAFS法（PTRF-XAFS）を開発し，XAFS法を高感度化する事に成功した．
（図1がその装置の図であり，ムサシノエンジニアリ
ングより市販されている．）
2016年度のトピック： この技術により，0.01 ML程度しか存在しない超微量金属種の基板表面構造を決定することができることを示した．しかも放射光の偏光特性を利用するとTiO2(110)表面基板上の金属種の3次元立体構造情報を得ることができる．この装置を用いて研究を展開した．本年度は，メルカプト安息香酸で修飾したTiO2(110)表面でのPtの構造に関して検討を行った．メルカプト安息
香酸が存在しない場合と比較して，Pt-S結合形成により凝集は抑制されたが，単原子状には分散されなかった，今後，FEFFを用いたシミュレーションにより詳細な三次元構造を決定するとともに．別途立ち上げを行っている超高真空
触媒反応測定装置を用い．触媒反応特性についても検討を行っていく《論文5》．

66

図 1. 偏光全反射 XAFS 用測定チャンバー

2．溶液プロセスを用いた酸化物単結晶表面上での金属種の分散状態制御
担持金属触媒では金属クラスターの構造や形状の制御が重要である．通常，酸化物単結晶表面に金属を導入した
場合，金属原子は表面を容易に拡散するため，1 nm以下の構造や形状を制御した微小ナノ構造体を得ることは難し
い．そこで酸化物単結晶表面をあらかじめ機能性分子で修飾し，その後金属を導入し，吸着分子との相互作用による構造制御を試みている（図2）．このとき溶液プロセスを用いると，超高真空下などに比べ原子レベルで平坦なTiO2単結晶表面が容易に得られ，また蒸気圧の制限を受けずに多種類の分子を選択できるメリットがある．
2016年度のトピック： 我々はすでに，TiO2(110)表面をメルカプト安息香酸(o-MBA)で修飾し，Ni，Cu，Auを真空蒸着すると,金属-硫黄及び金属-酸素（TiO2の格子酸素）結合の形成により単原子状に分散化できることを見出し,
その三次元構造を偏光全反射蛍光XAFS法により決定している.
本年度は他の金属への適用可能性をさらに検討するた
め,Ptを蒸着した場合を調べた．その結果，Pt-S結合とともにPt-Pt結合が検出され，Ptは単原子分散化せずに，凝集してクラスターとなることがわかった.すなわち，Ni，Cu，Auとは異なり，PtはSとの結合形成によっても単原子状での安定化が十分ではなかった（表1）.各金属の分散挙動を考察するために，以下の指標を定義した.

ここで，D2980(M-S)，D2980(M-O)，D2980(M-M)は各々，金属硫黄，金属-酸素，金属-金属結合の結合解離エネルギーで

図2 TiO2(110)上での機能性分子を用いた金属種の構造・形状制御.
年報2016・研究室編●

66

表1 Pt/o-MBA/TiO2(110)の偏光全反射XAFS解析結果.

表2 単原子分散化指数RS-M-O値の算出ある.すなわち，RS-M-Oの値が大きいほど,金属凝集に比べ,
硫黄及び酸素との結合形成による単原子分散化が起こりやすくなるはずである．表2は，RS-M-Oの値を各金属に対して計算した結果である．PtのRS-M-O値は四つの金属の中で最も小さく，今回の結果と矛盾しない．なお，値の小さな理
由は①D2980(M-S)が四つの金属の中で最も小さい，②D2980(M-O)は二番目に小さい，③D2980(M-M)は最も大きい，ためである．また，AuもPt同様，D2980(M-O)が相対的に小さく，D2980(M-M)が大きいという特徴を持つ金属であるが，D2980(M-S)が特異的に大きいため，比較的大きなRS-M-O値が得られている．これはAuとSとの高い親和性によるものと考えられる《論文5,講演1,2》．

■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
NIMS魚崎浩平フェロー，増田卓也主任研究員「Si電極上に形成した有機分子層内に埋めこまれた金属錯体の電極触媒活性とXAFS解析」《論文4》/慶應義塾大学近藤寛教授，
吉田真明助教「コバルトリン化物薄膜電極を用いた水の光分解のin-situ XAFS追跡」■2016年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Watanabe, Y.; Nishimura, Y.F.; Suzuki, R.; Uehara, H.;
Nimura, T.; Beniya, A.; Isomura, N.; Asakura, K.;
Takakusagi, S. Portable ultrahigh-vacuum sample storage
systemforpolarization-dependent
total-reflection
fluorescence x-ray absorption fine structure spectroscopy. J.
Vac. Sci. Technol. A 2016, 34, 023201. *(2) Kaito, T.; Tanaka, H.; Mitsumoto, H.; Sugawara, S.;
Shinohara, K.; Ariga, H.; Uehara, H.; Takakusagi, S.;●年報2016・研究室編

Asakura, K. In Situ X-ray absorption fine structure analysisof PtCo, PtCu, and PtNi alloy electrocatalysts: the correlationof enhanced oxygen reduction reaction activity and structure.
J. Phys. Chem. C. 2016, 120, 11519−11527. *(3) Takigawa, I.; Shimizu, K.; Tsuda, K.; Takakusagi, S.
Machine-learning prediction of the d-band center for metals
and bimetals. RSC Adv. 2016, 6, 52587–52595.*(4) Masuda, T.; Yu, S.; Fukumitsu, H.; Uehara, H.;
Takakusagi, S.; Chun, W.-J.; Kondo, T.; Asakura, K.;
Uosaki, K. Various active metal species incorporated withinmolecular layers on Si(111) electrodes for hydrogen
evolution and CO2 reduction reactions. J. Phys. Chem. C.
2016, 120, 15785−15791. *(5) Takakusagi, S.; Kunimoto, A.; Sirisit, N.; Uehara, H.;
Ohba, T.; Uemuara, Y.; Wada, T.; Ariga, H.; Chun, W.-J.;
Iwasawa, Y.; Asakura K. A new indicator for single metal
dispersion on a TiO2(110) surface premodified with amercapto compound. J. Phys. Chem. C. 2016, 120,
15785−15791.*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Takakusagi, S.; Asakura, K.: "Single metal dispersion on
an oxide single crystal surface: effect of premodification
with a mercapto compound on metal dispersione"
International Symposium on Pure and Appllied Chemistry(ISPAC) 2016, Borneo Convention Centre Kuching,
Kuching, Malaysia (2016/8/17) [Invited lecture](2) Takakusagi, S.; Asakura, K.: "3D structure determinationof metals on a TiO2 single crystal surface: Effect of
premodification with a mercapto compound on single metal
dispersion" The 17th edition of Trends in Nanotechnology
International Conference (TNT2016), Fribourg, Switzerland(2016/9/8)

67

バイオインターフェース研究クラスター/
Research Cluster of Bio-Interface■2016年度の構成員〈リーダー/准教授〉Shen YE〈学内研究協力教員/理学研
究院教授〉村越敬・〈学外研究協力教員/京都大学〉今堀博・〈学外研究協力教員/九州大学〉田中賢・〈学外研究協力教員/NIMS〉Jinhua YE■2016年度のうごき
2017年3月31日，Shen YEが北海道大学を退職，東北大学へ異動．それに伴い，本研究クラスターが廃止．長い間のご支援に感謝を申し上げます．

■研究課題
表面や界面における分子構造がその物質の機能性・物性を左右する重要な要素である．我々は，和周波発生（SFG）
振動分光法（図1）や原子間力顕微鏡（AFM）などの手法を用い，生体膜や機能性材料の界面分子構造の解明を通じて，その機能性発現の機構を分子レベルで解明し，新しい機能性材料の構造設計に情報を提供する．例えば，タンパ
ク質や酵素などの様々な生体分子が生体膜との反応に伴い，膜表面の分子構造及び形状変化についてその場で高感度に追跡し，バイオインターフェースでの化学反応の反応機構の解明を目指す．また，リチウム空気電池などの二次電池の電極と有機電解質溶液との界面構造を分子レベルで調べ，新しい蓄電池の開発にも貢献したい．
1．バイオインターフェース計測法の開発
非線形振動分光法であるSFG分光法（図1）の高い界面選
択性と界面感度を用い，生体材料を含む種々の機能性材料
界面における分子の構造と機能性との関係解明について研究している．これまでに可視赤外可視領域に共鳴SFG分
光計測システムを構築し，バイオインターフェースにおける界面分子構造の解析に応用に成功している．また，物質表面の形状を高感度で計測できるAFMを用い，表面反応に伴う界面モフォロジのその場観察も可能である．

2016年度のトピック： 東北大学理学研究科化学専攻の森田明弘教授との共同研究により，計算化学のアプローチにより気液界面における分子構造について解析を進めてきた．プロピレンカーボネート（PC）やジメチルカーボネー
トなどのカーボネート溶媒と空気との界面における分子構造について，実測SFGスペクトルとMDシミュレーションの両面から詳細に検討し，論文を投稿した．さらに，新しく開発したPAN測定法により，アセトンニトリルと水の混合溶液の表面におけるアセトンニトリルの分子配向について，実験と理論の両面から詳細に議論し，論文を投稿した．《論文3,7》（2）生体膜とタンパク質分子との相互作用
種々の生体分子との相互作用に伴う生体膜の界面構造の分子レベルの構造解明は，生命現象の理解に重要である．これまでにリン脂質二分子膜を生体膜のモデルとして用い，加水分解酵素の一種であるホスホリパーゼA2（PLA2）との相互作用に伴う膜界面の分子構造の変化について，その場SFGとAFM測定（図2）により調べている．特に酵素反応に対する脂質分子の立体構造の選択性を有効に活用し，酵素反応の反応機構の解明を進めてきた．また，生体適合性高分子や固体電解質高分子材料などの機能性高分子についてSFG分光法等により調べ，特異的な界面構造の変化が観測され，それらの材料物性との相関についても着目し研究を進めている．細胞膜はその柔軟性と流動性などの機能性を維持するために，飽和脂質分子の他に，膜内に不飽和脂質分子が常に含まれている．一方，飽和と不飽和脂質分子の安定性が異なるため，細胞膜の機能性への影響が懸念されている．我々は大気に存在する極微量のオゾン分子（20ppb程度）が，不飽和脂質分子を選択的に酸化し，膜の機能性に影響を及ぼす可能性を示した．さらに，生体適合性の高い機能性超分子材料の界面分子構造と材料機能性発現との関係についても研究を継続している．
2016年度のトピック： 極低濃度オゾンの曝露に伴う細胞膜の構造変化に関する研究において，様々な末端官能基をもつ不飽和リン脂質分子の単分子膜の安定性について詳しく検討していた．また，反応の生成物を同定するために，
質量分析法により半定量的評価を試みていた．特にSecondary Ozonideの生成が確認できたことが興味深い．さらに共同研究を進めながら反応生成物の定量的な評価を行い，分子レベルで反応機構の解明を目指す．
《講演2-5》．
(b)

(a)

(c)

PLA2

2016年度のトピック： これまでにSFG測定により界面における分子配向を決定する際に，sspとspsの偏光状態でスペクトルを測る必要がある．しかしながら，もしそのスペ
クトルの強度が非常に弱い場合，配向角の計算過程に誤差が生じやすい問題がある．この問題を解決するために，
Polarization Angle Null (PAN)測定を試みた．数学モデルと計測方法を確立した．《論文7》2．バイオインターフェースにおける分子構造の追跡（1）SFG信号の定量解析
生体材料の薄膜界面における分子構造を調べる際に，多界面から発生するSFG信号や薄膜内での光干渉効果を定量的に取り扱う数理モデルの開発に成功．膜厚や基板などの影響について検討できるようになった．これにより，複雑な生体薄膜の界面構造を解析できるようになった．

68

0.5μm
0.5
μm

New
defects
New
Defects

(d)

(e)

(f)
aggregate

00

0.5
0.5

11μm
μm

Figure 2. AFM images of DPPC bilayer acquired (a) beforeand (b-f) after injection of enzyme PLA2 at 8, 15, 17, 20 and
29 min.

年報2016・研究室編●

（3）高性能二次電池の電極溶液界面の構造解明
循環型環境社会の実現に向けて，高性能な二次電池や太陽電池などの研究開発が急務となる．これまでに僅かな触媒活性の向上に莫大な労力と時間が費やされた．一方，電極反応の反応場となる電極溶液界面構造について分子レベルで殆ど解明されず，界面構造の制御により電極触媒の性能向上に大きな可能性を秘めている．我々は二次電池の中に有望とされるリチウムイオン電池やリチウム空気電
池などの電極と電解質溶液との界面に着目し，その界面構造の解明と電極性能の制御を目指し研究を進めている．リ
チウムイオン電池のLiCoO2 カソード電極や炭素アノード
極電極と，非水電解質溶液との界面について非線形振動分
光により調べ，電極表面に吸着・配向する溶媒分子の構造について検討している．LiCoO2カソード電極と炭酸エステ
ル系リチウムイオン電池実用混合溶媒との界面について調べた結果，エチレンカボナート（EC）溶媒分子が電極表面に選択的に吸着されることを初めて見出した（図3）．このことは，リチウムイオン電池やリチウム空気電池の作動に欠かせない固体電解質膜（SEI）の形成機構の理解や電池耐久性能の向上への躍進と期待される．

Figure 3. Preferential adsorption of EC solvent on the LiCoO2electrode surface.
2016年度のトピック： 二次蓄電池に用いられる有機電解質溶液の界面構造について研究している．特にリチウム空気電池のカソード極のモデルとして，CVD法で作製されたグラフェン電極表面に吸着溶媒分子の構造変化の電位依存性のその場測定に成功した．リチウム空気電池のカソード反応である酸素還元(ORR)及び酸素発生(OER)に伴い，グラフェン電極溶液界面の構造評価を試み，分子レベルで
ORR/OERの反応機構の解明を目指している．リチウム空気電池において，カソード極での酸素発生反応(OER)による
充電過電圧が異常に高く，電極や溶媒分子の酸化分解も引き起こし，実用に大きな支障となる．我々はAFM，表面増強ラマン(SERS)および赤外分光法などの手法を用い，充放電に伴う電極表面の形状や分子構造のその場観察により，
OER過電圧の原因究明に努めてきた．その結果，OERは二段階で進行している可能性を突き止めた．基板電極との界面に生成される電池反応活性物質Li2O2層，およびその上に
Li2O2層がそれぞれ存在する．最初のLi2O2層が酸化されてから，後者のLi2O2層の酸化分解は非常に難しくなり，過電圧の急激な上昇を引き起こす原因と考えている．一方，溶液中にレドックスメディエーターであるTTF分子を電解質溶液に入れると，電極表面にあるすべてのLi2O2の酸化分解は，均一的かつ低過電圧で進行されたことが観測された．これらの研究成果はリチウム空気電池の実用電極触媒の開発に重要な情報を提供する《論文5》．

●年報2016・研究室編■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
兵庫県立大学大学院物質理学研究科阿部正明教授「大環状巨大クラスターの自己組織化と触媒包接テンプレート機
能」/東北大学大学院理学研究科森田明弘教授「実験と理論計算の協力による液体界面の非線形分光の解析」/北海道大学大学院保健科学研究員惠淑萍教授「不飽和脂質分子の酸化挙動」■2016年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Wuttig, A.; Liu, C.; Peng, Q.; Yaguchi, M.; Hendon, C. H.;
Motobayashi, K.; Ye, S.; Osawa, M.; Surendranath, Y.
Tracking a Common Surface-Bound Intermediate During
CO2-to-Fuels Catalysis. ACS Cent. Sci. 2016, 2, 522-528.
(2) Ge, A.; Matsusaki, M.; Qiao, L.; Akashi, M.; Ye, S. Salt
Effects on Surface Structures of Polyelectrolyte Multilayers(PEMs) Investigated by Vibrational Sum Frequency
Generation (SFG) Spectroscopy. Langmuir, 2016, 32,
3803-3810(3) Wang, L.; Peng, Q.; Ye, S.; Morita, A. Surface Structure ofOrganic Carbonate Liquids Investigated by Molecular
Dynamics Simulation and Sum Frequency Generation
Spectroscopy. J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 15185-15197.
(4) Peng, Q.; Liu, H.; Ye, S. Adsorption of Organic Carbonate
Solvents on a Carbon Surface Probed by Sum Frequency
Generation (SFG) Vibrational Spectroscopy. J. Electroanal.
Chem., 2016, DOI: 10.1016/j.jelechem.2016.09.006.
(5) Liu, C.; Ye, S. In situ Atomic Force Microscopy (AFM)
Study of Oxygen Reduction Reaction on a Gold ElectrodeSurface in a Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Based Electrolyte
Solution. J. Phys. Chem. C, 2016, 120, 25246–25255.
(6) Koshima. H.; Iyotani, Y.; Peng, Q.; Ye, S. Study ofFriction-Reduction Properties of Fatty Acids and Adsorption
Structures of their Langmuir-Blodgett Monolayers using
Sum-Frequency Generation Spectroscopy and Atomic ForceMicroscopy. Tribology Lett., 2016, 64, 34(7) Saito, K.; Peng, Q.; Qiao, L.; Wang, L.; Joutsuka, T.;
Ishiyama, T.; Ye, S.; Morita, A. Theoretical and Experimental
Examination on SFG Polarization Analysis at Acetonitrile-Water Solution Surfaces. Phys. Chem. Chem. Phys., 2017,19, 8941-8961
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Shen YE：「材料表面の構造制御による機能性発現」，
触媒科学研究所・第 22 回大学院生の交流発表会，札幌(2017/3/6)[招待講演](2) Shen YE：「極低濃度オゾン環境における不飽和リン脂質単分子膜の構造と安定性の評価」，北海道大学大学院
保健科学研究院・保健科学セミナー，札幌（2016/10/31）[招待講演](3) Ye, S. "Structural Changes on the Lipid Membrane
Interface", TSRC workshop: Complexity in the Chemistry
and Physics of Lipid Membranes, Telluride, USA (2016/7/8)[招待講演](4) Ye, S. "Bio-interface Studied by Sum Frequency
Generation (SFG) Spectroscopy", 2016 International
Symposium on Nanomedicine, Suzhou, China (2016/6/16)[招待講演](5) Ye, S. "Bio-interface Probed by Nonlinear Vibrational
Spectroscopy", 7th SFG Workshop: Progress on SumFrequency Generation Spectroscopy, Tokyo (2016/6/11) [招
待講演]

69

プラズモン光触媒反応研究クラスター/
Research Cluster for Plasmonic
Photocatalysis■2016年度の構成員〈リーダー/准教授〉Ewa KOWALSKA・〈准教授〉髙草
木達・〈客員准教授/室蘭工業大学〉高瀬舞・〈学外研究協力教員/パリ大学〉Hynd REMITA・〈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/ウルム大学（ドイツ）〉
Sven RAU・〈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/ヤギェ
ウォ大学（ポーランド）〉Wojciech MACYK・〈学外研究協力教員/The West Pomeranian University of Technology（ポーランド）〉Antoni W. MORAWSKI・〈学外研究協力教員/The West Pomeranian University of Technology（ポーランド）〉Agata MARKOWSKA- SZCZUPAK■2016年度のうごき
上記の構成員にくわえて，光触媒科学研究部門の遠藤摩耶学術研究員が大腸菌類の不活性化の実験操作を担当している．パリ南大学のHynd REMITA教授［2015/07/05～
2015/07/10］が来日して滞在した．Ewa Kowalska 准教授
をコーディネータとし，Hynd REMITA教授，Sven RAU教
授と触媒反応化学研究部門大谷文章教授の3グループで科
学技術振興機構（JST）戦略的国際科学技術協力推進事業の助成をうけて行った国際共同研究「太陽光をもちいる光触媒反応によるエネルギーの創出」（2013～2014年度）のグループから大学院生アレクサンドレ＝エリソン［ 2015/06/26 ～ 2015/07/26 ］ Emmanuel CHARBIT［2015/05/16～2015/07/26］/マテウシュ＝トラホフスキ
ー［2015/07/16～2015/08/15］/アナ・ローラ＝ルナ・バ
ロン［2015/06/21～2015/07/18］/イザベラ＝ヴィソツカ［2015/06/26～2015/09/20］）を受入れ共同研究を推進し
た．

■研究課題
本研究クラスターでは，太陽光にふくまれる可視光の波
長領域において表面プラズモン共鳴吸収をもつ光機能性
ナノ粒子，すなわち，金，銀あるいは銅などの金属あるいは合金と広いバンドギャップをもつ半導体からなる光触媒の開発をめざしている．これらの光触媒をもちいる紫外あるいは可視光照射下での汚染物質分解の反応機構および局在表面プラズモン共鳴（LSPR）吸収により生じる電場による光触媒活性向上の効果を検討し，主要な反応条件および光触媒活性と物理化学的特性の相関を明らかにする．
さらにこのプラズモン光触媒に均一系光触媒である金属錯体を修飾することにより，さらなる光触媒活性の向上と光吸収，キャリア移動および酸化還元反応の機構を解明する．
2016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（図1A, 1D）．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（図1A, 1C）などのさまざまな条件下でNMNPsの光析出を行った．
《論文1,6/講演2,6,7,9,10,11,12》（2）時
間 分 解 マ イ ク ロ 波 光 伝 導 度 （ time-resolved microwave

70

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，金担持チタニア（Au/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》．
（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，チタニアナノチューブや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（図1A, 1C-D）．
《論文1,2,3,6/
講演2,3,5,8,12》．（4）暗条件および可視光照射下における光触媒粒子の抗微生物活性について数種のバクテリア
およびカビをもちいて検討した．チタニアの特性および微生物の構造によって活性が変化した．カビの成長抑制，二酸化炭素の生成およびカビの二次代謝産物であるマイコ
トキシンの生成抑制がプラズモン光触媒によって起こるのは，細胞膜の破壊と胞子の形成抑制によることを明らかにした.銀担持OAP（Ag/OAPs）の可視光照射下の活性は暗条件と比較して6桁以上向上した（図1B）《論文1,5/講演
2,6,7,9,10,11》．（5）作用スペクトル（action spectrum＝AS）により可視光照射下のAu/TiO2の光触媒活性がプラズ
モン励起によるものであることを明らかにした．さらに，白金を担持させたチタニアについて，P25（Evonik）チタ
ニアから単離したルチル粒子の光吸収波長領域がひろい
ために，同様に単離したアナタースあるいはP25よりも光触媒活性が高いことを見出した《論文4/講演1,4》．(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6/講演9,10,11》．

■2016年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska, E. Noble
metal-modified octahedral anatase titania particles withenhanced activity for decomposition of chemical andmicrobiological pollutants. Chem. Eng. J. 2017, 318,
121-134.
(2) Nischk, M.; Mazierski, P.; Wei, Z.; Siuzdak, K.; Koume,N.; Kowalska, E.; Remita, H.; Zaleska-Medynska, A.
Enhancedphotocatalytic,
electrochemical
andphotoelectrochemical properties of TiO2 nanotubes arrays
modified with Cu, CuAg and Bi nanoparticles obtained via
radiolytic reduction. Appl. Surf. Sci. 2016, 387, 89-102.
(3) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E. Silver and copper-modified facetted anatase titania
particlesasvisiblelight-responsive
plasmonic
photocatalyst. J. Photon. Energy. 2017, 7(1), 012008, 1-16.
(4) Mendez-Medrano, M.; Kowalska, E.; Lehoux, A.;
Herissan, A.; Ohtani, B.; Rau, S.; Colbeau-Justin, C.;
Rodriguez Lopez, J. L.; Remita, H. Surface Modification of
TiO2 with Au Nanoclusters for Efficient Water Treatment andHydrogen Generation Under Visible Light. J. Phys. Chem.
C 2016, 120, 25010-25022.
(5) Rokicka, P.; Markowska-Szczupak, A.; Kowalczyk, L.;
Kowalska, E.; Morawski, A. W. Influence of titanium dioxide
modification on the antibacterial properties. Polish J. Chem.
Tech. 2016, 18, 56-64.
(6) Wei, Z.; Rosa, L.; Wang, K.; Endo, M.; Juodkazis, S.;

年報2016・研究室編●

Ohtani, B.; Kowalska, E. Size-controlled gold nanoparticles
on octahedral anatase particles as efficient plasmonic
photocatalysts. Appl. Catal. B. 2017, 206, 393-405.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.: "Influence ofPlatinum-loading Amount on Photocatalytic Activity ofTitania Particles Prepared from Evonik P25" Novel Catalysts
for Energy and Environmental Issues (16th ICC-Pre),
Sapporo (2016/06/30-07/01 [2016/06/30])(2) Wei, Z.; Endo, M.; Wang, K.; Ohtani, B.; Kowalska, E.:"Noble Metal-modified Octahedral Anatase Titania Particles
with Enhanced Photocatalytic Activity for Decomposition ofChemical and Microbiological Pollutants" Novel Catalysts
for Energy and Environmental Issues (16th ICC-Pre),
Sapporo (2016/06/30-07/01 [2016/06/30])(3) Ohtani, B.; Wei, Z.; Kowalska, E.: "Octahedral-shaped
anatase titania photocatalyst particles" Nanoparticles with
Morphological and Functional Anisotropy: Faraday
Discussions, Glasgow, UK (2016/07/04-06 [2016/07/04])(4) Kowalska, E.; Wang, K.; Ohtani, B.: " Determination of
crystalline composition and purification of isolated phases
obtained from mixed titania P25 photocatalyst" Analytical
Research Forum (ARF16), London, UK (2016/07/08[2016/07/08])(5) Kowalska, E.; Wei, Z.; Endo, M.; Wang, K.; Remita, H.;
Colbeau-Justin, C.; Ohtani, B.: "Octahedral Anatase Particles(OAPs) with Enhanced Photocatalytic Activity" The 21stInternational Conference on Semiconductors Photocatalysis
and Solar Energy Conversion (SPASEC-21), Atlanta, USA(2016/11/13-17 [2016/11/14]) [Invited Lecture](6) Kowalska, E.: "Plasmonic photocatalysis forenvironmental applications" The 2nd International
Conference on Green Chemistry and Technology(ICGCT2016), Sanya, China (2016/12/01-03 [2016/12/02])

A[Invited Speech](7) Kowalska, E.; Wei, Z.; Endo, M.; Janczarek, M.; Ohtani,
B.: "Plasmonic photocatalysis for environmental purification"
PCOSS-ICAT Joint International Symposium on Catalysis
Science for Sustainable Society, Xiamen, China(2016/12/09-10 [2016/12/09])(8) Janczarek, M.; Kowalska, E.; Ohtani, B.: "Decahedral
anatase particles with enhanced photocatalytic activity"
PCOSS-ICAT Joint International Symposium on Catalysis
Science for Sustainable Society, Xiamen, China(2016/12/09-10 [2016/12/09])(9) Kowalska, E.; Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M., Ohtani,
B: "Plasmonic Photocatalysts with Enhanced Photocatalytic
Activity" International Conference on Catalysis andChemical Engineering (CCE-2017), Baltimore, USA(2017/02/22-24 [2017/02/24]) [Invited Talk](10) Kowalska, E.: "Noble-metal modified faceted anatasewith enhanced photocatalytic activity" Seminar at US Naval
Research Laboratory, Washington, DC, USA (2017/02/27[2017/02/27]) [Invited Talk](11) Kowalska, E.; Wei, Z.; Janczarek, M.; Endo, M.; Zheng,
S.;
Wang,
K.;
Remita,H.;
Juodkazis,
S.;
Markowska-Szczupak,A.;
Ohtani,
B.:"Visible-light-responsive plasmonic photocatalysts " 2017
International Conference on Artificial Photosynthesis(ICARP2017), Kyoto (2017/03/02-05 [2017/03/02])(12) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E.: "Noble metal-modified decahedral-shape anatase titania
particles as visible light-active plasmonic photocatalyst" 2017
International Conference on Artificial Photosynthesis(ICARP2017), Kyoto (2017/03/02-05 [2017/03/02])

C

D
B

Fig. 1 (A) Photographs of modified OAPs samples prepared under (up) anaerobic and (down) aerobic conditions, (B) Antibacterial
properties of Ag-modified OAPs prepared under anaerobic conditions in the dark and under visible (vis) irradiation (> 420 nm), (C)Simulated light intensity enhancement for the different size gold NPs on OAP at the wavelength corresponding to the plasmon
resonance in the extinction spectrum (The intensity color map is logarithmic and shows an up to a 102 times enhancement localized
mainly at the interface between gold and titania); D) STEM and respective EDS images of DAP/Ag/Cu (DAPs modified first withAg and then with Cu; Ti-green, Ag-red, Cu-yellow).

●年報2016・研究室編

71

界面シミュレーション研究クラスター/
Research Cluster for Computer Simulationof Interfaces■2016年度の構成員〈リーダー/准教授〉中山哲・〈准教授〉髙草木達・〈教授〉清水研一・〈学内研究協力教員/理学研究院〉武次徹
也・〈学外研究協力教員/インド工科大学(インド)〉NisanthN. NAIR〈学外研究協力教員/産業技術総合研究所〉中村恒夫■2016年度のうごき
2015年度に引き続き，北海道大学触媒科学研究所の清水研一教授，髙草木達准教授，北海道大学大学院理学研究院の武次徹也教授，産業技術総合研究所の中村恒夫主任研究員，インド工科大学カーンプル校のNisanth N. NAIR准教授の5名が研究クラスターに参画した．

■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，反応活性点周辺の電子状態の変化，界面における熱力学的なプロセスに着目した触媒機能解析を行う．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．第一原理計算による固体酸化物触媒の機能解析
固体酸化物触媒を用いた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，界面における触媒反応プロセスのメカニズム解明を目指している．主に液相有機反応における固体酸塩基触媒の機能解明に取り組んでいる．
2016年度のトピック： 酸化セリウム触媒を用いた有機合
成反応の理論的解析に取り組んだ．酸化セリウムは特異な酸・塩基特性や酸化還元能を持つため，触媒として幅広く利用されている．本研究では，第一原理計算により酸・塩
基点の役割を調べ，酸化セリウム触媒の機能について検討した．まず，第一原理分子動力学法を用いて水／酸化セリ
ウム界面における水分子の状態を解析した(Fig.1)．トラ
ジェクトリの解析により，吸着している水の一部が解離していること，また，プロトンホッピングが促進されており，界面付近で水分子が活性化されていることが観測された．
次に，2-cyanopyridineの吸着状態とアミドへの水和反応を検討した．この反応は，酸化セリウム触媒が低温で高い活性を示し，さらに構造異性体間で活性が大きく異なる基質特異性が見出されている．そこで，まずは2-cyanopyridineの水中での吸着状態を調べたところ，pyridine環とCN基のN原子が表面のCe原子と結合することで，二点により吸着状態を保っていることがわかった．
また，二酸化炭素とメタノールからのジメチルカーボネ
ート合成に関して，反応メカニズムを調べた．周期境界DFT計算により，酸化セリウムの表面酸素原子と二酸化炭素が結合した表面カーボネート種を経由する反応経路が見出
された．

72

Fig. 1 Interface of water/CeO2. Light yellow, Ce;
Red, O; gray, H.

2．金属酸化物の電極界面における酸化還元過程に関する
理論的研究
金属酸化物を用いた不揮発性抵抗変化型メモリ（ReRAM）の動作機構に関する第一原理計算を行っている．金属酸化物（Ox）を電極（M）で挟んだM−Ox−M構造における抵抗ス
イッチ効果を利用した研究開発が活発に行われており，本研究では，伝導パスの形成過程，界面における酸化還元過程，構造揺らぎに着目し，抵抗変化現象の微視的な解明を試みる．
2016年度のトピック： 昨年度に引き続き，実験報告のあるタンタル酸化物Ta2O5を利用した系について検討した．
欠陥生成エネルギーと欠陥移動のエネルギー障壁を算出することで，欠陥の移動経路を特定した．M−Ox−M構造のモデル系として，Ta/Ta2O5/Taを構築し(Fig.2)，第一原理伝
導計算，MD法による安定性の解析，接合部位における電子状態解析を行い，酸素欠陥濃度とI−V特性の相関を得た．
また，抵抗スイッチング効果に対して，Accelerated MD
法によりタンタル酸化物中の酸素イオンを電極側に移動させることで，SET/RESET動作を電極界面での酸化還元過程とみなし，抵抗比を再現させることに成功した．

Fig. 2 Redox process at the interface of metal/metal-oxide.
Light blue, Ta; red, O.

3．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．
2016年度のトピック： 昨年度に引き続き，DNA塩基の超
高速無輻射失活過程に関する研究を行った．具体的には，励起状態QM/MMシミュレーションにより，ウラシル置換体の水溶液中での吸収スペクトルの計算を行い(Fig.3)，置換基の効果を議論した《論文4》．また，励起状態の溶液内失活過程において，置換基によって主要な失活経路が異なることを予測した．

年報2016・研究室編●

また，塗布型熱活性化遅延蛍光材料（カルバゾールデンドリマー）の基底状態と励起状態（S0,S1,T1状態）の構造決定を行い，S1状態とT1状態のエネルギー差を比較することで，合成された分子の遅延蛍光材料としての性能を議論した《論文5》．

Uracil

exp.
1nπ*

1ππ*

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

5.0

5.2

5.4

5.6

5.8

6.0

Excitation Energy (eV)Fig. 3 (left) snapshot of QM/MM-MD simulation of thymine inaqueous solution. (right) simulated absorption spectra ofuracil in aqueous solution. ππ* and nπ* excitations areshown in red and blue, respectively. Dotted line shows theexperimental results.

■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
東北大学大学院工学研究科田村正純助教・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「First principle simulations
for heterogeneous catalytic reations」/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」/マック
ス ボ ル ン 研 究 所 Andrea Lübcke 研 究 員 「 Time-resolved
photoelectron spectroscopy of DNA bases in aqueous solution」/ヘルシンキ大学化学科Leonid Khriachtchev上席研究員「Matrix site effects on vibrational frequencies of noble-gas
compounds」/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」/弘前大学大学院理工学研究科山崎祥平助教「DNA塩基の無輻射失活過程に関する研究」/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「新規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」/東京工業大学資源化学研究所アルブレヒト
健助教「塗布型熱活性化遅延蛍光材料の構造と光物性」■2016年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）(1) Kitagawa, Y.; Chen, Y.; Nakatani, N.; Nakayama, A.;
Hasegawa, J. A DFT and Multi-Configurational Perturbation
Theory Study on O2 Binding to a Model Heme Compound
via the Spin-Change Barrier. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016,
18, 18137–18144.*(2) Watanabe, K.; Nakatani, N.; Nakayama, A.; Higashi, M.;
Hasegawa, J. Spin-Blocking Effect in CO and H2 Binding
Reactions to Molybdenocene and Tungstenocene: A
Theoretical Study on the Reaction Mechanism via the
Minimum Energy Intersystem Crossing Point. Inorg. Chem.
2016, 55, 8082–8090.*(3) Yanai, K.; Ishimura, K.; Nakayama, A.; Schmidt, M. W.;
Gordon, M. S.; Hasegawa, J. Electronic Polarization Effect of
the Water Environment in Charge-Separated Donor–Acceptor
Systems: An Effective Fragment Potential Model Study. J.
Phys. Chem. A 2016, 120, 10273–10280.*●年報2016・研究室編(4) Nakayama, A. A QM/MM Study of Absorption Spectra of
Uracil Derivatives in Aqueous Solution. AIP Conf. Proc.
2016, 1790, 020018.*(5) Albrecht, K.; Matsuoka, K.; Yokoyama, D.; Sakai, Y.;
Nakayama, A.; Fujita, K.; Yamamoto, K. Thermally
Activated Delayed Fluorescence OLEDs with Fully Solution
Processed Organic Layers Exhibiting Nearly 10% External
Quantum Efficiency. Chem. Commun. 2017, 53, 2439–2442.*(6) Nageh, H.; Zhao, L.; Nakayama, A.; Hasegawa, J.; Wang,
Y.; Nakano, T. Photo-Induced β-Elimination of
9-Fluorenylmethanol Leading to Dibenzofulvene. Chem.
Commun. 2017, 53, 8431–8434.*
総説/解説/報告(1) 中山哲，第一原理シミュレーションによる固体酸化物
抵抗変化型メモリの動作機構の検討，超精密加工専門委
員会「超精密」，22，18-22，(2016)．
(2) 中山哲，計算化学とデータ科学による触媒材料開発研
究，触媒，58，175，(2016)．
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Nakayama, A.: "Role of the Acid-Base Sites in Catalytic
Reactions at the Water/CeO2(111) Interface: First-Principles
Simulations", International Symposium on Pure & Applied
Chemistry (ISPAC) 2016, Sarawak, Malaysia (2016/8/15-18).
[Invited talk](2) Nakayama, A.: "Catalytic Reactions at the Water/Ceria
Interface: Role of the Acid-Base Sites", JST International
Symposium on Multi-Scale Simulation of Condensed-Phase
Reacting
Systems(MSCRS2016),
Nagoya,Japan(2016/10/10-13). [Invited talk](3) Nakayama, A.: "Catalytic reactions at the liquid/
metal-oxide interface: role of the acid-base sites",
Japan-France-Spain Joint Symposium on Theoretical andComputational Science of Complex Systems, Kyoto, Japan(2016/10/26-28). [Invited talk](4) 中山哲：「酸化セリウム触媒の酸・塩基点の役割：第一原理シミュレーションによる解析」，ポスト「京」重点課題⑤「エネルギーの高効率な創出，変換・貯蔵，利用の新規基盤技術の開発」第１回連携推進ワークショッ
プ：触媒元素戦略研究との連携を求めて，北海道大学，
札幌市（2016/11/29-30）．[招待講演](5) 中山哲：「Role of Oxygen Ions in Metal-Oxide ReRAM
and Catalysis: First-Principles Simulations（第一原理計算による酸化物ReRAMと酸化物触媒の機能解明に向けて）」，九州大学先導物質化学研究所講演会（Nanoscience andnanotechnology seminar），九州大学筑紫キャンパス，福岡
県春日市（2017/3/7）．[招待講演](6) Nakayama, A: "Role of Oxygen Ions in Metal-Oxide
Devices and Catalysis: First-Principles Simulations", Kickoff
Meeting to Explore the New Field of Molecular Soft Matter,
Kasetsart University, Bangkok, Thailand (2017/3/14).
[Invited talk](7) Nakayama, A.; Tamura, M.; Shimizu, K.; Hasegawa, J.:"First-Principles Simulations of Catalytic Reactions at theWater/CeO2(111) Interface: Role of the Acid-Base Sites",
ICC Pre-symposium of 16th International Congress on
Catalysis (16th ICC-Pre) & 2nd International Symposium of
Institute for Catalysis "Novel Catalysts for Energy andEnvironmental Issues", Hokkaido University, Sapporo, Japan(2016/6/30-7/1). [Oral]73

酸塩基触媒研究クラスター/ Research
Cluster for Acid-Base Catalysis■2016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■2016年度のうごき
クラスター立ち上げ当時のメンバーと変わりない8名の共同研究者（北海道大学の長谷川淳也教授，神谷裕一教授，
千葉大学の一國伸之准教授，東北大学の加藤英樹准教授，
東京工業大学の横井俊之助教および本倉健講師，アイントホーフェン工科大学のEmiel J.M. Hensen教授，トリノ工科大学のBarbara Onida准教授）と精力的に共同研究を推進した．2016年5-7月，アイントホーフェン工科大学のEmiel J.
M. Hensen教授が外国人招聘教員として滞在し，総合化学院に所属する大学院生を対象にした講義（フロンティア化学教育研究センター）や研究所メンバーとの研究交流や，バイオマス変換に関する包括的な共同研究に取り組んだ．

■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含む多様な反応系への変遷が予想される．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おり，その主要な構成成分である炭水化物（糖類）は加水分解によって水溶液として得られる．よって，誘導体を合成するための後段の変換プロセスも糖類を単離生成せず水中で実施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．

このような背景から，糖変換に有効な酸塩基触媒にターゲットを絞り，新規触媒開発を基本とした触媒反応系の構築を目指す（図1）．これまでにゼオライトや前周期金属酸化物のルイス酸性質が水中における糖変換に有効である
ことが報告されている．そこで，ルイス酸として有効なニオブをベースとした複合酸化物に焦点を絞り，その電子欠
損金属サイトと電子過多な格子酸素の水溶液内における酸塩基性質の解析と制御に取り組む．
1．水溶性ニオブ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
酸化ニオブ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触媒であり，グルコースを水溶液内でHMFへと変換することができる．ニオブ酸化物の高活性化を目指したアプローチとして，高表面積をもつニオブ含有複合酸化物に着目した．例えば，塩基性性酸化物となる
金属種を第二成分とした複合酸化物では，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．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1.5mL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る．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]）を生成させる．回収したニオブ過酸化物錯体が溶解した水溶液（150mL）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で回収し，400または700 ºC，3時間で焼成することによって目的のYNbO4を得た．

図2. 正方晶YNbO4の構造図

図1. セルロースから基幹化学品の原料への誘導経路

74

酸化ニオブは6配位ニオブ種（NbO6）で構成される酸化物であり，表面の配位不飽和な4配位ニオブ種がルイス酸として機能する．一方，YNbO4は骨格自体が4配位ニオブで構成されるユニークな酸化物である．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ことが確認できており，その表面酸塩基特性は従来の非晶質酸化ニオ
ブとは異なっていると期待できる．一方，700 ºCで焼成した試料は正方晶YNbO4 をで構成された結晶性酸化物であ

年報2016・研究室編●

り，その構成成分は同様に4配位ニオブ種である（図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．この液相沈殿法ではニオブ過酸化物ア
ニオン（[Nb(O2)4]3-）と3価の金属カチオンとの沈殿生成をベースとしており，適切なカチオン種（例えばSc3+，La3+，
Al3+など）を選択することによって組成を拡張することができる．YNbO4の酸塩基性質の評価と平行して，多様なニオブ系複合酸化物の調製を進めている．
2016年度のトピック： Sc，Yb，Ho，LaなどYの代わりに希土類を含む3価のカチオンを添加した場合も同様の合成法にて複合酸化物の前駆体となる非晶質粉末が合成できる．更に，Yの一部を原子半径の異なる3価のカチオン（例
えばScやYbなど）他の元素で置換したYNbO4も合成できる
ことが分かった．本年度は主に物質群の拡張に取り組んできたため，引き続きその構造解析および触媒活性の評価を進める計画である．≪講演5, 6≫
2．ニオブ系複合酸化物によるグルコースからの有機酸・フラン類の合成
グルコースから誘導される幾つかの中間体の中で，HMF
および乳酸は基幹化学品となるプラスチックの原料として利用できる．複合酸化物の酸塩基性質を制御することにより，グルコースを原料とした選択的触媒反応系の構築を目指している．耐圧ガラス容器に酸化物触媒 0.05 g，2 wt%
グルコース水溶液2.5 mL，生成物の抽出用有機溶媒として
2-sec-butylphenol 7.5 mLを入れ，140 ºCのオイルバスで加熱攪拌することにより，試料の触媒活性を評価した．400ºC焼成試料では，グルコースが異性化してフルクトースが生成し，その後にC3成分の有機物（グリセルアルデヒド，
1,3-ジヒドロキシアセトン，ピルブアルデヒド，乳酸）とHMFが生成した（図3）．
Hydrideshift
Hydride shift

O

OH
OH
OH
O
Dehydration

HO
HO

ActiveonYNbO
YNbO
Activesites
sites on
4
4

Y

O

HMF

Retro-aldol
Retro-aldol
condensation

condensation

Lewisacidacid site
site
Lewis
Base
site
Base site
O

δ-

HMF

Fructose

Dehydration
Dehydration
O

δ+

Nb

O
Triose sugars
sugarsTrioseHydrideHydride
shift
shift

H

Pyruvaldehyde
Pyruvaldehyde

O
HOOH
Lactic acid

Lactic acid

図3. 固体酸塩基触媒によるグルコース変換反応
この反応は固体表面の水中機能ルイス酸によってグルコースからフルクトースが生成し，その後で2種類の反応が並行して起こっている．一つは逐次的な脱水反応によってHMFが生成する反応経路，もう一つは逆アルドール反応
によって2種類のトリオースを経由してC3有機物が生成する反応経路である．前者はルイス酸のみでは反応が効率的に起こらないが，最近のDFT計算による検討ではルイス酸と塩基サイトの協奏的な触媒作用が効果的であることが分かっている．後者に関しては塩基サイトによる逆アルドール反応によって誘発され，生成したトリオース（1,3-●年報2016・研究室編

2016年度のトピック： セルロースバイオマスの構成糖であるキシロースを脱水して合成されるフルフラールも，汎用的な有機溶剤（THFやフルフリルアルコール）や樹脂原料（1,5-ペンタンジオール）となる．我々は，酸性質を持
つ金属酸化物（含水ニオブ酸）が液体酸を凌駕する高性能触媒として機能し，キシロースからフルフラールを高収率で合成できることを報告した（図4）．キシロース水溶液に固体触媒を添加して加熱撹拌することに加え，生成したフルフラールを有機溶媒によって抽出する方法を導入する
ことにより，フルフラール選択率と固体触媒の安定性が向上した．≪論文3≫

Water-tolerant
Lewis acid sites

Max. selectivity
72 %Stepwise dehydration

図4. 含水ニオブ酸触媒によるキシロースからの選択的なフルフラール合成■学内外の研究者との共同研究（2016年度）
オランダアイントフォーフェン工科大学Emiel Hensen教
授，「固体触媒による木質系バイオマスの変換」/東京工業大学山口渉助教「バイオマス由来糖類を用いた触媒的炭素－炭素結合形成反応を鍵とする新しい成品原料製造プロ
セスの創製」/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」/鳥取大学菅沼学史助教，「グリ
セロールから有用化学資源の環境低負荷型合成」/首都大東京村山徹特任教授，「金ナノ粒子担持ニオブ酸化物を用いたバイオマス転換反応」■2016年度の研究業績

OH

Fructose

GlucoseGlucoseO

Dehydration

ジヒドロキシアセトンとグリセルアルデヒド）がその後のヒドリド移動・脱水反応によってピルブアルデヒドおよび乳酸へと変換されている．一方，700 ºC焼成試料でもヒドリド移動によって生成したフルクトースが逐次的にHMFおよびC3有機物へと変換されているが，C3有機物の生成量は少ない．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．

原著論文（*：審査つき）(1) Wada, E.; Kitano, M.; Yamamoto, K.; Nakajima, K.;
Hayashi, S.; Hara, M. Synthesis of Niobium-Doped Titanate
Nanotubes as Solid Acid Catalysts. Catal. Sci. Techol. 2016,
6, 4832-4839.*(2) Murayama, T.; Nakajima, K.; Hirata, J.; Omata, K.;
Hensen, E. J. M.; Ueda, W. Hydrothermal Synthesis of aLayered-Type W-Ti-O Mixed Metal Oxide and Its Solid Acid
Activity. Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 243-250.*(3) Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima, K. Amorphous
Nb2O5 as a Selective and Reusable Catalyst for Furfural
Production from Xylose in Biphasic Water and Toluene. ACS
Catal. 2017, 7, 2430-2436.*
総説・解説(1) 中島清隆，固体ルイス酸による水中での糖変換反応，触媒，58，218-221（2016）.
(2) 中島清隆，福岡淳，担持金属触媒による低温エチレン
酸化，ペテロテック，40，25-29（2017）.
(3) 中島清隆，福岡淳，メソポーラスシリカ担持白金触媒による低温エチレン酸化，触媒，59，25-31（2017）.
(4) 中島清隆，福岡淳，メソポーラスシリカ担持白金触媒

75

による低温エチレン酸化，セラミックス，52，6-11（2017）.
(5) 石戸信広，中島清隆，福岡淳，メソポーラスシリカ担
持白金触媒による低温エチレン酸化と冷蔵庫触媒としての応用，工業材料，65，49-53（2017）.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ishito, N.: Kobayashi, H.: Nakajima, K.: Maegawa, Y.:
Inagaki, S.: Hara, K.: Fukuoka, A.: "Synthesis of
Ru-Immobilized Periodic Mesoporous Organosilica andApplication for Selective Oxidation of Alkanes" 6thInternational IUPAC Conference on Green Chemistry
ICGC-6, Venice, Italy (2016/9/4-8) [Oral](2) Nakajima, K.; Noma, R.: Hara, M.: "Facile HMF
Formation from Glucose in Water over Phosphate/TiO2 with
Water-Tolerant Lewis Acid Catalyst" 6th International IUPAC
Conference on Green Chemistry ICGC-6 Venice, Italy(2016/9/4-8) [Oral](3) Nakajima, K.: Noma, R.: Hara, M.: "Efficient Productionof Furfural from Xylose in Water over Phosphate/TiO2" 6th76International IUPAC Conference on Green Chemistry
ICGC-6 Venice, Italy (2016/9/4-8) [Poster](4) Nakajima, K.: Fukuoka, A.: "Reaction Mechanism on
Glucose to HMF Transformation in Water over
Phosphate/TiO2" 7th Asia-Pacific Congress on Catalysis(APCAT-7), Mumbai, India (2017/1/17-21) [Oral](5) 中島清隆：「固体ルイス酸によるバイオマス由来糖類からの有用フラン類・有機酸の合成」第41回触媒化学融合研究センター講演会,つくば市（2017/2/3）［依頼講演］(6) 中島清隆：「ニオブ系酸化物の水中ルイス酸作用と糖変換への応用」東北大学多元物質科学研究所，第10回新機能無機物質探索研究センターシンポジウム,仙台市（2017/2/10）［依頼講演］
受賞(1) 平成28年度北海道大学研究総長賞・奨励賞：中島清隆（2017/1/30）

年報2016・研究室編●

■2016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(有賀)寛子・〈学外研究協力教員/東京工業大学〉小松隆之・〈学外研究協力教員/東北大学〉
亀岡聡・〈学外研究協力教員/早稲田大学〉小河脩平■2016年度のうごき
2016年11月より本クラスター研究を開始した．北海道大学触媒科学研究所の朝倉清髙教授，長谷川淳也教授，三輪(有賀)寛子助教，東北大学の亀岡聡准教授，東京工業大学の小松隆之教授，早稲田大学の小河脩平助教の6名が立ち上げメンバーとしてクラスター研究に参画した．

■研究課題
合金の触媒材料としての有用性は幅広く認知されている一方，その触媒設計における方法論および理論体系についてはいまだ確立されていないのが現状である。優れた合金触媒を開発するためには，各種金属の性質を把握したう
えで合金の構造や電子状態を原子レベルで理解することが重要である。本研究クラスターでは，合金の触媒材料としての本質的な理解とそれに基づく高性能触媒の開発を進める目的で，（1）「規則性合金の特異的表面構造を利用した高難度分子変換系の開拓」，（2)「より高度な触媒設計を指向した金属間化合物―固溶体ハイブリッドアロイの調製と触媒反応への適用」，（3)「貴金属代替を指向したバ
ンドエンジニアリングによる卑金属合金触媒の開発」について，触媒科学，金属学，表面科学，計算科学の視点から，多角的に研究を行う。
2016年度のトピック： (1) RhBi/SiO2を用いたジエンの位置および化学選択的水素化： ジエン類の選択水素化によるモノエンの生成は有機合成および化学工業において重要な反応である。この反応では生成物であるモノエンの水素化によるアルカンの副生を抑制する必要があり，これまでPd系合金を主体として様々な触媒開発が行われてきた。しかしながらC=C結合の水素化を位置選択的に行った
例は固体触媒ではほとんど例がなく，またその例においても逐次的なアルカンの副生が進行するため，高収率は得られていない．これに対して我々は，種々のRh系金属間化合物（RhM/SiO2, M = Bi, Cu, Fe, Ga, In, Pb, Sb, Sn, Zn）
を触媒に用いて1,4-hexadieneの水素化を行ったところ末端C=C結合のみが水素化された2-hexeneが高収率で得られることを見出した（図1）．この反応は末端C=C結合と内部
C=C結合に対する位置選択性だけでなく，ジエンとアルケ
ンに対する化学選択性も必要とするため，難度の高い分子

1,4-hexadiene2-hexene

25ºC, 5.5 hConv. 95%
Sel. 90%

H2
H2

H2

H2

次に，本触媒が高い位置選択性を示した原因について反応機構の観点から種々の検討を行った．速度論的検討の結果本反応においては，表面反応（水素拡散および水素付加）
が律速段階であることが示唆された。そこで金属間化合物
表面におけるこれらの過程を詳細に議論するため，DFT計
算による検討を行った。図2にRhBi(110)面上における
1,4-hexadiene吸着種と水素付加されたアルキル中間体の最適化構造，および水素拡散と水素付加の様子を示す．内部C=C結合部位におけるRh-C原子間距離は末端側のそれと比べ長くなることが判明した．これは内部側では原子半径の大きなBiとアルキル基との立体反発が生じるためであると考えられる．次にこれらの過程における活性化エネル
ギーを計算し，エネルギーダイアグラムを作成した（図3）．
その結果，内部C=C結合への水素化は末端側へのそれに対し著しく活性化障壁が高くなることが判明した．これらの結果は，位置選択性がBiの立体障害に基づく速度論支配によって決定されることを示唆している．この様に，RhBi
は，表面の特異的な原子配列によって位置および化学選択的なジエンの水素化を可能とすることが示された．本結果は既に論文としてまとめ，現在国際誌に投稿中である．

末端C=C(a) 0had
Bi

H

Rh

Bi Rh

水素拡散

(b) 1had(c) t1h

水素付加

図2. RhBi(110)面上における1,4-hexadiene吸着種の最適化構造と末端C=C結合に対する水素拡散・付加の様子

180
160

Relative energy / kJmol-1

機能性合金触媒研究クラスター/ Research
Cluster for Functional Alloy Catalysts

水素付加
水素拡散

140

内部C=C

120
100
80

末端C=C

60

図3. RhBi(110)面上における1,4-hexadiene水素化におけるエネルギーダイアグラム■2016年度の研究業績
原著論文（*：審査つき）

1-hexenen-hexane

図1. RhBi/SiO2を用いた1,4-hexadieneの位置および化学選択的水素化変換である．

●年報2016・研究室編(1) Furukawa, S.; Takahashi, K.; Komatsu, T.
Well-structured Bimetallic Surface Capable of
Molecular Recognition for Chemoselective Nitroarene
Hydrogenation. Chem. Sci., 2016, 7, 4476-4484.*[Highlighted in Synfacts, 2016, 12, 0987]

77

(2) Furukawa, S.; Suzuki, R.; Komatsu, T. Selective
Activation of Alcohols in the Presence of Reactive
Amines over Intermetallic PdZn: Efficient Catalysis for
Alcohol-Based N-Alkylation of Various Amines. ACS
Catal., 2016, 6, 5946-5953.* [Selected for the Journal
Cover](3) Iihama, S.; Furukawa, S.; Komatsu, T. Efficient
Catalytic System for Chemoselective Hydrogenation ofHalonitrobenzene to Haloaniline Using PtZnIntermetallic Compound. ACS Catal., 2016, 6,
724-726.* [Highlighted in Synfacts, 2016, 12, 0656](4) Furukawa, S.; Ehara, K.; Komatsu, T. Unique
Reaction Mechanism of Preferential Oxidation of CO
over Intermetallic Pt3Co Catalysts: Surface-OHMediated Formation of Bicarbonate Intermediate.
Catal. Sci. Technol., 2016, 6, 1642-1650.* [Selected
for the Journal Cover](5) Furukawa, S.; Komatsu, T. Selective Hydrogenationof Functionalized Alkynes to (E)-Alkenes Using
Ordered Alloys as Catalysts. ACS Catal., 2016, 6,2121-2125. *(6) Furukawa, S.; Tsuchiya, A.; Kojima, Y.; Endo, M.;
Komatsu, T. Raney-Type Ru-La Catalysts Preparedfrom a Ru-La-Al Ternary Alloy: Enhanced Activity inAmmonia Decomposition. Chem. Lett., 2016, 45,
158-160. *(7) Furukawa, S.; Nishimura, G.; Komatsu, T. Oxygen
Sensitivity of Intermetallic Compound Surface

78

Comprising Early Transition Metal. J. Jpn. Petrol. Inst.,
2016, 59, 160-163.*(8) Imura, Y.; Furukawa, S.; Ozawa, K.; Morita-Imura,
C. Kawai, T.; Komatsu, T. Surface clean gold
nanoflower obtained by complete removal of capping
agents: an active catalyst for alcohol oxidation. RSC
Adv., 2016, 6, 17222-17227.*
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) 古川森也：「規則性合金の触媒科学―表面反応場の精密設計と高効率触媒系の開拓―」，第391回触媒科学研究所コロキウム，北海道大学（2016/8/25）[招待講演](2) 古川森也：「金属間化合物を用いた機能性触媒材料の開発」，第159回金属学会講演大会，豊中市（2016/9/21）[金属学会奨励賞，受賞講演](3) 古川森也：「規則性合金を用いた触媒開発とその設計」，JXエネルギー（株）中央研究所若手研究者のための講演会，横浜市（2016/10/20）[招待講演](4) Furukawa, S.; Ochi, K.; Komatsu, T.: "Stereoselective
catalysis controlled by specific atomic arrangement ofordered alloys" The 16th International Congress on Catalysis,
Beijing, China (2016/7/5) [Oral](5) Furukawa, S.; Takahashi, K.; Komatsu, T.:"Well-structured Bimetallic Surface Capable of Molecular
Recognition for Chemoselective Nitroarene Hydrogenation"
PCOSS-ICAT Joint International Symposium on Catalysis
Science for Sustainable Society, Xiamen, China (2016/12/9)[Poster]

年報2016・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■2016年度の構成員〈客員教授/昭和電工セラミックス株式会社〉黒田靖・〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈助教〉高島舞■研究課題/2016年度のトピック
本ユニットの実験室である創成科学研究棟03-111号室に設置の気相法酸化チタン合成のベンチスケール装置および光触媒科学研究部門に設置のラボスケール装置を利用してすでに国内/国際特許（国立大学北海道大学・昭和
電工）となっている十面体形状アナタース型酸化チタン（DAP）の生成機構およびDAPが高い活性をしめす原因の解
明と合成条件の最適化を行った．得られた成果を報告した《論文1/講演1～2》．
すでに出願済（「光音響分光方法および光音響分光装置」
特願2014-100295（発明人：大谷文章/高瀬舞/新田明央/
黒田靖・出願人：国立大学法人北海道大学/昭和電工株式
会社）2014/「金属酸化物の同定方法」特願2016-46888（発明人：大谷文章/高瀬舞/高島舞/新田明央/黒田靖・出願
人：国立大学法人北海道大学/昭和電工株式会社）2016）の逆二重励起光音響分光法による金属酸化物粉末中の電子トラップ密度のエネルギー分布解析とそれにもとづく
金属酸化物粉末の同定法について，その原理や測定法の詳細を報告した《論文2/講演3～5など》．さらに，この逆二重励起光音響分光法による金属酸化物粉末中の電子トラップ密度のエネルギー分布解析装置（電子トラップ解析装
置の実用化のために，昭和電工セラミックスと分光計器と共同で，科学技術振興機構が公募の「平成28年度JST先端
計測分析技術・機器開発プログラム最先端研究基盤領域
先端機器開発タイプ」に「金属酸化物粉末同定・評価用電子トラップ解析装置」の開発内容で申請し，ヒアリングまで進んだが不採択となった．開示された主たる不採用の理由が，開発時に装置を購入するユーザの見込みがたっていないということであったので，本装置の有用性をひろく広報するために，光触媒科学研究部門に既設の試作機にくわえてもう1台の装置を用意し，学内外の産官学の関係者の利用を推進することとし，2016年度内に新規試作機の主要構成部品を取得し，次年度への展開の準備とした．

■2016年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E. Silver and copper-modified facetted anatase titania
particlesasvisiblelight-responsive
plasmonic
photocatalyst. J. Photon. Energy in press.
(2) 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.

●年報2016・研究室編

招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Facet-selective Deposition of Metal Particles on
Decahedral-shaped Titania Photocatalyst Particles" Novel
Catalysts for Energy and Environmental Issues (16thICC-Pre), Sapporo (2016/06/30-07/01 [2016/06/30])(2) Kobayashi, K.; Takashima, M.; Takase, M.; Ohtani, B.:"Facet-selective Deposition of Metal Nanoparticles on
Decahedral-shaped Anatase Titania Photocatalyst Particles"
Pacific-Rim Meeting on Electrochemical and Solid State
Science (PRiME2016), Honolulu, USA (2016/10/02-07[2016/10/06])(3) Ohtani, B.; Nitta, A.; Takeuchi, S.; Takashima, M.; Takase,M.: "Fundamental Aspects of Particulate Photocatalysis:
Energy-resolved Distribution of Electron Traps andLight-intensity Dependence" XXVIth IUPAC Symposium on
Photochemistry (2016), Osaka (2016/04/03-08 [2016/04/04])[Invited Talk](4) Ohtani, B.; Nitta, A.; Murakami, N.; Takase, M.: "Electron
trapping in semiconductor photocatalysis" 5th International
Conference Smart and Multifunctional Materials, Structures
and Systems (CIMTEC 2016), Perugia, Italy (2016/06/05-09[2016/06/07]) [Invited Lecture](5) Nitta, A.; Takase, M.; Takashima, M.; Ohtani, B.:"Energy-resolved Distribution of Electron-trap Density as a
Novel Index for Identification of Metal Oxide Particles" 9thEuropean meeting on Solar Chemistry and Photocatalysis:
Environmental Applications (SPEA9), Strasbourg, France(2016/06/14-18 [2016/06/16])

産学官連携触媒研究ユニット/ Unit for
Industry-Government-Academia
Collaborative Research on Catalysis■2016年度の構成員〈教授〉西田まゆみ/福岡淳・〈客員教授/産業技術総合研
究所触媒化学融合研究センター〉富永健一/佐藤一彦・〈客員教授/株式会社ウェストコーナー〉隅田敏雄■研究課題/2016年度のトピック
11 月 に The SUNCAT Center for Interface Science andCatalysis（USA）及び中国人民大学とMOUを締結した．北海道大学サステイナブルウィークの行事の一環として「持続可能社会実現に向けたキャタリストインフォマティクス」をテーマに
10月31日第2回北大―理研―産総研「触媒研究」合同国際シンポジウムを海道大学・学術交流会館にて開催した．

■2016年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Tominaga, K.; Nemoto, K.; Kamimura, Y.; Yamada, A.;
Yamamoto Y.; Sato, K. A practical and efficient synthesis ofmethyl levulinate from cellulosic biomass catalyzed by analuminum-based mixed acid catalyst system. RSC Adv., 2016,
6, 65119-65124.
(2) Nemoto, K.; Nagafuchi, T.; Tominaga, K.; Sato, K.

79

Efficient nickel-catalyzed hydrocyanation of alkenes using
acetone cyanohydrin as a safer cyano source. Tetrahedron
Lett., 2016, 57, 3199-3203.
(3) Nemoto, K.; Hirano, Y.; Hirata, K.; Takahashi, T.; Tsuneki,H.; Tominaga, K.; Sato, K. Cooperative In-Sn catalyst systemfor efficient methyl lactate synthesis from biomass-derived
sugars. Appl. Catal., B, 2016, 183, 8-17.

フリッツ・ハーバー研究所ユニット/ Unit ofFritz-Haber-Institute■2016年度の構成員〈教授〉長谷川淳也・〈客員教授/Fritz-Haber-Institute〉
Hans-Joackim FREUND/Matthias SCHEFFLER・〈教授〉朝倉清髙・〈助教〉三輪(有賀)寛子■研究課題/2016年度のトピック
フリッツ・ハーバー研究所とは2006年の学術交流協定締
結以来，研究者の往来とジョイントシンポジウムの開催が継続しており，学術交流と人的交流が順調に進んでいる．
2016年1月に，Freund所長が大学院での集中講義のために訪問した．研究成果についても研究所コロキウムにて発表
され，多くの聴衆を集めた．また，2016年4月に，Scheffler
所長が訪問され，研究所コロキウムにて講演して頂いた．
マテリアルインフォマティクス研究の成果やFHIで構築が進む量子計算データベースであるNOMADリポジトリ―について説明され，活発な質疑が行われた．7月には長谷川と中谷がFHIを訪問し，研究交流を行っている．さらに，10月に開催されたキャタリストインフォマティクスのシンポジウムには，理論部門触媒グループのLevchenkoグルー
プリーダが講演した．2017年度開催のサマーインスティテ
ュートにおいても講師を担当される予定である．

ポーランド連携研究ユニット/ Unit for
Alliance Research with Polish
Institutions■2016年度の構成員〈教授〉大谷文章・〈准教授〉Ewa KOWALSKA・〈客員教
授/Gdansk University of Technoolgy〉Jan HUPKA・〈客員教授/Jagiellonian University〉Wojciech MACYK・〈客員教授/West Pomeranian University of Technology 〉 Antoni
MORAWSKI・〈客員教授/Jerzy Haber Institute of Catalysis
and Surface Chemistry of the Polish Academy of Sciences〉
Małgorzata WITKO ・〈 客 員 教 授 /University of Gdansk 〉
Adriana ZALESKA-MEDYNSKA■研究課題/2016年度のトピック
本年度（あるいは次年度に）ポーランド内の光触媒研究者を一同にあつめたシンポジウムをポーランド国内で開催するための日程調整が不調に終わったため，（1）III
Polish-Japanese Seminar on Progress in Photocatalysis,
Szczecin, Poland を2017年2月2日～3日にシュチェチンにて開催し，大谷教授が2件の招待講演を行った《講演1～2》．
（2）グダンスク大学において大谷教授が大学院生のための集中講義（Intensive Course in University of Gdansk）を行った．これには，同大学のAdriana ZALESKA-MEDYNSKA
教授の研究室の大学院生/博士研究員だけでなく，グダン
スク工科大学のJan HUPKA教授，クラコフのヤギェウォ大

80

学のWojciech MACYK教授およびシュチェチンの西ポメ
ラニア工科大学のAntoni MORAWSKI教授の研究室の大学
院生/博士研究員も参加した．
クラコフのヤギェウォ大学のWojciech MACYK教授野研究室のJoanna Kuncewicz教授との共同研究《論文1/講演
3 》 お よ び グ ダ ン ス ク 工 科 大 学 の Adriana ZALESKAMEDYNSKA教授の研究室のMarcin Janczarek博士との共同研究《論文2》，シュチェチンの西ポメラニア工科大学のAntoni MORAWSKI教授との共同研究《論文3》を共著論文
あるいは国際会議において発表した．

■2016年度の研究業績
原著論文（すべて審査つき）(1) Kuncewicz, J.; Ohtani, B. Rhodium-doped Titania
Photocatalysts with Two-step Bandgap Excitation by Visible
Light--Influence of the Dopant Concentration on
Photosensitization Efficiency. RSC Adv. 2016, 6, 7720177211.
(2) Janczarek, M.; Wei, Z.; Endo, M.; Ohtani, B.; Kowalska,
E. Silver and copper-modified facetted anatase titania
particlesasvisiblelight-responsive
plasmonic
photocatalyst. J. Photon. Energy in press.
(3) Morawski, A. W.; Kusiak-Nejman, E.; Wanag, A.;
Kapica-Kozar, J.; Wrobel, R. J.; Ohtani, B.; Aksienionek, M.;
Lipinska, L. Photocatalytic degradation of acetic acid in thepresence of visible light-active TiO2-reduced graphene oxide
photocatalysts. Catal. Today 2017, 280, 108-113.
招待/基調/依頼講演・国際会議(1) Ohtani, B.: "Fundamental Mechanistic Aspects of
Photocatalysis beyond Electronic Band-structure Model" III
Polish-Japanese Seminar on Progress in Photocatalysis,
Szczecin, Poland (2017/02/02-03 [2017/02/02]) [Invited
Talk](2) Ohtani, B.: "Identification of Metal-oxide Powders by
Energy-resolved Density of Electron Traps as a Fingerprint"
III Polish-Japanese Seminar on Progress in Photocatalysis,
Szczecin, Poland (2017/02/02-03 [2017/02/03]) [Invited
Lecture](3) Ohtani, B.; Kuncewicz, J.: "Development of Visible-light
Responsive Photocatalysts with a Built-in Redox Mediator"
New Photocatalytic Materials for Environment, Energy andSustainability (NPM-1), Gottingen, Germany (2016/06/07-10[2016/06/09]) [Invited Talk]

統合物質創製化学研究推進ユニット/ Unit
on Integrated Research Consortium on
Chemical Sciences■2016年度の構成員〈教授〉中野環/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■研究課題/2016年度のトピック
当研究所が参画する「統合物質創製化学推進機構」事業の一環として，国際的化学研究拠点と協同して異種学術領域を包含する新たな物質合成概念を創出することにより先導的研究を推進し，科学と科学技術の革新と新産業の創出を促す新学術基盤の構築および次世代中核研究者の育成を図ることを目的として，「新反応・新触媒研究」，「マ
テリアル研究」，「エネルギー・資源研究」，「ケムバイオ研究」および「融合研究」の５分野で活動を行っている．

年報2016・研究室編●

本年度の研究成果として，バイオマスとしての多糖の分解において有用なフラン化合物を反応生成物から効率よく分離する技術の開発，スルホキシドからスルフィドへの水素化脱酸素反応触媒の開発，スルホンとアルコールの直接
オレフィン化触媒，分子状酸素によるベンジルアルコール
部分酸化反応触媒の開発，30年来不明であった光触媒TiO2表面の原子配置の決定等の成果を上げた．

●年報2016・研究室編

加えて，統合物質創製化学推進機構第二回国内シンポジ
ウムを当研究所がホストとなって開催し，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，東京大学，理化学研究所，
物質・材料研究機構，大分大学の研究者が計13件の研究成果の口頭発表を行い，また，49件のポスター発表を行って研究討論を行った．

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．

■2016年度の構成員〈部長〉朝倉清髙・〈班長〉石川勝久
第一研究機器開発班 〈技術主任〉長谷川貴彦
第二研究機器開発班 〈技術主任〉向井慎吾・〈技術職員〉
川村裕介
研究機器管理班 〈技術主任〉山岸太平・〈技術職員〉下田周平・〈研究支援推進員〉村上麻季■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2016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．2016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
39
170
21

研究所外
利用
44
26
56

206

37

35

24

2225
2696

1011
1198

■一般公開
年度
2016
※（

ガラス工作
金属工作
116 (4)161(13)）は，研究所外利用で内数．

2016年6月4日,一般市民向けにガラス工作がどのように研究に役立っているかを工作体験を通して紹介した．総勢36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．2016年度は6月13日,14日,15日,20日に開催した．
主な内容としては，（1）技術部の仕事内容と製品の注文，修理依頼に関する説明，（2）実験する際のガラス・金属製品の取り扱いについて，（3）ガラス・金属工作室の説明と実習（4）技術部管理装置の説明（5）応急処置である．
講習を始めてから機械・ガラスの修理の数は減少したた
め，継続することで実験による事故も減り,研究環境の向上にもつながっている．

82

年報2016・研究室編●

■出張(1) 第42回NMRユーザーズミーティング東京（2016/12/9）：山岸太平(2) 総合技術研究会2017東京大学（2017/3/8～10）：石川勝久■資格
毒物劇物取扱責任者：下田周平
衛生工学衛生管理者：下田周平■掲載誌及び掲載論文(1) Nishi, N.; Minami, K.; Motobayashi, K.; Osawa, M.;
Sakka T. Interfacial Structure at the QuaternaryAmmonium-Based Ionic Liquids vertical bar Gold Electrode
Interface Probed by Surface-Enhanced Infrared Absorption
Spectroscopy: Anion Dependence of the Cationic Behavior. J.
Phys. Chem. C, 2017, 121, 1658-1666.
(2) 村田尚義，和田敬広，鈴木卓弥，向井慎吾，上原広充，
仁谷浩明，丹羽尉博，朝倉清髙，In-situ 蛍光 XAFS を可能にする高温セルとガスセンサに用いる Pt-SnO2 薄膜触媒のその場観察，放射光，30，21-27（2017）．

●年報2016・研究室編(3) Kato, M.; Okui, M.; Taguchi, S.; Yagi I. Electrocatalytic
nitrate reduction on well-defined surfaces of tin-modified
platinum, palladium and platinum-palladium single
crystalline electrodes in acidic and neutral media. J.
Electroanal. Chem., in press.
(4) 内田太郎，大澤雅俊，ATR 配置表面増強赤外分光（ATR-SEIRAS）を用いた電極表面の測り方，Review of
Polarography，62，93-100（2016）．
(5) Kato, M.; Murotani, T.; Yagi I. Bio-inspired iron andcopper-incorporated carbon electrocatalysts for oxygen
reduction reaction. Chem. Lett. 2016, 45, 1213-1215.
(6) Tsuji, K.; Tomita, O.; Higashi, M.; Abe, R.
Manganese-Substituted Polyoxometalate as an Effective
Shuttle Redox Mediator in Z-Scheme Water Splitting under
Visible Light. ChemSusChem, 2016, 9, 2201-2208.
(7) Tada, S.; Shoji, D.; Urasaki, K.; Shimoda N.; Satokawa, S.
Physical mixing of TiO2 with sponge nickel creates newactive sites for selective CO methanation. Catal. Sci.
Technol., 2016, 6, 3713-3717.

83その他の業績
activities of ICAT

■論文
北海道大学触媒科学研究所共同研究フェローによる論文
また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) Yoshida, M.; Onishi, S.; Mitsutomi, Y.; Yamamoto, F.;
Nagasaka, M.; Yuzawa, H.; Kosugi, N.; Kondoh, H.
Integration of Active Nickel Oxide Clusters by Amino Acids
for Water Oxidation. J. Phys. Chem. C, 2017, 121, 255-260.
[14A1004, 15B1002, 16B1009](2) Kurosu, H.; Yoshida, M.; Mitsutomi, Y.; Onishi, S.; Abe
H.; Kondoh, H. In Situ Observations of Oxygen Evolution
Cocatalysts on Photoelectrodes by X-ray Absorption
Spectroscopy: Comparison between Cobalt-Phosphate andCobalt-Borate. Electrochemistry, 2016, 84, 779-783.
[14A1004, 15B1002, 16B1009](3) Watanabe, F.; Kaburaki, I.; Shimoda, N.; Satokawa S.
Influence of nitrogen impurity for steam methane reforming
over noble metal catalysts. Fuel Process. Technol. 2016, 152,
15-21. [15B1007](4) Santra, C.; Pramanik, M.; Bando, K. K.; Maity, S.;
Chowdhury, B.; Gold nanoparticles on mesoporous
Cerium-Tin mixed oxide foraerobic oxidation of benzyl
alcohol. J. Mol. Catal. A: Chem., 2016, 418–419, 41–53.
[10B2009]84

現在は触媒科学研究所を離れているが過去に在籍した研究者を著者とし，その所属として触媒科学研究所が記載されている論文(1) Wang, Y.; Chen, J.J.; Guo, H.; Liang, K.; Marcus, K.;
Peng, Q.L.; Zhang, J.; Feng, Z. S. A facile process combinedwith inkjet printing, surface modification and electrolessdeposition to fabricate adhesion-enhanced copper patterns on
flexible polymer substrates for functional flexible electronics,
Electrochim. Acta, 2016 218, 24-31.
(2) Shetty, S.S.; Koyama, Y. One-pot synthesis of glycyrrhetic
acid polyglycosides based on grafting-from method using
cyclic sulfite. Tetrahedron Lett., 2016, 57, 3657-3661.
(3) Murayama, T.; Katryniok, B.; Heyte, S.; Araque, M.;
Ishikawa, S.; Dumeignil, F.; Paul S.; Ueda, W. Role of
Crystalline Structure in Allyl Alcohol Selective Oxidation
over Mo3VOx Complex Metal Oxide Catalysts
ChemCatChem, 2016, 8, 2415-2420.
(4) Ishikawa, S.; Jones, D. R.; Iqbal, S.; Reece, C.; Morgan, D.
J.; Willock, D. J.; Miedziak, P. J.; Bartley, J. K.; Edwards, J.
K.; Murayama, T.; Ueda W.; Hutchings, G. J. Identification of
the catalytically active component of Cu-Zr-O catalyst for thehydrogenation of levulinic acid to gamma-valerolactone.
Green Chem., 2017, 19, 225-236.
(5) Ishikawa, S.; Murayama, T.; Kumaki, M.; Tashiro, M.;
Zhang, Z.X.; Yoshida, A.; Ueda, W. Synthesis of Trigonal
Mo-V-M3rd-O (M3rd = Fe, W) Catalysts by Using StructureDirecting Agent and Catalytic Performances for Selective
Oxidation of Ethane. Top. Catal., 2016, 59, 1477-1488.
(6) Murayama, T.; Kuramata, N.; Ueda, W. Hydrothermal
synthesis of W-Ta-O complex metal oxides by assembling
MO6 (M = W or Ta) octahedra and creation of solid acid. J.
Catal., 2016, 339, 143-152.
(7) Jones, D. R.; Iqbal, S.; Ishikawa, S.; Reece, C.; Thomas, L.
M.; Miedziak, P. J.; Morgan, D. J.; Edwards, J. K.; Bartley, J.
K.; Willock D. J.; Hutching, G. J. The conversion of levulinicacid into gamma-valerolactone using Cu-ZrO2 catalysts.
Catal. Sci. Technol., 2016, 6, 6022-6030.

年報2016・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：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
担当大学院（学部）：工学研究院（工学部）
研究室：創成科学研究棟02 312-2
電話：011-706-9113・ファクシミリ：011-706-9113・電子
メール：askr@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：物理化学/固体の表面構造/界面化学/機能物質
化学/反応速度論と触媒/薄膜・表面界面物性/計測工学/
ナノ構造科学/環境関連化学/量子ビーム
研究課題：燃料電池触媒(2007-)/遷移金属ー典型元素化合
物表面の化学と物理（2000-）/不均一規整表面の合成と触媒作用（1999-）/顕微法による実空間実時間表面観察（1999-）/新しい表面解析手段の開発高速XAFSによる活性
表面の構造と設計と顕微法による実空間実時間表面観察（1999-）
研究キーワード：表面化学/反応化学/構造化学/XAFS分光学/光電子顕微鏡/表面顕微分光/酸化物表面/触媒表面科
学/脱硫触媒/燃料電池
学歴：1981年3月東京大学理学部化学科卒業/1983年3月東京大学理学系研究科化学専攻修士課程修了/1984年9月東京大学理学系研究科化学専攻博士課程中退
学位：1983年3月理学修士（東京大学）/1987年9月理学博士（東京大学）「EXAFS Studies on the Local Structures ofMetal Dispersed in Polyacetylene and Attached Metal
Catalysts」
職歴：1984年10月東京大学助手（理学部化学科）/1992年
10月東京大学講師（理学部化学教室）/1994年6月東京大学
助教授（理学部スペクトル化学研究センター）/1999年4月北海道大学教授（触媒化学研究センター触媒表面化学部
門表面活性構造物性分野）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（触媒表面研究部門）
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/
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●年報2016・個人編/American Chemical Society
学会活動：PF懇談会運営委員会委員（1997-2003）/第2回
XAFS討論会プログラム委員（1999）/XAFS XI executive
committee （ 1999-2000 ） /XAFS XI Program committee
member（1999-2000）/触媒学会討論会委員（2000-2001，
2012-2013）/日本化学会編集委員（2000-2002）/XAFS研究会幹事（2001-2003）/日本表面科学会評議員（2001-2004）/日本化学会北海道支部幹事（2003-2005）/日本表面科学会理事（2003-2006）/日本化学会幹事（2003-2006）/日本
放射光学会幹事（2003-2006）/IUCr XAFS commission（2004-2010）/日本表面科学学会放射光表面科学研究部会
幹事（2005-2012）/日本表面科学会学会誌編集委員（2006）/日本表面科学学会東北・北海道支部企画幹事（2006）/
日 本 XAFS 研 究 会 幹 事 （ 2006 ） / 触 媒 学 会 学 術 委 員（2006-2008）/触媒学会企画・教育委員会(2009-2013)/
日本表面科学学会東北・北海道支部幹事（2007-2012）/
触媒学会代議員（2007-2011，2014-2016）/触媒学会北海道 支 部 幹 事 （ 2008-2009 ） /IXAS executive committee（2009-2015）/日本XAFS研究会会長（2009-2014）/PF懇談会会長（2010-2012）/日本表面科学会触媒表面科学研究部会部会長（2011-2012）/触媒学会教育委員（2011-2014）/PF-UA運営委員（2012-）/SPRUC評議員(2012-)/ISHHC-16
Conference Secretary （ 2012-2013 ） /PF-UA 庶 務 幹 事（2012-2015）/日本表面科学学会東北・北海道支部副支部長（2013-2014）/日本表面科学学会放射光表面科学研究部会部会長（2013-2016）/日本表面科学学会東北・北海道支部 支 部 長 （ 2015-2016 ） / 日 本 表 面 科 学 学 会 副 会 長(2015-2016)/PF-UA戦略・将来計画担当幹事（2015-）/日
本放射光学会評議員（2016-）
主要な研究業績：（1）Kaito, T.; Tanaka, H.; Mitsumoto, H.;
Sugawara, S.; Shinohara, K.; Ariga, H.; Uehara, H.;
Takakusagi, S.; Asakura, K. In Situ X-Ray Absorption Fine
Structure Analysis of PtCo, PtCu, and PtNi Alloy
Electrocatalysts: The Correlation of Enhanced Oxygen
Reduction Reaction Activity and Structure. J. Phys. Chem. C.
2016, 120, 11519-11527. （2）Mochizuki, I.; Ariga, H.; Fukaya,
Y.; Wada, K.; Maekawa, M.; Kawasuso, A.; Shidara, T.;
Asakura, K.; Hyodo, T. Structure determination of therutile-TiO2(110)-(1X2)
surfaceusing
total-reflection
high-energy positron diffraction (TRHEPD). Phys. Chem.
Chem. Phys. 2016, 18, 7085-7092.（3）Wada, T.; Murata, N.;
Uehara, H.; Suzuki, T.; Nitani, H.; Niwa, Y.; Uo M.; Asakura,
K. Degradation mechanism of a high-performance real micro
gas sensor, as determined by spatially resolved XAFS. Phys.
Chem. Chem.Phys. 2016 18, 7374-80 （ 4 ） Asakura, K.
Polarization-Dependent
Total
Reflection
Fluorescence
Extended X-Ray Absorption Fine Structure and Its Application
to Supported Catalysis. In Catalysis Spivey, J. J.; Gupta, M.,
Eds. RSC publishing: Cambridge 2012; Vol. 24, pp 281-322.
（5） H.H. Huang.; Wada, T.; Ariga, H.; Takakusagi, S.;
Asakura, K.; Iwasawa, Y.; Controlling the inhomogeneity ofsolid catalysts at the mesoscopic scale. Chem. Phys. Lett., inpress, 2017.
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 on85the Reduction Processes of Cu-ZSM-5 Catalysis」（2001/09）・
平成26年度（第19回）日本表面科学会学会賞「最先端X線
吸収分光手法の開発と触媒ナノ物質の学理の探求」（ 2015/03 ）・ 日 本 化 学 会 BCSJ 賞 「 Investigation of the
Cleanliness of Transferred Graphene: The First Step toward Its
Application as a Window Material for Electron Microscopy andSpectroscopy」(2015/08)・平成27年度北海道発明協会北海
道発明協会会長賞「表面の電子状態を観察する特殊な顕微鏡」(2015/10)・平成27年度 触媒学会学会賞（学術部門）「Operando XAFS法による触媒構造のその場観察と触媒作用機構に関する研究」(2016/03)

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

86

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：光触媒科学研究部門/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 ：http://pcat.cat.hokudai.ac.jp/pcat
研究分野：無機工業化学/機能物質化学/触媒・資源化学プ
ロセス
研究課題：光触媒反応を応用する新しい化学反応系の開拓・超高活性半導体光触媒の設計と開発・光触媒反応の基
本原理の解明研究キーワード：光触媒反応/光電気化学/表面化学/触媒
反応化学
学歴：1979年3月京都大学工学部石油化学科卒業/1981年3月京都大学工学研究科石油化学専攻修士課程修了/1984年3月京都大学工学研究科石油化学専攻博士課程研究指導認
定退学/1984年4月-1985年2月京都大学工学部研究生
学位：1981年3月工学修士（京都大学）/1985年3月工学博士（京都大学）「Photocatalytic Redox Reactions by Aqueous
Suspension of Titanium Dioxide」
職歴：1985年2月京都大学助手（工学部石油化学教室触媒物理学講座）/1993年4月同（大学院工学研究科物質エネル
ギー化学教室基礎物質化学講座）その他/1996年4月北海道大学助教授（大学院理学研究科化学専攻)/1998年9月触媒化学研究センター教授（触媒機能設計部門触媒反応化学分
野）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（光触媒科学研究部門）在外研究歴：1997年7月～10月カンザス大学客員研究員
所属学会：日本化学会/触媒学会/電気化学会/日本表面科
学 会 / 光 化 学 協 会 / 粉 体 工 学 会 / ナ ノ 学 会 /International
SocietyofElectrochemistry/
AmericanChemicalSociety/Royal Society of Chemistry
学会活動：日本化学会コロイドおよび界面化学部会ニュース レ タ ー 編 集 委 員 （ 1997-2008 ）・ 同 北 海 道 支 部 幹 事（2000-2001）
・同速報誌編集委員（2004-2006）
・触媒学会
討論会委員（1998-1999）
・同編集委員（2000-2003）
・同理
事［編集委員長］（2005-2006）・同光触媒研究会代表幹事（2006-2007）
・同代議員（2008-）
・同経営予算委員会委員（2009-2012）・同北海道地区幹事（1998/2004-2005）・同
北海道地区代表幹事（2008-2009）
・電気化学会関西電気化
学 研 究 会 幹 事 （ 1994-1996 ）・ 同 北 海 道 支 部 常 任 幹 事（ 1997-2010 ）・ 同 光 電 気 化 学 研 究 懇 談 会 主 査（2003-2004）
・同北海道支部支部長（2011-2012）
・同北海道支部監査（2013-2014）
・同理事（2013-2014）
・日本表面科学会会誌編集委員（1992-2002）・同関西支部常任幹事（ 1992-1996 ）・ 光 化 学 協 会 常 任 理 事 ［ 編 集 委 員 長 ］（2008-2009）・同理事（2012-2013/2016-2018）
主要な研究業績：（1）Ohtani, B. Hidden but Possibly Fatal
Misconceptions in Photocatalysis Studies: A Short Critical
Review. Catalysts 2016, 6, 192-197.（2）Ohtani, B. Revisiting
the Original Works Related to Titania Photocatalysis: A Review
of Papers in the Early Stage of Photocatalysis

年報2016・個人編●

Studies. Electrochemistry 2014, 82, 414-425. （3）Ohtani, B.
Photocatalysis A to Z―What We Know and What We Don't
Know. J. Photochem. Photobiol. C Photochem. Rev. 2010, 11,
157-178. （4）Ohtani, B.; Prieto-Mahaney, O.-O.; Amano, F.;
Murakami, N.; Abe, R. What Are Titania Photocatalysts?―An
Exploratory Correlation of Photocatalytic Activity with
Structural and Physical Properties. J. Adv. Oxidat.
Tech. 2010, 13, 247-261. （5）Ohtani, B. Preparing Articles on
Photocatalysis ― Beyond The Illusions, Misconceptions andSpeculation. Chem. Lett. 2008, 37, 217-229.
学術関係の受賞：電気化学会平成17年度学術賞「光触媒反応機構の解明とそれにもとづく高活性光触媒・高効率反応系の開発」（2005/04/02）
・光化学協会2006年度協会賞「光触媒反応の機構解明と高効率光触媒反応系の開発」（2006/09/11）・平成24年度触媒学会学会賞（学術部門）「不均一系光触媒の反応機構解明と設計」（2013/03/26）

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
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- ）・ 同 会 誌 編 集 委 員 会 幹 事 （ 2016- ）・
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）
主要な研究業績：（1）Kobayashi, H.; Kaiki, H. Shrotri, A.;
Techikawara, K.; Fukuoka, A. Hydrolysis of Woody Biomass●年報2016・個人編

by a Biomass-Derived Reusable Heterogeneous Catalyst.
Chem. Sci. 2016, 7, 692696.* （2）Yabushita, M.; Kobayashi,H.; Kuroki, K.; Ito, S.; Fukuoka, A. Catalytic Depolymerizationof Chitin with Retention of N-Acetyl Group. ChemSusChem
2015, 8, 37603763.*（3）Chung, P.-W.; Yabushita, M.; To, A.
T.; Bae, Y.; Jankolovits, J.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A.; Katz,
A. Long-Chain Glucan Adsorption and Depolymerization in
Zeolite-Templated Carbon Catalysts. ACS Catal. 2015, 5,64226425.*（4）Kobayashi, H.; Yabushita, M.; Komanoya, T.;
Hara, K.; Fujita, I.; Fukuoka, A. High-Yielding One-Pot
Synthesis of Glucose from Cellulose Using Simple ActivatedCarbons and Trace Hydrochloric Acid. ACS Catal. 2013, 3,
581587.*（5）Kobayashi, H.; Yamanaka, I. Oxidation of
Adamantane with O2 Catalysed by VO(acac)2 and Reactivity of
Active Species in Acetic Acid. J. Mol. Catal. A: Chem. 2008,
294, 3742.*
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：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03-310-1
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
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,87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 2nd Nationwide
Scientific-Technical Conference on Waste Management,Gdańsk, Poland (2006).（6）Poster award at the 59th Divisional
Meeting on Colloid and Interface Chemistry, the Chemical
Society of Japan, Sapporo, Japan (2006).（7）Poster award at the18th International Conference on Photochemical Conversion
and Storage of Solar Energy (IPS-18), Seoul, Korea (2010).（8）Brigitte Schlieben-Lange- Programme stipend from Ministry of
Science, Research and the Arts of Baden-Württemberg (2012).

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/

88

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）Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy,
A. S.; Onodera, W.; Kon, K.; Morita, Y.; Kamachi, T.;
Yoshizawa, K.; Shimizu, K. TiO2-supported Re as a general andchemoselective heterogeneous catalyst for hydrogenation ofcarboxylic acids to alcohols. Chem. Eur. J. 2017, 23,
1001-1006. （2）Siddiki, S. M. A. H.; Toyao, T.; Kon, K.;
Touchy, A. S.; Shimizu, K. Catalytic hydrolysis of hydrophobic
esters on/in water by high-silica large pore zeolites J. Catal.,
2016, 344, 741-748. （3）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.;
Kon, K.; Shimizu, K. Direct Olefination of Alcohols with
Sulfones by Heterogeneous Platinum Catalysts; Chem. Eur. J.
2016, 22, 6111-6119. （4）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.;
Chaudhari, C.; Kon, K.; Toyao, T.; Shimizu, K. Synthesis of
2,5-disubstituted pyrroles via dehydrogenative condensation of
secondary alcohols and 1,2-amino alcohols by supported
platinum catalysts. Org. Chem. Front. 2016, 3, 846-851. （5）Touchy, A. S.; Siddiki, S. M. A. H.; Kon, K.; Onodera, W.;
Shimizu, K. Hydrogenation of sulfoxides to sulfides by Pt andMoOx co-loaded TiO2 catalyst. Green Chem. 2016, 18,2554-2560.

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：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
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

年報2016・個人編●

年4月名古屋大学大学院工学研究科助手/2007年4月名古屋大学大学院工学研究科助教/2010年10月北海道大学触媒化学研究センター准教授/2015年4月1日北海道大学触媒化学
研究センター教授/2015年10月北海道大学触媒科学研究所
教授（触媒材料研究部門）
所属学会：触媒学会/日本化学会/石油学会
学会活動：触媒学会編集委員（2002-2004）
・触媒学会関東地区幹事（2003）・石油学会ジュニアソサイアティー代表
幹事（2007-2009）
・触媒学会討論会委員（2008-2010）
・触媒 学 会 広 報 委 員 （ 2009 ）・ 石 油 学 会 論 文 誌 編 集 委 員（2009-2010）
主要な研究業績：（1）Siddiki, S. M. A. H.; Touchy, A. S.; Kon,
K.; Shimizu, K. Direct Olefination of Alcohols with Sulfones
by Using Heterogeneous Platinum Catalysts. Chem. Eur. J.
2016, 22, 6111–6119. （2）Shimizu, K.; Onodera, W.; Touchy,
A. S.; Siddiki, S. M. A. H.; Toyao, T.; Kon, K. Lewis
Acid-Promoted Heterogeneous Platinum Catalysts for
Hydrogenation of Amides to Amines. ChemistrySelect, 2016, 4,
736-740.（3）Ali, M. A.; Siddiki, S. M. A. H.; Kon, K.;
Hasegawa, J.; Shimizu, K. Versatile and Sustainable Synthesis
of Cyclic Imides from Dicarboxylic Acids and Amines by
Nb2O5 as a Base-Tolerant Heterogeneous Lewis Acid Catalyst.
Chem. Eur. J. 2014, 20, 14256–14260.（4）Kon, K; Siddiki, S.
M. A. H.; Onodera, W.; Shimizu, K. Sustainable HeterogeneousPlatinum Catalyst for Direct Methylation of Secondary Aminesby Carbon Dioxide and Hydrogen. Chem. Eur. J. 2014, 20,6264–6267. （5）Shimizu, K. Heterogeneous Satalysis for the
Direct Synthesis of Chemicals by Borrowing Hydrogen
Methodology. Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 1412–1427.
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に関る研究」（2010/05）・平成25年度北海道大学研究総長
賞（2014/03/04）・平成26年度北海道大学研究総長賞奨励賞（2015/03/11）・平成28年度北海道大学研究総長賞奨励賞（2017/01/31）

アビジット

シュロトリ

しゅろとりあびじっと
Abhijit SHROTRI
職名：助教
着任：2016年6月16日
部門/クラスター：物質変換研究部門
研究室：創成科学研究棟04 309-2
電話：011-706-9137・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：ashrotri@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/機能物質化学/グリー
ン・環境化学
研究課題：固体触媒によるバイオマス変換
研究キーワード：触媒/バイオマス/セルロース
学歴： Bachelor of Engineering, June, 2006, Departmenr ofChemical Engineering, National Institute of Technology,
Raipur, India/ PhD (Chemical Engineering), April, 2014,●年報2016・個人編

Australian Institute of Bioengineering and Nanotechnology,
University of Queensland
学位：PhD, Chemical Engineering（University of Queensland）「Catalytic conversion of lignocellulosic biomass into sugar
alcohols」
職 歴 ： Process Engineer, Sep 2006-Dec 2009, RelianceIndustries Limited, Mumbai, India/ Postdoctoral Research
Fellow, May 2014-Sep 2015, Catalysis Research Centre,
Hokkaido University/ Postdoctoral Research Fellow, Oct
2015-June 2016, Institute for Catalysis, Hokkaido University/
Assistant Professor, June 2016-present Institute for Catalysis,
Hokkaido University
所属学会：触媒学会
主要な研究業績：（1）Shrotri, A.; Lambert, L.K.; Tanksale, A.;
Beltramini, J. Mechanical depolymerization of acidulated
cellulose: understanding the solubility of high molecular weightoligomers. Green Chem. 2013, 15, 2761-2768. （2）Shrotri, A.;
Kobayashi, H.; Tanksale, A.; Fukuoka, A.; Beltramini, J.
Transfer hydrogenation of cellulose-based oligomers overcarbon supported Ruthenium catalyst in a fixed bed reactor.
ChemCatChem, 2014, 6, 1349-1356. （3）Atanda, L.; Shrotri,
A.; Mukundan, S.; Ma, Q.; Konarova, M.; Beltramini, J. Direct
production of 5-hydroxymethylfurfural via catalytic conversionof simple and complex sugars over phosphated TiO2.
ChemSusChem, 2015, 8, 2907-2916. （ 4 ） Shrotri, A.;
Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Mechanochemical synthesis of acarboxylated carbon catalyst and its application in cellulose
hydrolysis. ChemCatChem, 2016, 8, 1059-1064. （5）Shrotri,
A.; Kobayashi, H.; Fukuoka, A. Air oxidation of Activatedcarbon to synthesize a biomemetic catalyst for hydrolysis ofcellulose. ChemSusChem, 2016, 9, 1299-1303.
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 Oralpresentation award at APCAT-7 conference, Mumbai, India(2017/1/26).

宋志毅
そんつい
Zhiyi SONG
職名：助教
着任：2011年3月1日
部門/クラスター：分子触媒研究部門
担当大学院（学部）：薬学部
研究室：創成科学研究棟05-111
電話：011-706-9153・ファクシミリ：011-706-9150・電子
メール：songzhiyi@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：炭素－炭素結合切断反応の開発と応用/高選択的有機合成手法の開発/有機機能性材料の開発/遷移金属
錯体研究キーワード：有機合成/遷移金属
学歴：中国南開大学化学学院有機化学専攻化学専攻
学位：理学博士
職歴：2006年9月北海道大学,科学技術振興機構研究員/2008年9月北海道大学触媒化学研究センター特任助教89

/2011年3月北海道大学触媒化学研究センター助教/2015年
10月北海道大学触媒科学研究所助教（分子触媒研究部門）
所属学会：日本化学会，触媒学会，先端錯体工学研究会
主要な研究業績：(1) 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. (2) Kanno,K.; Igarashi, E.; Mizukami, Y.; Nakajima, K.; Song, Z.;
Takahashi, T. Formation of Seven-Membered Carbocycles via
7-endo Mode Cyclization of Lithioheptatrienes, Org. Lett.,
2016, 18, 6217-6219. (3) Mizukami, Y.; Song, Z.; Takahashi,
T. Halogen Exchange Reaction of Aliphatic Fluorine
Compounds with Organic Halides as Halogen Source, Org.
Lett. 2015, 17, 5942-5945. (4) Mizukami, Y.; Li, H.;
Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Coupling ofTitanacyclopentadienes with a Cp Ligand and Elimination of
One Substituent. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8899-8903.
(5) Zhang, S.; Wang, Y.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T.
MnI2-catalyzed Dimerization of 2-Hydroxyanthracene. Chem.
Lett. 2013, 42, 697-699.

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

90

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
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-）/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-）
主要な研究業績：（1）Takakusagi, S.; Kunimoto, A.; Sirisit, N.;
Uehara, H.; Ohba, T.; Uemura, Y.; Wada, T.; Ariga, H.; Chun,
Wang-Jae; Iwasawa, Y.; Asakura, K. A New Indicator forSingle Metal Dispersion on a TiO2(110) Surface Premodified
with a Mercapto Compound. J. Phys. Chem. C 2016, 120,
15785-15791. （2）Takakusagi, S.; Nojima, H.; Ariga, H.;
Uehara, H.; Miyazaki, K.; Chun, W.-J.; Iwasawa, Y.; Asakura,
K. Fine tuning and orientation control of surface Cu complexes
on TiO2(110) premodified with mercapto compounds: the effectof different mercapto groupposition. Phys. Chem. Chem. Phys.
2013, 15, 14080-14088. （3）Takakusagi, S.; Fukui, K.; Tero,
R.; Asakura, K.; Iwasawa, Y. First Direct Visualization of
Spillover Species Emitted from Pt Nanoparticles. Langmuir,
2010, 26, 16392-16396.（4）Kondo, T.; Takakusagi, S.; Uosaki,
K. Stability of underpotentially deposited Ag layers on aAu(111) surface studied by surface X-ray scattering.
Electrochem. Comm. 2009, 11, 804-807. （5）Takakusagi, S.;
Kitamura K.; Uosaki, K. In situ Real-time Monitoring ofElectrochemical Ag deposition on a Reconstructed Au(111)Studied by Scanning Tunneling Microscopy. 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)

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

年報2016・個人編●

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：光触媒反応/光電気化学/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
主要な研究業績：（1）Hori, H.; Takase, M.; Takashima, M.;
Amano, F.; Shibayama, T.; Ohtani, B. Mechanism of theformation, structural characteristics and photocatalytic
activities of hierarchical-structured bismuth-tungstate particles.
Catal. Today in press.（2）高島舞・大谷文章 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 技術から実装技術への発展を目指して― 2017，39-47.（3）Nitta, A.; Takase, M.;
Takashima, M.; Murakami, N.; Ohtani, B. A Fingerprint ofMetal-oxide Powders: Energy-resolved Distribution of Electron
Traps. Chem. Commun. 2016, 52, 12096 -12099.（4）Takashima,M.; Kanzawa, K.; Matsuo, S.; Matsuo, M.; Iwamoto, Y.;
Ohtake, N. Fabrication of Textured DLC Films Using
Three-Dimensional Masking System. J. Solid Mech. Mater.
Eng. 2011, 5, 891-897. （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-）●年報2016・個人編

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 ： 2003 年 -2006 年 Letters in Organic Chemistry
Editorial Advisory Board/2003年-2006年日本学術振興会特別研究員等審査会専門委員/2009年-2013年日本化学会国際交流委員会委員長/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 PacificBasin 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）Takahashi, T.; Song, Z.; Hsieh, Y.-F.;
Nakajima, K.; Kanno, K. Once Cleaved C-C Bond Was
Reformed:Reversible
C-C
Bond
CleavageofDihydroindenyltitanium Complexes. J. Am. Chem. Soc. 2008,
130, 15236-15237. （2）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. （ 3 ） 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. （4）Mizukami, Y.; Li,
H.; Nakajima, K.; Song, Z.; Takahashi, T. Coupling ofTitanacyclopentadienes with a Cp Ligand and Elimination of
One Substituent. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8899-8903.
（ 5 ） 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.
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）

91その他受賞：エクセレント・ティーチャー（北海道大学全学教育科目）（平成23・25・26・27年度）
・札幌市国際会議
主催者功労表彰（2015/03/06）・北海道大学教育総長賞（2015）・北海道大学教育総長賞優秀賞（2014・2016）・
Golden Medal of the Faculty of Science of the Charles
University, Czech (2016)

鳥屋尾隆とやおたかしTakashi TOYAO

職名：助教
着任：2015年12月1日
部門/クラスター：触媒材料研究部門
担当大学院（学部）：総合化学院
研究室：創成科学研究棟04 111
電話：011-706-9165・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メ ー ル ： toyao@cat.hokudai.ac.jp ・ ウ ェ ブ ペ ー ジ ：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：有機合成/自動車排ガス浄化/多孔性材料
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-）
主要な研究業績：（1）Toyao, T.; Siddiki, S. M. A. H.; Touchy,
A. S.; Onodera, W.; Kon, K.; Morita, Y.; Kamachi, T.;
Yoshizawa, K.; Shimizu, K. TiO2-Supported Re as a Generaland Chemoselective Heterogeneous Catalyst for Hydrogenationof Carboxylic Acids to Alcohols. Chem. –Eur. J., 2017, 23,
1001-1006. (2）Goto, Y.; Shimizu, K.; Kon, K.; Toyao, T.;
Murayama, T.; Ueda, W.; NH3-Efficient Ammoxidation ofToluenebyHydrothermally
Synthesized
LayeredTungsten-Vanadium Complex Metal Oxides. J. Catal., 2016,
344, 346-353. （3）Siddiki, S. M. A. H.; Toyao, T.; Kon, K.;
Touchy, A. S.; K.; Shimizu, K.; Catalytic Hydrolysis of
Hydrophobic Esters on/in Water by High-Silica Large Pore
Zeolites. J. Catal., 2016, 344, 741-748. （4）Toyao, T.; Ueno,
N.; Miyahara, K.; Matsui, Y.; Kim, T. H.; Horiuchi, Y.; Ikeda,
H.; Matsuoka, M. Visible-Light, Photoredox Catalyzed,
Oxidative Hydroxylation of Arylboronic Acids Using a
Metal−Organic Framework Containing Tetrkis(carboxyphenyl)
porphyrin Groups. Chem. Comm. 2015, 51, 16103-16106. （5）Toyao, T.; Fujiwaki, M.; Miyahara, K.; Kim, T. H.; Horiuchi,Y.; Matsuoka, M. Design of ZIF-derived N-doped Nanoporous
Carbons Containing Metal Species for CO2 Fixation Reactions.
ChemSusChem 2015, 8, 3905-3912.
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」

92

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/
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
学歴：2001年3月明治大学理工学部工業化学科卒業/2003
年3月東京工業大学大学院総合理工学研究科物質電子化学
専攻修士課程修了/2006年3月同博士課程修了
学位：2003年3月修士（理学）（東京工業大学）/2006年3月 博 士 （ 理 学 ）（ 東 京 工 業 大 学 ）「 Studies on thesyntheses, structural characteristics, and applications oforganic-inorganic hybrid mesoporous materials」
職歴：2006年4月株式会社豊田中央研究所，客員研究員/2007年4月東京工業大学，特任助教（応用セラミックス研究所）/2009年2月同助教/2015年4月北海道大学准教授（触媒化学研究センター/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授（物質変換研究部門）
所属学会：日本化学会/触媒学会/日本ゼオライト学会/石油学会
学会活動：触媒学会若手会幹事（2004-2006）
・触媒学会若手会代表幹事（2005-2006）
・触媒学会キャタリシススクー
ル 運 営 委 員 （ 2008-2011 ）・ 触 媒 学 会 討 論 会 委 員（2011-2013）
・ゼオライト学会ゼオライト研究発表会実行委員（2008,2010,2012）・日本化学会春季年会，プログラム 編 成 委 員 （2011,2013 ）・ 第 7 回 酸 塩 基 触 媒 国 際会 議
(ABC-7)実行委員（2011-2013）・石油学会会誌編集委員（2014-2015）
・触媒学会代議員（2014-2016）
・触媒学会北海道地区幹事（2016-2018）・日本化学会北海道支部役員（2016-2018）・石油学会北海道支部幹事（2016-2018）
主要な研究業績：（1）Nakajima, K.; Tomita, I.; Hara, M.;
Hayashi, S.; Domen, K.; Kondo, J. N. A Stable and Highly
Active Hybrid Mesoporous Solid Acid Catalyst, Adv. Mater.
2005, 17, 1839-1842. （2）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. （3）Nakajima,K.; Noma, R.; Kitano, M.; Hara, M. Titania as an Early
Transition Metal Oxide with a High Density of Lewis Acid
Sites Workable in Water. J. Phys. Chem. C 2013, 117,
16028-16033. （4）Noma, R.; Nakajima, K.; Kamata, K.;
Kitano, M.; Hayashi, S.; Hara, M. Formation of
5-(Hydroxymetyl)furfural by Stepwise Dehydration over TiO2
with Water-Tolerant Lewis Acid Sites. J. Phys. Chem. C, 2015,
119, 17117-17125. （5）Gupta, N. K.; Fukuoka, A.; Nakajima,
K. Amorphous Nb2O5 as a Selective and Reusable Catalyst for
Furfural Production from Xylose in Biphasic Water andToluene, ACS Catal., 2017, 7, 2430-2436.

年報2016・個人編●

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)

中谷直輝
なかたになおき
Naoki NAKATANI
職名：助教
着任：2015年7月1日
離任：2016年12月31日（首都大学東京）
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 ： naokin@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/錯体化
学
研究課題：遷移金属錯体の電子状態と触媒反応機構に関する理論的研究/密度行列繰込み群による内殻イオン化・励
起スペクトルの精密計算解析
研究キーワード：密度行列繰込み群/電子状態理論/多体相
関問題/触媒反応/励起状態
学歴：2005年3月京都大学工学部工業化学科卒業/2007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/2010年3月京都大学工学研究科分子工学専攻博士課程修了
学位：2007年3月修士（工学，京都大学）/2010年3月博士（工学，京都大学）「Theoretical Study of Photoproteins and
Non-Heme Iron Enzymes: Electronic Structure and Reaction
Processes」
職歴：2009年4月日本学術振興会特別研究員（DC2）/2011
年4月京都大学福井謙一記念研究センター博士研究員/2011年5月コーネル大学博士研究員（化学・生物学専攻）/2011年12月プリンストン大学博士研究員（化学専攻）/2013年10月北海道大学特任助教（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）/2015年7月北海道大学助教（触媒科学研究所触媒理論研究部門）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所助教（触媒理論研究部門）
在外研究歴：2011年5月-2011年12月コーネル大学博士研究員/2011年12月-2013年9月プリンストン大学博士研究員
所属学会：日本化学会/分子科学会/触媒学会
主要な研究業績：(1)Nakatani, N.; Guo, S. Density matrix
renormalization group (DMRG) method as a common tool forlarge active-space CASSCF/CASPT2 calculations. J. Chem.
Phys. 2017, 16, 094102. (2)Watanabe, K.; Nakatani, N.;
Nakayama, A.; Higashi, M.; Hasegawa, J. Spin-blocking effectin CO and H2 binding reactions to molybdenocene andtungstenocene: a theoretical study on the reaction mechanism●年報2016・個人編

via the minimum energy intersystem crossing point. Inorg.
Chem. 2016, 55, 8082-8090. (3)Nakatani, N.; Hasegawa, J.;
Sunada, Y.; Nagashima, H. Platinum-catalyzed reduction ofamides with hydrosilanes bearing dual Si-H groups: atheoretical study of the reaction mechanism. Dalton Trans.
2015, 44, 19344-19356. (4)Nakatani, N.; Wouters, S.; Neck,
D. V.; Chan, G. K.-L. Linear response theory for the density
matrix renormalization group: Efficient algorithms for strongly
correlated excited states. J. Chem. Phys. 2014, 140, 024108.
(5)Nakatani, N.; Chan, G. K.-L. Efficient tree tensor network
states (TTNS) for quantum chemistry: Generalization of thedensity matrix renormalization group algorithm. J. Chem. Phys.
2013, 138, 134113.
学術関係の受賞：48-th Sanibel Symposium Poster Award"Dioxygen Activation Mechanism in Fe3+ Catechol
Dioxygenase: Importance of Multi-Configurational Character"(2008).

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）・

93

IUPAC Division IV IUPAC Subcommittee for Polymer
Terminology (SPT) member（2010-）・日本化学会命名法専門委員会委員(2016-)
主要な研究業績：(1) Wang, Y.; Kanibolotsky, A. L.; Skabara,
P. J.; Nakano, T. Chirality Induction Using Circularly PolarizedLight to a Branched Oligofluorene Derivative in the Presenceof Achiral Aid Molecule. Chem. Commun. 2016, 52, 1919 –1922.* （2）Pietropaolo, A.; Nakano, T. Molecular Mechanismof Polyacrylate Helix Sense Switching across Its Free Energy
Landscape. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5509−5512.* （3）Wang, Y.; Sakamoto, T.; Nakano, T. Molecular Chirality
Induction to an Achiral π-Conjugated Polymer by Circularly
Polarized Light. Chem. Commun. 2012, 48, 11862–11866.*(4)Nakano, T.; Yade, T. Synthesis, Structure, andPhotophysical and Electrochemical Properties of a π-Stacked
Polymer. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15474-15484.* （5）Nakano, T.; Okamoto, Y. Synthetic Helical Polymers:
Conformation, and Function. Chem. Rev. 2001, 101,
4013-4038.
学術関係の受賞：平成20年度高分子学会学会賞（科学）「πスタック型高分子の合成，構造および機能」（2009/05/27）
・平成6年度高分子学会ポリマージャーナル
論 文 賞 「 Asymmetric Polymerization of Triphenylmethyl
Methacrylate Using 9-Alkyl-9-fluorenyllithium-(−)-Sparteine
Complexes. Influence of Organolithium Structure on the
Propagation Stereochemistry」（1995/05/28）

中山哲
なかやまあきらAkira NAKAYAMA
職名：准教授着任：2013年7月1日
部門/クラスター：触媒理論研究部門/界面シミュレーショ
ン研究クラスター
研究室：創成科学研究棟05 217-C
電話：011-706-9145・ファクシミリ：011-706-9145・電子
メール：nakayama@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://theory.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：理論化学/計算化学/触媒化学
研究課題：第一原理計算に基づく触媒反応機構とダイナミクスの解明
研究キーワード：第一原理シミュレーション/量子シミュ
レーション/化学反応ダイナミクス/不均一系触媒
学歴：1996年3月東京大学工学部応用化学科卒業/1998年3月東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻修士課程修了/2001年3月東京大学大学院工学系研究科化学システム
工学専攻博士課程修了
学位：1998年3月修士（工学）（東京大学）/2001年3月博士（工学）（東京大学）「Theoretical Study on Quantum Clusters
Based on Path Integral Monte Carlo Methods」
職歴：2001年4月東京大学博士研究員（インテリジェント・モデリング・ラボラトリー）/2001年10月イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校博士研究員（化学科）/2005年10月北海道大学助手（大学院理学研究科化学専攻）/2007年4月北海道大学助教（大学院理学研究院化学部門）/2013年7月北海道大学准教授（触媒化学研究センター触媒理論化学
研究部門）/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授

94（触媒理論研究部門）/2016年10月科学技術振興機構さきがけ研究「革新的触媒の科学と創製」領域研究員（兼任）
在外研究歴：2001年10月-2005年10月イリノイ大学アーバ
ナ・シャンペーン校/2010年7-9月ルール大学ボーフム校
所属学会：日本化学会/触媒学会/分子科学会/分子シミュ
レーション研究会/理論化学研究会
学会活動：分子シミュレーション研究会会誌編集委員(2016-)・触媒学会討論会委員（2014-2016）・触媒学会広報委員（2014-2016）
・触媒学会北海道支部札幌講演会世話人(2016)・第5回分子科学討論会実行委員（2011）・第13回理論化学討論会実行委員（2010）
主要な研究業績：（1）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. （2）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. （3）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. （ 4 ） 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. （ 5 ）Nakayama, A.; Makri, N. Simulation of Dynamical Propertiesof Normal and Superfluid Helium. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S.
A. 2005, 102, 4230–4234.
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：研究開発部門/触媒研究基盤開発クラス
ター
研究室：創成科学研究棟02 306
電話：011-706-9381・ファクシミリ：011-706-9381・電子
メール：m-nishida@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ:
http://www.cat.hokudai.ac.jp/nishida/index.html
2015年4月1日より北海道大学と国立研究開発法人産業技術総合研究所との間に導入されたクロスアポイントメン
ト制度の活用により，クロスアポイントメントフェローとして産総研触媒化学融合研究センター北大クロスアポイ
ントメントチームのチーム長を勤めている．
研究室：茨城県つくば市東1-1-1中央第5棟6階
電話：080-3301-4131・電子メール：mayumi-nishida@aist.
go.jp・ウェブページ：http://www.aist.go.jp
研究分野：有機合成化学/有機金属触媒化学/イオン液体
研究課題：産学官連携強化
研究キーワード：有機合成化学/有機金属触媒化学/イオン液体

年報2016・個人編●

学歴：1979年3月筑波大学自然学類化学科卒業
学位：1992年9月薬学博士（北海道大学）「（＋）－ヒルス
チン酸の全合成」
職歴：1979年4月帝京大学助手（薬学部）/1984年4月相模中央化学研究所研究員/1990年8月北海道大学助手（薬学部）/1999年7月北海道大学助教授（薬学部）/1999年11月
広栄化学工業株式会社主席研究員（研究所）/2004年5月広栄化学工業株式会社部長（研究所）/2006年6月広栄化学工業株式会社研究所長（研究開発本部）/2007年6月広栄化学
工業株式会社理事研究所長（研究開発本部）/2011年4月広栄化学工業株式会社執行役員研究所長（研究開発本部）/2014年4月北海道大学触媒化学研究センター教授（実用化
基盤技術開発部）/2015年4月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）
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）/日本化学会北海道支部幹事(2015-2016)
主要な研究業績：(1) Nishida, M. Pd/C-Catalyzed Suzuki-Miyaura Coupling.
Shokubai 2007, 49, 200-204. (2) Tagata, T.; Nishida, M.;
Nishida, A. Development of Recyclable Iridium Catalyst for
C-H Borylation. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 6176-6179. (3)Tagata, T.; Nishida, M.; Nishida, A. Continuous-flow C-H
Borylation of Arene Derivatives. Adv. Synth. Catal. 2010, 10,
16626-1666. (4) Nishida, M.; Tagata, T. Recent Progress in the
Preparation of Organoboron Reagents via Direct Borylations. J.
Synth. Org. Chem. Jpn. 2011, 69, 1211-1220. (5) Uehata, K.;
Nishida, M.; Nishida, A. A novel and efficient method for the
preparation of unstable tetramethylzirconium and its
application using a microflow system. Chem. Lett. 2012, 41,
73-75.
学術関係の受賞：公益信託林女性自然科学者研究助成（1995）
・秋山記念生命科学振興財団奨励助成「光学活性ルテニウム触媒を用いる不斉環化反応の開発」（1996/09）

長谷川淳也
はせがわじゅんや
Jun-ya HASEGAWA
職名：教授
着任：2012年10月1日
部門/クラスター：触媒理論研究部門/触媒研究基盤開発ク
ラスター/酸塩基触媒研究クラスター/機能性合金触媒研
究クラスター
研究室：創成科学研究棟05 217-C
電話：011-706-9145・ファクシミリ：011-706-9145・電子
メール：hasegawa@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://theory.cat.hokudai.ac.jp/
研究分野：理論化学/計算化学/量子化学/触媒化学
研究課題：複雑分子系における電子構造理論と計算モデルの開発・触媒系の反応メカニズムに関する理論解析・蛋白質や溶液中における分子の励起状態の理論解析●年報2016・個人編

研究キーワード：触媒理論/触媒反応解析/マルチスケール
モデル/電子状態理論/励起状態状態
学歴：1993年3月京都大学工学部合成化学科卒業/1995年3月京都大学工学研究科合成・生物化学専攻修士課程修了/1998年3月京都大学工学研究科合成・生物化学専攻博士課
程修了
学位：1995年3月修士(工学，京都大学）/1998年3月博士（工学，京都大学）「Theoretical Study on the Excited States andElectron Transfer Reactions in Photosynthetic Reaction
Center」
職歴：1997年4月日本学術振興会特別研究員(DC2)/1999年4
月ルンド大学博士研究員（理論化学科）/1999年11月京都大学助手（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学
講座量子物理化学分野）/2007年4月京都大学助教（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学講座量子物理化学分野）/2008年12月京都大学講師（大学院工学研究科合成・生物化学専攻合成化学講座物理有機化学分野）/2011年10月京都大学准教授（京都大学福井謙一記念研究センター総合研究部門)/2012年4月自然科学研究機構分子科学研究所
客員準教授/2012年10月北海道大学教授（触媒化学研究センター触媒基礎研究部触媒理論化学研究部門）/2012年10月-2014年3月自然科学研究機構分子科学研究所客員教授/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（触媒理論研
究部門）
在外研究歴：1999年4月-10月ルンド大学博士研究員
所属学会：理論化学研究会/触媒化学会/分子科学会/日本
化学会/米国化学会
学会活動：日本化学会近畿支部「化学への招待」委員会委員(2008-2009)・量子化学研究協会理事(2007-)・次世代ス
パコン戦略機関プログラム「計算物質科学イニシアチブ」
戦略課題小委員会委員(2011-2015)・Chemistry Letter誌編
集委員（2013-）・触媒学会企画教育委員(2014-2015)・触媒学会代議員(2016-)
主要な研究業績：（1）Maeda, C.; Shimonishi, J.; Miyazaki, R.;
Hasegawa,J.; Ema, T. Highly Active and Robust
Metalloporphyrin Catalysts for the Synthesis of Cyclic
Carbonates from a Broad Range of Epoxides and Carbon
Dioxide, Chem. Eur. J. 2016, 22, 6556-6563. (2)Kitagawa, Y.;
Chen, Y.; Nakatani, M.; Nakayama, A.; Hasegawa, J. A DFTand Multi-Configurational Perturbation Theory Study on O2
Binding to a Model Heme Compound via the Spin-Change
Barrier, Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 18137-18144.
(3)Watanabe, K.; Nakatani, N.; Nakayama, A.; Higashi, M.;
Hasegawa, J. Spin-Blocking Effect in CO and H2 Binding
Reactions to Molybdenocene and Tungstenocene: A Theoretical
Study on the Reaction Mechanism via the Minimum Energy
Intersystem Crossing Point, Inorg. Chem. 2016, 55, 8082-8090.
(4)Yoshii, D.; Jin, X.; Yatabe, T.; Hasegawa, J.; Yamaguchi,
K.; Mizuno, N. Gold Nanoparticles on OMS-2 for
Heterogeneously
Catalyzed
Aerobic
Oxidativeα,β-Dehydrogenation of β-Heteroatom-Substituted Ketones,
Chem. Commun. 2016, 52, 14314-14317. (5) Yanai, K.;
Ishimura, K.; Nakayama, A.; Schmidt, M. W.; Gordon, M. S.;
Hasegawa, J. Electronic Polarization Effect of the Water
Environment in Charge-Separated Donor-Acceptor Systems:
An Effective Fragment Potential Model Study, J. Phys. Chem.
A, 2016, 120, 10273-10280.
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
PromisingScientist
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).

95

福岡淳
ふくおかあつしAtsushi FUKUOKA
職名：教授
着任：2007年4月1日
部門/クラスター：物質変換研究部門/触媒研究基盤開発ク
ラスター
研究室：創成科学研究棟04 310-2
電話：011-706-9140・ファクシミリ：011-706-9139・電子
メール：fukuoka@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/fukuoka/
研究分野：触媒・資源化学プロセス/機能物質化学/グリー
ン・環境化学
研究課題：固体触媒によるバイオマス変換・メソ多孔体の触媒機能研究キーワード：触媒/バイオマス/セルロース/メソポー
ラスシリカ/ナノ粒子/エチレン酸化
学歴：1982年3月東京大学工学部合成化学科卒業/1984年3月東京大学工学系研究科工業化学専攻修士課程修了/1985
年12月同博士課程中退
学位：1984年3月工学修士（東京大学）/1989年12月工学博士（東京大学）「A Study on Homogeneous and Heterogeneous
Bimetallic Cluster Catalysts」
職歴：1986年1月北海道大学助手（触媒研究所）/1991年4月東京農工大学講師（工学部）/1995年8月同助教授/1997
年4月北海道大学助教授（触媒化学研究センター）/2007
年4月同教授/2010年4月同センター長/2014年4月北海道大学総長補佐/2015年10月北海道大学触媒科学研究所教授（物質変換研究部門）
在外研究歴：1988年11-12月ノースウェスタン大学/2003
年7-8月オレゴン州立大学/2003年8-10月ニューメキシコ
大学
所属学会：日本化学会/触媒学会/ゼオライト学会/石油学会/アメリカ化学会
学会活動：ゼオライト学会理事（2004-2005）
・ゼオライト学会ZMPC2009組織委員（2007-2009）・触媒学会TOCAT6/
APCAT5組織委員（2008-2011）
・触媒学会バイオマス変換触媒研究会世話人代表（2008-2012）
・触媒学会TOCAT7組織委員（2011-2014）
・触媒学会理事（2012-2014）
・第16回均一系不均一系触媒国際会議組織委員長（2012-2013）
・国際触媒学会評議員（2012-2016）・国際触媒学会オフィサー（2016-）
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. Mechanochemical Synthesis of a Carboxylated Carbon
Catalyst and Its Application in Cellulose Hydrolysis.

96

ChemCatChem 2016, 8, 1059-1064.
学術関係の受賞：触媒学会奨励賞「異種金属クラスター担
持触媒の構造と反応特性に関する研究」（1994/04/02）
・山下太郎顕彰育成会学術研究奨励賞「金属クラスターの触媒作用に関する研究」（1995/05/26）
・台湾国家科学委員会化
学研究推動中心レクチャーシップ（2008/11/20）・北海道大学研究総長賞優秀賞（2015/03/11）
・触媒学会学会賞（学術 部 門 ）「 固 体 触 媒 に よ る セ ル ロ ー ス 分 解 の 研 究 」（2015/03/23）
・グリーン・サスティナブル・ケミストリー（GSC）賞・文部科学大臣賞「固体触媒によるセルロー
ス系バイオマス分解の先導的研究」（2015/07/07）
・北海道
大学研究総長賞優秀賞（2017/01/31）

古川森也
ふるかわしんや
Shinya FURUKAWA

職名：准教授着任：2016年7月15日
部門/クラスター：触媒材料研究部門/機能性合金触媒研究
クラスター
担当大学院（学部）：総合化学院
研究室：創成科学研究棟04-311-1
電話：011-706-9162・ファクシミリ：011-706-9163・電子
メール：furukawa@cat.hokudai.ac.jp・ウェブページ：
http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/member_3.html
研究分野：触媒・資源化学プロセス/物理化学/計算化学研究キーワード：合金触媒/金属間化合物/選択水素化
学歴：2007年3月 京都大学工学部工業化学科卒業/2009年3月 京都大学大学院工学研究科修士課程修了/2012年3月
京都大学大学院工学研究科博士課程修了
学位：2012年3月 博士（工学）（京都大学）
職歴：2009年4月 日本学術振興会特別研究員（DC1）/ 2012年4月 東京工業大学理学院化学系 助教 / 2016年7月北海道大学触媒科学研究所准教授（触媒材料研究部門）
所属学会：触媒学会/石油学会/金属学会/日本化学会/
学会活動：触媒学会東日本支部幹事（2013-15）
・石油学会
ジュニアソサイアティー幹事（2013-）
・触媒学会企画教育委員（2014-2016）
・触媒学会若手会委員長（2014-2016）・
触媒学会広報委員（2015-2016）
・触媒学会東日本支部代議員（2015-2017）
・触媒学会キャタリシススクール運営委員（2016）・触媒学会北日本支部幹事（2017-）
主 要 な 研 究 業 績 ：（ 1 ） Furukawa, S.; Takahashi, K.;

Komatsu, T. Well-structured Bimetallic Surface Capableof Molecular Recognition for Chemoselective Nitroarene
Hydrogenation. Chem. Sci., 2016, 7, 4476-4484. （2）Furukawa, S.; Suzuki, R.; Komatsu, T. Selective
Activation of Alcohols in the Presence of Reactive
Amines over Intermetallic PdZn: Efficient Catalysis for
Alcohol-Based N-Alkylation of Various Amine. ACS
Catal., 2016, 6, 5946-5953. （3）Furukawa, S.; Komatsu,
T. Selective Hydrogenation of Functionalized Alkynes to(E)-Alkenes Using Ordered Alloys as Catalysts. ACS
Catal., 2016, 6, 2121-2125. （4）Furukawa, S.; Ochi, K.;
Luo, H.; Miyazaki, M.; Komatsu, T. Selective
Stereochemical Catalysis Controlled by Specific Atomic
Arrangement of Ordered Alloys. ChemCatChem, 2015, 7,

年報2016・個人編●

3472–3479. （5）Furukawa, S.; Suga, A.; Komatsu, T.
Highly Efficient Aerobic Oxidation of Various Amines
Using Pd3Pb Intermetallic Compound Catalysts. Chem.
Commun, 2014, 50, 3277–3281.
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）

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
三輪(有賀)寛子
みわ（ありが）ひろこ
Hiroko Ariga MIWA

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
研究分野：触媒化学/表面科学
研究課題：表面合金ナノ粒子の精密調整と触媒特性の研究, μSR法を用いた金属酸化物の光触媒特性の解明
研究キーワード：走査プローブ顕微法，XAFS法，第一原理計算，金属燐化物，金属酸化物
学歴：2003年3月東京大学理学部卒業/2005年3月東京大学
理学系研究科修士課程修了/2008年3月東京大学理学系研究科博士課程修了
学位：2005年3月修士（理学）（東京大学）/2008年3月博士（理学）（東京大学）「TiO2単結晶の表面構造と可視光誘起反応に関する研究」
職歴：2006年4月日本学術振興会特別研究員(DC2)，2008
年4月-2009年9月ドイツ・Fritz Haber Institute博士研究員/2009年10月-2010年3月北海道大学特任助教(触媒化学研究センター)/2010年4月-北海道大学助教(触媒化学研究センター)/2015年10月北海道大学触媒科学研究所助教（触媒
表面研究部門）在外研究歴：2008年4月-2009年9月ドイツ・Fritz Haber
Institute，2012年3月-2012年4月スイス・ETH
所属学会：触媒学会，日本表面科学会，日本化学会
学会活動：日本化学会北海道支部幹事(2012-2014)
主要な研究業績：（1）Mochizuki, I.; Ariga, H.; Fukaya, Y.;
Wada, K.; Maekawa, M.; Kawasuso, A.; Shidara, T.; Asakura,K.; and Hyodo, T. Structure determination of therutile-TiO2(110)-(1X2)
surfaceusing
total-reflection
high-energy positron diffraction (TRHEPD). Phys. Chem.
Chem. Phys. 2016, 18, 7085-7092.（2）Yuan, Q.; Ariga, H.;
Asakura, K. An Investigation of Ni2P Single Crystal Surfaces:
Structure, Electronic State and Reactivity. Top. Catal. 2015,
58, 194-200. （3）Ariga, H.; Kawashima, M.; Takakusagi, S.;
Asakura K. Density Function Theoretical Investigation on the
Ni3PP Structure and the Hydrogen Adsorption Property of theNi2P(0001) Surface. Chem. Lett. 2013, 42, 1481. （4）Wang,
H.F.; Ariga, H.; Dowler, R.; Sterrer, M.; Freund, H.J. Surface
science approach to catalyst preparation-Deposition of Pd onto
thin Fe3O4(111) films from PdCl2 precursor. J. Catal. 2012,
286, 1-5. （5）Ariga, H.; Taniike, T.; Morikawa, H.; Tada, M.;
Min, B.K.; Watanabe, K.; Matsumoto, Y.; Ikeda, S.; Saiki, K.;●年報2016・個人編

やすだともひろTomohiro YASUDA
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：イオン液体/高分子化学/電気化学
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月工学博士（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
主要な研究業績：(1) Watanabe, M.; Thomas, M. L.; Zhang, S.; Ueno, K.;
Yasuda, T.; Dokko, K. Chem. Rev. ASAP. (2)Miran, M. S.;
Yasuda, T.; Susan, M. A. B. H.; Dokko, K.; Watanabe, M. J.
Phys. Chem. C 2014, 118, 27631-27639. (3) Yasuda, T.;
Kinoshita, H.; Miran, M. S.; Tsuzuki, S.; Watanabe, M. J.
Chem. Eng. Data. 2013, 139, 2724-2732. (4) Miran, M. S.;
Yasuda, T.; Susan, M. A. B. H.; Dokko, K.; Watanabe, M. RSC
Adv. 2013, 3, 4141-4144. (5) Yasuda, T.; Watanabe, M. MRS
Bull. 2013, 38, 560-566. (6) Yasuda, T.; Okimura, Y.; Oishi,A.; Kokubo, H.; Watanabe, M. J. Polym. Sci., Part A, Polym.
Chem. 2013, 51, 2233-2242.

叶深
ようしんShen YE
職名：准教授着任：2001年4月1日（助教授）離任：2017年3月31日（東北大学）
部門/クラスター：表面分子科学研究部門/バイオインター
フェース研究クラスター

97

研究室：創成科学研究棟02 111
電話：011-706-9126・電子メール：ye@cat.hokudai.ac.jp
ウェブページ：www.cat.hokudai.ac.jp/ye
研究分野：物理化学/表面化学/電気化学
研究課題：振動分光法による界面分子構造の解明
研究キーワード：界面構造の制御と評価/非線形分光/表面
反応機構・速度論/金属単結晶電極/二次電池/バイオイン
ターフェース
学歴：1986年8月中国海洋大学化学科卒業/1990年3月北海道大学理学部化学専攻博士前期課程/1993年3月北海道大学理学研究科化学専攻博士課程修了
学位：1990年3月理学修士（北海道大学）/1993年3月博士（理学）（北海道大学）「Surface Structure Dependence ofElectrode Reaction-Hydrogen and Nitrogen Compound
Electrode Reactions on Pt Single Crystal Electrodes」
職歴：1993年4月北海道大学・教務職員（理学部化学科）/1994年4月北海道大学・助手（理学部化学科）/1995年4月同助手（大学院理学研究科化学専攻）/1996年7月カリフ
ォルニア大学バークレー校物理科・客員研究員/2000年10月科学技術振興事業団さきがけ研究「変換と制御」領域・研究員（兼任）/2001年4月触媒化学研究センター・助教授/2003年11月独立行政法人物質材料研究機構・客員研究員/2006年10月科学技術振興機構さきがけ研究「界面の構造と制御」領域・研究員（兼任）/北海道大学触媒化学研究センター触媒基礎研究部表面分子化学部門・准教授，同センター触媒ターゲット研究アセンブリバイオインターフェースクラスター・リーダー/2015年10月北海道大学触媒科学研究所准教授（表面分子科学研究部門）
在外研究歴：1996年7月-1996年11月カリフォルニア大学物理学科（Department of Physics, University of California at
Berkeley）
所属学会：日本化学会/日本高分子学会/日本分光学会/日本分析学会/表面科学会/米国化学会/電気化学会
学会活動：電気化学会北海道支部幹事（1999年～）/電気化学会北海道支部幹事（1999年～）/電気化学会北海道支部常任幹事（2001～2003年/電気化学会北海道支部常任幹事（2001～2003年）日本分析学会北海道支部常任幹事（2010～2012年）/電気化学会編集委員（2012～2014年）
主要な研究業績：（1）Liu, C.; Ye, S. In situ Atomic ForceMicroscopy (AFM) Study of Oxygen Reduction Reaction on aGold Electrode Surface in a Dimethyl Sulfoxide (DMSO)
Based Electrolyte Solution. J. Phys. Chem. C, 2016, 120,
25246–25255.（2）Ye, S.; Tong, Y. J.; Ge, A. M.; Qiao, L.;
Davies, P. B. Interfacial Structure of Soft Matter Probed by
SFG Spectroscopy. Chem. Rec. 2014, 14, 791-805.（3）Yu, L.;
Liu, H. J.; Wang, Y.; Kuwata, N.; Osawa, M.; Kawamura, J.;
Ye, S. Preferential Adsorption of Solvents on Cathode Surfaceof Li-ion Batteries. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52,
5753-5756.（4）Tong, Y. J.; Li, N.; Liu, H. J.; Ge, A. L.; Osawa,
M.; Ye, S. Mechanistic Studies by Sum Frequency Generation
Spectroscopy: Hydrolysis of a Supported Phospholipid Bilayer
by Phospholipase A2. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49,
2319-2323.（5）Holman, J.; Davies, P. B.; Nishida, T.; Ye, S.;
Neivandt, D. J. Sum Frequency Generation from Langmuir
Blodgett Multilayer Films on Metal and Dielectric Substrates.
J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18723-18732.
学術関係の受賞：2005年2月「固液界面の原子・分子レベ
ルでの構造解析と機能制御」日本化学会北海道支部奨励賞/2009年2月「SFG分光を用いた表・界面の解析」北海道分
析化学賞/2012年5月日本トライボロジー学会論文賞

98

脇坂 祐輝
わきさかゆうきYuuki WAKISAKA

職名：特任助教
着任：2015年12月1日
部門/クラスター：触媒表面研究部門
研究室：創成科学研究棟02 112
電話：011-706-9115・ファクシミリ：011-706-9115・電子
メール：ywaki@cat.hokudai.ac.jp
研究分野：触媒化学/表面科学
研究課題：XAFSによる燃料電池触媒の解析に関する研究
研究キーワード：燃料電池，XAFS法
学歴：2006年3月東京大学理学部卒業/2008年3月東京大学
理学系研究科修士課程修了/2011年3月東京大学理学系研究科博士課程修了
学位：2008年3月修士（理学）（東京大学）/2011年3月博士（理学）（東京大学）「電子・ホール相互作用を持つ遷移金属化合物の高エネルギー分光による研究」
職歴：2010年4月日本学術振興会特別研究員(DC2，PD)/2012
年4月高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所研究員/2013年4月名古屋大学理学研究科特任助教/2015年12月北海道大学触媒科学研究所特任助教（触媒表面研究部門）
所属学会：日本物理学会，日本放射光学会，日本XAFS研究会,日本表面科学会
主要な研究業績：（1）Uemura, Y.; Kido, D.; Wakisaka, Y.;
Uehara, H.; Ohba, T.; Niwa, Y.; Nozawa, S.; Sato, T.;
Ichiyanagi, K.; Fukaya, R.; Adachi, S.; Katayama, T.;
Togashi, T.; Owada, S.; Ogawa, K.; Yabashi, M.; Hatada, K.;
Takakusagi, S.; Yokoyama, T.; Ohtani, B.; Asakura, K.
Dynamics of Photoelectrons and Structural Changes ofTungsten Trioxide Observed by Femtosecond Transient XAFS.
Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1364-1367.（2）Wakisaka, Y.;
Uemura, Y.; Yokoyama, T.; Asakura, H.; Morimoto, H.;
Tabuchi, M.; Oshima, D.; Kato, T.; Iwata, S. Anomalous
structural behavior in the metamagnetic transition of FeRh thinfilms from a local viewpoint. Phys. Rev. B 2015, 92, 184408.
（3） Okabayashi, J.; Ueno, S.; Wakisaka, Y.; Kitazawa, T.
Temperature-dependent EXAFS study for spin crossovercomplex: Fe(pyridine)2Ni(CN)4. Inorg. Chim. Acta 2015, 426,
142-145.（4） Sakai, H.; Kotajima, D.; Saito, K.; Wadati, H.;
Wakisaka, Y.; Mizumaki, M.; Nitta, K.; Tokura, Y.; Ishiwata, S.
Insulator-to-Superconductor Transition upon Electron Doping
in a BiS2-Based Superconductor Sr1-xLaxFBiS2, J. Phys. Soc.
Jpn. 2014, 83, 014709. （5） Wakisaka, Y.; Sudayama, T.;
Takubo, K.; Mizokawa T.; Saini N. L.; Arita M.; Namatame H.;
Taniguchi M.; Katayama N.; Nohara M.; Takagi H.
Photoemission Spectroscopy of Ta2NiSe5, J. Supercond. Novel
Magn. 2012, 25, 1231-1234.

年報2016・個人編●

教職員の特許《特許番号・発明者「発明の名称」特許権者（登録日）》

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）■2016年度までに登録された特許

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）

特公平6-41449・常本大英，公文克己，小堀武夫，山崎まゆみ「４－ピリジンプロパンニトリルの製造方法」財団法人相模中央化学研究所（1994/06/01）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）
3797573・乾智行，井上正志，大谷文章，西本清一，計良善也，古南博，岩根信雄「アナタース形微粒子酸化チタンの製造方法」テイカ株式会社（2006/04/28）
3842248・高橋保，蔡福裕「フェニレンチオフェンポリマ
ー及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2006/08/18）●年報2016・個人編

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99

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

1004318468・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）

年報2016・個人編●

4401001・高橋保「アリール誘導体及びその製造方法」独
立行政法人科学技術振興機構（2009/11/06）
4404434・高橋保「ジヒドロピリダジン誘導体の製造方法」
独立行政法人科学技術振興機構（2009/11/13）
4408143・高橋保「シクロペンタジエン誘導体の製造方法」
日本ポリオレフィン株式会社（2009/11/20）
4412758・高橋保「前周期遷移金属のメタラシクロペンタ
ジエンへのアルキン化合物の位置選択的な環化付加によるベンゼン誘導体の製造方法」高橋保，独立行政法人科学技術振興機構（2009/11/27）
4420370・高橋保「安息香酸エステル誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2009/12/11）
4422849・高橋保「エステル化有機金属化合物，その製造方法及びエステル誘導体」独立行政法人科学技術振興機構（2009/12/11）
4423432・福岡淳，デーペパリッシュラキシミカント「セルロースの加水分解および／または加水分解物の還元用触媒およびセルロースから糖アルコールの製造方法」国立
大学法人北海道大学（2009/12/18）

該組成物からなる紫外線透過材料及び耐光性高分子材料，
並びに，該組成物を用いた電荷輸送材料」独立行政法人科学技術振興機構（2010/07/02）
4540217・高橋保「ピラン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構（2010/07/02）
4542657・高橋保「多置換インデン誘導体およびその製造方法」日本ポリオレフィン株式会社（2010/07/02）
4553443 ・ 大 谷 文 章 「 触 媒 の 探 索 方 法 」 大 谷 文 章（2010/07/23）
4587290・朝倉清髙，河合寿秀，阪東恭子，角谷均，田旺
帝「X線透過窓，X線吸収微細構造測定用セルおよび反応シ
ステム」国立大学法人北海道大学，独立行政法人産業技術総合研究所，住友電気工業株式会社（2010/09/17）
4597406・高橋保「有機ケイ素化合物の製造方法」独立行
政法人科学技術振興機構（2010/10/01）
4596813・鈴木秀士，田旺帝，朝倉清髙，野村昌治「量子線支援原子間力顕微法および量子線支援原子間力顕微鏡」
独立行政法人科学技術振興機構（2010/10/01）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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，●年報2016・個人編

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）

101

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

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）

1025697106・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）

年報2016・個人編●

5704771・高橋保，菅野研一郎，周立山，李石「ペンタセンキノン誘導体及びその製造方法」独立行政法人科学技術振興機構，高橋保（2015/03/06）
5782290・中野環，坂本猛，ユ・ジュインメン，東村秀之，
小林憲史「化合物及び該化合物を含む膜」住友化学株式会
社，国立大学法人北海道大学（2015/07/24）
5805390・菊地裕人，福岡淳「農産物又は農産副産物からの糖アルコール及び糖の製造方法」日本甜菜製糖株式会
社，国立大学法人北海道大学（2015/09/11）
5823756・福岡淳，小林広和「糖アルコールの製造方法」
国立大学法人北海道大学，昭和電工株式会社（2015/10/16）
5874139・大竹尚登，櫻田悠一，高島舞，松尾誠，岩本喜直「膜材料の欠陥の光学的観察方法および装置」国立大学
法人東京工業大学，株式会社ｉＭｏｔｔ（2016/01/29）

教職員の受賞■2016年度の受賞
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）■2015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」●年報2016・個人編《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 土生哲三「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103

賞 叶深「固液界面の原子・分子レベルでの構造解析と機能制御」（2005/02）
・日本表面科学会第13回奨励賞 山
方啓「時間分解赤外分光法を用いた二酸化チタン光触媒
反応中間体の観察」（2004/11/07）《2005年度》電気化学会平成17年度学術賞 大谷文章「光触媒反応機構の解明とそれにもとづく高活性光触媒・高効率反応系の開発」（2005/04/02）
・日本化学会北海道支部平成17年度研究奨励賞 大洞康嗣「有機金属化合物の特性を活かした分子触媒反応開発」《2006年度》国際電気化学会（ISE）Prix Jacques Tacussel
賞 大澤雅俊「Work on surface-enhanced infrared absorption
spectroscopy and its application to adsorption and reactions
on electrode surfaces」（2006/08/27）・有機合成化学協会
奨励賞 小笠原正道「遷移金属錯体触媒による置換アレン類の立体選択的合成法の開発とその応用」・光化学協会2006年度協会賞 大谷文章「光触媒反応の機構解明と高効率光触媒反応系の開発」（2006/09/11）《2007年度》日本化学会第57回進歩賞 阿部竜「可視光水分解のための新規光触媒反応系の開発に関する研究」（2008/03）・日本化学会第57回進歩賞 鈴木秀士「元素分 析 走 査 プ ロ ー ブ 顕 微 鏡 の 開 発 」・ International
Conference on Electrified Interfaces 2007 Chairman's
Poster Award 原賢二「Modification of Gold Surface with
Alkanethiolate Self-Assembled Monolayer Bearing Strongly
Metal-Coordinating Functionality」
・日本化学会北海道支部
平成19年度奨励賞 定金正洋「ナノスケール新規結晶性
金属酸化物設計法の開発」《2008年度》日本分析化学会北海道支部北海道分析化学賞 叶深「SFG分光を用いた表・界面の解析」（2009/02）《2009年度》触媒学会学会賞 上田渉「複合酸化物触媒の構造と接触酸化反応に関する研究」・日本化学会学術賞 佃達哉「金クラスターの精密合成とサイズ特異的機能」
・日本化学会北海道支部奨励賞 山方啓「赤外分光法を用いた表面反応機構の解明」（2010/01/27）
・日本分光学会奨励賞 山方啓「時間分解赤外分光法を用いた触媒
表面反応ダイナミクス」（2009/11/16）
・電気化学会光電気化学研究懇談会第6回Honda-Fujishima Prize 天野史章「タングステン酸ビスマス粒子の階層構造制御と光触媒特性評価」（2010/03/30）
・日本化学会北海道支部奨励賞 菅野研一郎「4族メタロセン錯体を用いた直鎖状π共役化合物の革新的合成法の開発」・台湾国家科学委員会
化学研究推動中心レクチャーシップ（Visiting Lecturer of
the Chemistry Research Promotion Center, Taiwan） 福岡淳（2009/11）《2010年度》日本分析化学会学会賞 大澤雅俊「表面増強
赤外分光の基礎開発と表面分析への応用展開」（2010/09/16）《 2011 年 度 》 Physical & Analytical Electrochemistry
Division, The Electrochemical SocietyDavid C.
Grahame Award 大澤雅俊「For significant contributions in
the field of physical electrochemistry」（2011/05/03）《2012年度》石油学会学会賞 上田渉「構造ユニットの高次制御による酸化反応用複合酸化物触媒の開発」（2012/05）・日本トライボロジー学会平成24年度論文賞 叶深「Analyses of the Adsorption Structures of Friction
Modifiers by Means of Quantitative Structure-Property
Relationship Method and Sum Frequency Generation
Spectroscopy」（2012/05）
・電気化学会学会賞・武井賞 大
澤 雅 俊 「 電 極 界 面 の 構 造と反 応 の 物 理化学 的 研 究 」（2013/03）

104《2013年度》日本化学会北海道支部奨励賞 中山哲「量子シミュレーションによる原子核・電子の複合系ダイナミクス」（2014/01/29）・日本化学会北海道支部奨励賞 髙
草木達「単結晶表面上に構築した金属ナノ構造体の高分解能計測と表面化学プロセスの原子レベル観察」（2014/01/29）
・触媒学会学会賞（学術部門） 大谷文章
「不均一系光触媒の反応機構解明と設計」（ 2014/03/26 ）・ 北 海 道 大 学 研 究 総 長 賞 清 水 研 一（2014/03/04）
・触媒学会教育賞 服部英「触媒化学に関する参考書の発刊による教育活動への貢献」（2014/03/26）《2014年度》日本表面科学会第19回学会賞 朝倉清髙「最先端X線吸収分光手法の開発と触媒ナノ物質の学理の探求」（2015/02/20）・北海道大学研究総長賞奨励賞 髙草
木達（2015/03/11）・原子力学会平成26年度フェロー
賞 城 戸 大 貴 （ 朝 倉 研 究 室 学 部 生 ）（ 2015/03/04 ）・
International Society of ElectrochemistryBrian Conway
Prize for Physical Electrochemistry 大 澤 雅 俊（2014/09/03）
・International Society of Electrochemistry
Fellow 大 澤 雅 俊 （ 2014/09/03 ）・ Royal Society ofChemistry The Faraday Medal 大 澤 雅 俊（2014/09/08）・さっぽろMICEリーダーズサミット札幌
市国際会議主催者功労表彰 高橋保（2015/03/06）
・触媒学会学会賞(学術部門) 福岡淳「固体触媒によるセルロース分解の研究」（2015/03/24）
・北海道大学研究総長賞
優秀賞 福岡淳（2015/03/11）
・北海道大学研究総長賞奨励賞 原賢二（2015/03/11）
・北海道大学研究総長賞奨励賞 小林広和（2015/03/11）
・北海道大学研究総長賞奨励賞 清水研一（2015/03/11）
・北海道大学教育研究支援業
務総長表彰奨励賞 向井慎吾（2015/03/11）《2015年度》新化学技術推進協会GSC賞文部科学大臣賞 福岡淳「固体触媒によるセルロース系バイオマス分解の先導的研究」（2015/07/07）・Springer Science+BusinessMediaSpringer Theses Prize 藪 下 瑞 帆 「 A Study on
Catalytic Conversion of Non ‐ Food Biomass into
Chemicals: Fusion of Chemical Sciences and Engineering」（2015/08/05）
・北海道発明協会平成27年度会長賞 朝倉清髙「表面の電子状態を観察する特殊な顕微鏡（特許第5690610号）」（2015/10/30）
・触媒学会平成27年度学会賞(学術部門) 朝倉清髙「Operando XAFS法による触媒構造のその場観察と触媒作用機構に関する研究」（2016/01/14）・北海道大学研究総長賞 奨励賞 小林広和（2016/02/03）・北海道大学教育総長賞 優秀賞 高橋保（2016/02/03）・電気化学会光電気化学研究懇談会第12回Honda-Fujishima Prize 高瀬舞「金属・半導体ナノ構造制御による固液界面の光機能性賦与」（2016/03/30）

2016年度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）/（富岡智）/（加年報2016・個人編●美山隆）/（山内有二*）/（金子純一）/髙草木達/（岡本一将）/（大沼正人）/（越崎直人）/（梅垣菊男）/（古坂道弘）/（柴山環樹）/朝倉清髙/（佐々木浩一）
環境と人間「触媒化学のフロンティア」［1］中島清隆/大谷文章/朝倉清髙/長谷川淳也/髙草木達/Shen YE/福岡
淳/Ewa KOWALSKA/中山哲/中野環/高橋保/（Emiel
J.M. Hensen）/西田まゆみ■学士課程・全学教育（教養科目）
環境と人間「農耕地のバイオマス－食料，エネルギー，有用物質の生産」［1］（山田敏彦*）/福岡淳/中島清隆/（平田聡之）/（荒木肇）/（星野洋一郎）/（河合正人）/（山形定）/（松本謙一郎）/（石井一暢）/（岩渕和則）■修士課程，博士後期課程・工学部，工学院
Surface Nano Science（表面ナノ科学E）［2］髙草木達/朝倉清髙
表面ナノ科学特論［2］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
分子化学（集合機能化学）［1］中野環
分子化学（物質変換化学）［1］福岡淳*/長谷川淳也/中島清隆
分子化学Ａ（分子理論化学）［2］（武次徹也*）/長谷川淳也/中山哲/（前田理）/（小林正人）■学士課程・全学教育

応用分子化学Ａ（触媒設計）［2］古川森也/清水研一

化学I「（52組は学生番号末尾奇数）」［2］朝倉清髙

元素活用先端講義［1］（加藤昌子*）/（武次徹也）/（村越敬）/清水研一/（保田諭）/（魚崎浩平）/（野口秀典）

化学II「（52組は学生番号末尾奇数）」［2］朝倉清髙■学士課程・理学部
触媒化学［2］福岡淳*/中野環/長谷川淳也■修士課程・大学院共通授業科目
化学産業実学［1］西田まゆみ
石油エネルギーの現状と未来［1］清水研一■学士課程・工学部*

テクニカルイングリッシュII［1］（小崎完 ）/（永田晴紀）/（前田英次郎）/三輪(有賀)寛子/（武田量）/（三輪修一郎）/（柴山環樹）/（渡邊直子）/（寺島洋史）

2016年度学位審査

応用化学学生実験II［1］（三浦章）/（長浜太郎*）/（樋口幹雄）/鳥屋尾隆/（鱒渕友治）/（柳瀬隆）/（Nataly
Carolina ROSERO NAVARRO）

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．

工業英語演習［1］（小崎完*）/（永田晴紀）/（前田英次郎）/三輪(有賀)寛子/（武田量）/（三輪修一郎）/（柴山環樹）/（渡邊直子）/（寺島洋史）■博士

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■学士課程・薬学部
無機化学［1］高橋保有機反応論［2］高橋保有機化学実習II［1］Zhiyi SONG/（倉永健史）/（吉野達彦*）
有機化学実習III［1］Zhiyi SONG/（倉永健史）/（吉野達彦*）■修士課程・環境科学院
環境物質科学基礎論I［2］大谷文章
環境物質科学基礎論II［2］Shen YE
環境物質科学基礎論II［2］Ewa KOWALSKA/（ビジュ バ
スデバン ピライ*）
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
光触媒化学特論［2］Ewa KOWALSKA/大谷文章■修士課程・生命科学院
有機金属反応特論［2］（佐藤美洋*）/（大西英博）/高橋保●年報2016・個人編

大学院総合化学院
屋 内 一 馬 「 Theoretical Study on Excited-State MolecularInteractions (励起状態における分子間相互作用に関する理論的研究)」主査：（武次徹也）・副査：（武田定）/（長谷川靖哉）/長谷川淳也/（加藤昌子）/中山哲（サンゲータ シェティー スウェニバサ）「Synthesis of
1,2-Glycosidic Polymers via Ring-Opening Condensation
Polymerization of Cyclic Sulfite (環状サルファイトの開環縮合重合による1,2-グリコシド型ポリマーの合成)」主査：福岡淳・副査：（鈴木孝紀）/（大熊毅）/（小山靖人）（グデアンガディ プラシャント ゴパル）「 Studies on
π-Stacked Helical Polyurethane and Related Small Molecules（πスタック型らせん状ポリウレタンおよび関連低分子化合物の研究）」主査：（鈴木孝紀）・副査：（大熊毅）/
中野環/長谷川淳也
石 戸 信 広 「 Studies on catalysis of metal complexes andnanoparticle on inorganic supports」主査：（加藤昌子）
・副査：福岡淳/（澤村正也）/（向井紳）/中島清隆
後 藤 文 倫 「 Selective Oxidation of Aromatic Compounds
Catalyzed by Hydrothermally Synthesized Layered
Tungsten-Vanadium Complex Metal Oxides 」主査：（増田隆夫）・副査：（荒井正彦）/（村越敬）/清水研一
Sondomoyee Konika Moromi「Direct Synthesis of Chemicals
by Acceptorless Dehydrogenation of Alcohols and Cyclic
Amines with supported Pt Catalysts」主査：（増田隆夫）・
副査：福岡淳/中島清隆/清水研一

105

大学院環境科学院（矢口桃）「Mechanistic study of formic acid oxidation reaction
on noble metal electrodes（貴金属電極におけるギ酸酸化反応機構に関する研究）」主査：（八木一三）・副査：大谷文章/（村越敬）/Shen YE/（大澤雅俊）
Qiling PENG「Study of Molecular Structure on Carbon Surface
in Nonaqueous Electrolyte Solution by Sum Frequency
Generation Vibrational Spectroscopy (非水電解質溶液中におけるカーボン表面の分子構造に関する和周波発生
振動分光研究)」主査：Shen YE・副査：（八木一三）/（神谷裕一）/Ewa KOWALSKA/（大澤雅俊）
大学院生命科学院
水上雄貴「安定な結合の切断を伴う分子変換法の開発とその機構解明」主査：高橋保・副査：（佐藤美洋）/（大西英博）/（穴田仁洋）■修士
大学院工学院
城戸大貴「 超高速XAFSによるWO3光触媒励起過程の研究 」
主査：朝倉清髙・副査：（大沼正人）/（古坂道弘）/髙
草木達
関聡史「酸素プラズマ処理法で調製したTiO2(110)担持金
ナノ粒子径の特異な担持量依存性」主査：朝倉清髙・副査：（佐々木浩一）/（富岡智）/髙草木達
本多亮裕「Pt/TiO2(110)モデル触媒表面上でのメタノール
反応過程の研究」主査：朝倉清髙・副査：（古坂道弘）/（大沼正人）
大学院総合化学院
宮崎玲「メソポーラスシリカ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」主査：長谷川淳也・
副査：（武次徹也）/清水研一/中山哲
渡邊恵二郎「系間交差を経由する反応経路に関する理論的研究: モリブデノセンにおける配位子結合過程」主査：
長谷川淳也・副査：（武次徹也）/（伊藤肇）/中山哲（山本梨奈）「スチルベン誘導体の光反応機構に関する理論的研究」主査：（武次徹也）
・副査：長谷川淳也/（他）（草野友美）「水中アンモニウムイオンのオゾン酸化分解に触媒活性を示すCo3O4の粒子形態制御による高活性化」主査：（神谷裕一）・副査：大谷文章/（川口俊一）（奥井学）「Snを修飾した金属単結晶電極を用いた硝酸イオン還元」主査：（八木一三）・副査：大谷文章/（柚山健一）
大学院生命科学院
池端亮介「不斉閉環メタセシス反応による不斉リン原子の立体制御の開発」主査：高橋保・副査：（小笠原正道）/（穴田仁洋）
学院生命科学院（坂東正佳）「有機分子内での炭素原子移動反応の開発と中間体の単離構造・解析」主査：高橋保・副査：（小笠原正道）/（大西英博）
大学院総合化学院
羽山遥「ポリウレタン型高分子を配位子とするIr錯体における直接ホウ素化反応のメカニズム:理論的研究」主査：中野環・副査：中野環/長谷川淳也/（鈴木孝紀）/
（大熊毅）

■学士
工学部
金野弘「Ni2P単結晶表面の構造電気化学特性相関の導出」
主査：朝倉清髙
中村優斗「含窒素化合物を用いたTiO2(110)単結晶表面でのCu構造制御と3次元XAFS構造解析」主査：朝倉清髙
理学部
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
堀江玲「シリカ担持金属触媒によるメチルメルカプタンの除去」主査：福岡淳
江口紀子「セルロースの加水分解反応におけるリン酸前処理法の開発」主査：福岡淳
工学部（佐藤壮太）「ブタジエンおよび1,3ブタジエン誘導体の励起失活過程に関する理論的研究」主査：（武次徹也）
・副
査：長谷川淳也/（他）石原圭祐「担持レニウム触媒による二酸化炭素/水素混合
ガスによるアミンのメチル化」主査：清水研一

大学院環境科学院

浅田駿太「側鎖にジフェニルアミン残基を有するビニルポ
リマーの合成と抗酸化機能」主査：中野環

Yingying ZHOU「DME溶媒中における酸素還元反応：リチ
ウム空気電池の基礎研究」主査：Shen YE・副査：（八木一三）/（ビジュ バスデバンビライ）/Ewa KOWALSKA
大学院総合化学院

理学部

2016年度委員・講師など

横谷卓郎「担持金属触媒による低温エチレン酸化」主査：
福岡淳・副査：（加藤昌子）/（向井紳）/中島清隆■関連部局等各種委員会

横山春香「ゼオライト触媒を用いた糖アルコールからジオールへの変換反応」主査：福岡淳・副査：（増田隆夫）/（村越敬）/中島清隆《サステナブルキャンパス推進本部》環境負荷低減推進員
長谷川淳也［2015/04/01～2017/03/31］

大学院環境科学院（矢野祥平）「アイオノマー複合化金属担持カーボン電極の撥水性とその酸素還元活性」主査：（八木一三）
・副査：（坂入信夫）/高島舞（三栖紗也香）「チタン水素化物を用いた固相反応法による低次チタン酸化物の合成と触媒機能開拓」主査：（神谷裕一）・副査：大谷文章/（七分勇勝）

106《工学研究院》ナノ・マイクロマテリアル分析研究室運営委員会 清水研一［2015/04/01～2018/03/31］《工学研究院》フロンティア化学教育研究センター運営委
員会 福岡淳［2016/04/01～2017/03/31］《工学研究院》核磁気共鳴装置研究室運営委員会［2001/04/01～］福岡淳《工学研究院》光電子分光分析研究室運営委員会
達［2014/04/01～2017/03/31］

髙草木

年報2016・個人編●

《工学研究院》高エネルギー超強力X線回析室運営委員会
三輪(有賀)寛子［2016/04/01～2018/03/31］（社）触媒学会 広報会委員
2016/05/14］《工学研究院》超高圧電子顕微鏡研究室運営委員会
清髙［2016/04/01～2018/03/31］（社）触媒学会 国際交流委員会委員～2017/05/12］

朝倉《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《図書館》委員会

福岡淳［2014/04/01～］

長谷川淳也［2016/04/01～2018/03/31］

中 山 哲 ［ 2015/05/15 ～福岡淳［2016/05/13（ 社 ） 触 媒 学 会 代 議 員 長 谷 川 淳 也 ［ 2016/03/01 ～2017/02/28］・長谷川淳也［2017/03/01～2018/02/28］（社）触媒学会 討論会委員会委員～2016/05/14］

中山哲［2015/05/15《創成研究機構》共用機器管理センター委託分析部門運営
小委員会 高橋保［2015/06/01～2017/05/31］（社）触媒学会 北海道支部幹事 長谷川淳也［2015/05/15～2016/05/14］
・清水研一［2015/05/15～2016/05/14］
・清水研一［2016/05/15～2017/05/12］《創成研究機構》共用機器管理センター共用機器部門運営
小委員会 大谷文章［2015/06/01～2017/05/31］（社）日本ゼオライト学会 評議員～2017/06/09］《創成研究機構》グローバルファシリティセンター会議委員 大谷文章［2016/01/01～2017/04/30］（社）日本化学会 執筆者
2016/10/28］《総合博物館》運営委員会
2017/03/31］

高 橋 保 ［ 2015/04/01 ～（社）日本化学会 平成28年度化学技術賞等選考委員会委員
福岡淳［2016/11/08］《保健管理センター》運営委員会～2017/03/31］

清水研一［2016/04/01《理学研究院》極低温液化センター運営委員会［2016/04/01～2018/03/31］

中島清隆《理学研究院》元素戦略教育研究センター運営委員会 福岡淳［2016/04/01～2018/03/31］・清水研一［2016/04/01～2018/03/31］《理学研究院》高分解能核磁気共鳴装置研究室運営委員会
中野環［2016/04/01～2017/05/31］

福岡淳［2017/01/23

長谷川淳也［2016/06/27～（社）日本化学会 平成28年度速報誌編集委員［2016/01/05～2016/12/31］

長谷川淳也（社）日本化学会 平成29年度速報誌編集委員［2017/01/01～2017/12/31］

長谷川淳也（社）日本化学会 命名法専門委員会委員［2016/04/26～2017/02/28］（社）日本表面科学会 理事
2017/05/31］（大）神戸大学 講演者

中野環

朝倉清髙［2015/05/23～

福岡淳［2016/11/09］《理学研究院》地球惑星固体物質解析システム研究室運営委員会 朝倉清髙［2015/08/16～2017/08/15］（特非）量子化学研究協会 理事 長谷川淳也［2014/06/01～2016/05/31］・長谷川淳也［2016/06/01～2018/05/31］《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［2015/04/01～2017/03/31］（独）新エネルギー・産業技術総合開発機構 NEDO技術委員
福岡淳［2016/05/19～2018/03/31］■公的機関等の委員(社)触媒学会 アドバイザー

大谷文章［2016/12/13］( 社 ） 触 媒 学 会 代 議 員 大 谷 文 章 ［ 2016/03/01 ～2017/02/28］・大谷文章［2017/03/01～2018/02/28］
ISCCB-2016（台湾） 講演者

福岡淳［2016/06/28］

MCRO（分子不斉研究機構） 理事
2017/03/31］

中野環［2015/04/01～

Royal Society of Chemisity（イギリス） 編集委員
清髙［2016/08/01～2019/07/31］

朝倉（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 長谷川淳也［2017/01/01～2017/12/31］・福岡淳［2017/01/01～
2017/12/31］
・大谷文章［2016/01/01～2016/12/31］
・大谷文章［2017/01/01～2017/12/31］・高橋保［2016/12/01～
2017/11/30］（独）日本学術振興会 先導的研究開発委員会委員［2017/10/19～2019/09/30］

福岡淳（財）公益財団法人高輝度光科学研究センター Spring-8
利用研究課題審査委員会分科会レフェリー 朝倉清髙
［2015/06/17～2017/03/31］（独）日本学術振興会 平成29年度科学研究費助成事業の新規研究課題の選定に係る審査意見書の作成者 大谷文章［2016/12/09～2017/01/12］（社）触媒学会 60周年記念行事実行委員会委員 朝倉清髙
［2016/08/10～2017/03/31］

ＰＦ-ユーザーアソシエーション KEK放射光運営形態検討委員会委員 朝倉清髙［2016/07/01～2017/03/31］（社）触媒学会 アドバイザー

光化学協会 理事

大谷文章［2016/09/02］（社）触媒学会ナノ構造触媒研究会 講演者［2016/11/04］

福岡淳

大谷文章［2016/01/01～2017/12/31］

国際触媒学会 Officer（役員）2020/06/19］

福岡淳［2016/07/03～（社）触媒学会 会誌編集委員会委員 小林広和
［ 2015/05/15 ～ 2016/05/14 ］・ 小 林 広 和 ［ 2016/05/13 ～2017/05/12］

先端錯体工学研究会 講演者

高橋保［2016/11/22］

日本放射光学会 評議員
2018/09/30］

朝 倉 清 髙 ［ 2016/10/01 ～（社）触媒学会 企画・教育委員会委員［2015/05/15～2016/05/14］

文部科学省 科学技術・学術審議会専門委員［2015/03/16～2017/02/14］

長谷川淳也（社）触媒学会 広報委員会委員 小林広和［2015/05/15～2016/05/14］・小林広和［2016/05/13～2017/05/12］●年報2016・個人編

高橋保

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［2015/12/08～2016/12/07］

107

北海道教育委員会 北海道スーパーサイエンスハイスクー
ル 運 営 指 導 委 員 会 委 員 大 谷 文 章 ［ 2014/05/19 ～2018/03/31］（大）電気通信大学 電気通信大学創立100周年記念国際シンポジウム組織委員会委員 朝倉清髙［2016/12/08～
2017/10/30］

万有札幌シンポジウム組織委員会 講演会講師［2016/07/02］（大）東京工業大学理学院 特任准教授［2016/07/15～2017/03/31］

高橋保■全学委員会等
ハラスメント予防推進員
2018/03/31］

朝 倉 清 髙 ［ 2016/04/01 ～外国人招へい教員選考委員会
2017/03/31］

朝倉清髙［2016/04/01～

教育研究評議会
教務委員会

朝倉清髙［2014/04/01～2017/03/31］

朝倉清髙［2014/04/01～2017/03/31］

産学連携本部知的財産委員会
2017/03/31］
全学教育科目責任者
2017/03/31］
総長補佐

中野環［2015/04/01～

髙 草 木 達 ［ 2015/04/01 ～福岡淳［2015/04/01～2017/03/31］（大）東北大学東北放射光施設推進会議 東北放射光施設デザインコンペ外部委員会委員 朝倉清髙［2016/08/03～
2017/03/31］（独）科学技術振興機構 アドバイザー［2014/06/05～2016/03/31］（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］（独）科学技術振興機構 領域アドバイザー［2015/04/01～2017/03/31］

福岡淳

グダンスク大学（ポーランド） 非常勤講師［2016/10/17～2016/10/21］

大谷文章

ケミカルソフト（株） 技術顧問
～2017/03/31］

西田まゆみ［2016/04/01

ジョンソン・マッセイ・ジャパン合同会社 講演者・技術
アドバイザー 清水研一［2016/11/14］

朝倉清髙［2014/04/01～2017/03/31］

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［2017/06/28～2016/09/30］
・高橋保［2017/02/01～2017/03/31］

利益相反審査委員会委員
2017/01/11］

西田まゆみ［2015/01/12～

ダイキン工業(株)テクノロジーイノベーションセンター
招待講演者 高橋保［2017/02/25～2017/02/28］■非常勤講師・研究員等
JXエネルギー（株）中央研究所 講演講師
［2016/10/20］

古川森也

Kagashin Gloval Network Pvt Ltd 技術アドバイザー
田まゆみ［2016/04/01～2017/03/31］（学）早稲田大学 講演者

西長谷川淳也［2016/11/05］

国立研究開発法人科学技術振興機構 国際科学技術共同研
究推進事業（戦略的国際共同研究プログラム）アドバイザー 福岡淳［2015/12/08～2017/03/31］
国立交通大学 講演講師

大谷文章［2016/12/23］

綜研化学（株） 社外監査役
2017/06/28］

西田まゆみ［2015/06/24～
西 田 ま ゆ み ［ 2016/04/01 ～（株）ウェストコーナー 最高顧問
［2016/04/01～2017/03/31］

西田まゆみ

中国人民大学 客員教授
2017/03/31］（株）キャタラー 技術アドバイザー［2016/07/01～2017/03/31］

清水研一

日本学術会議 連携会員
2017/09/30］（株）旭硝子 技術アドバイザー

中野環［2017/02/01］（株）株式会社ADEKA 技術指導者
2017/03/31］

高橋保［2016/04/27～（株）講談社サイエンティフィク 編者［2016/03/23～2016/10/01］（社）触媒学会 国際交流委員会委員～2016/05/14］

朝倉清髙

福岡淳［2015/05/15

高 橋 保 ［ 2011/10/03 ～北海道滝川高等学校［2016/05/18］

SSH 講 演 講 師

大谷文章

北海道滝川高等学校［2017/02/08］

アドバイザー

大谷文章

北海道滝川高等学校 講演講師

大谷文章［2016/08/30］

北京大学（中国） 講演会講師

高橋保［2016/04/16］（社）新化学技術推進協会 講演者［2016/05/11］

長谷川淳也

外部資金など（社）日本化学学会北海道支部 幹事［2016/03/01～2017/02/28］

西田まゆみ■科学研究費助成事業（補助金）（社）名古屋産業科学研究所 非常勤所員［2013/04/01～2017/03/31］

中野環（大）九州大学先導物質科学研究所 講師［2016/04/01～2017/03/31］

中山哲（大）群馬大学大学院理工学府 講演者［2016/07/12］高橋保（大）大分大学 講演者・実験指導者［2016/11/11］

清水研一

108

中野環

朝 倉 清 髙 ［ 2014/04/01 ～男女共同参画委員会
2017/03/31］
部局長等連絡会議古川森也

新学術領域研究(研究領域提案型)： 教授 長谷川淳也「生体触媒反応場の精密制御に資する理論計算手法の開発と応用」・准教授 髙草木達「規整ナノ反応場の構築と新しい触媒機能の創出」・准教授 中山哲「不揮発性抵抗変化メモリの動作機構解明と集積化への展開」
基盤研究(A)： 教授 大谷文章「真性ドープ型可視光応答性酸化チタン光触媒の設計と開発」

年報2016・個人編●

■科学研究費助成事業（一部基金）
基盤研究(B)： 教授 清水研一「サステナブル炭素資源からの化学品合成に有効な卑金属ナノクラスター触媒の開発」■科学研究費助成事業（基金）基盤研究(C)： 准教授 中山哲「不均一系触媒反応における熱揺らぎと溶媒効果の検討」
挑戦的萌芽研究： 教授 大谷文章「超高強度連続光を用いる高効率多電子移動光触媒反応系の構築」
・博士研究
員 大塚勇起「多核金属錯体の正確なスピン状態計算のための新しいモンテカルロ法の開発」■科学研究費助成事業（補助金）
若手研究(A)： 准教授 中島清隆「水中機能固体触媒を用いた植物由来炭化水素からのワンポット乳酸合成反応の構築」■科学研究費助成事業（一部基金）
若手研究(A)： 助教 小林広和「固体触媒による含窒素バ
イオマスリファイナリー」■科学研究費助成事業（基金）
若手研究(B)： 准教授 古川森也「担持金属間化合物触媒の高性能化とそれに基づく高効率分子変換系の開発」・助教 高島舞「新規光触媒反応サイクルによる非人工光合成型二酸化炭素資源化プロセスの開発」
・助教
中谷直輝「遷移金属元素の内殻励起・内殻イオン化ス
ペクトルの精密計算解析」・助教 三輪(有賀)寛子「表面合金ナノ粒子の精密調製と触媒特性に関する研究」

研究活動スタート支援： 助教 鳥屋尾隆「芳香族カルボン酸からのアルコール合成を実現する不均一選択水素化触媒プロセスの開発」■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 長谷川淳也「計算化学と迅速評価法
によるメタン活性化触媒物質インフォマティクス構
築」・教授 長谷川淳也「相対論的電子論に基づく生体光機能設計」・教授 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 清水研一
「反応機構解析技術開発」・教授 福岡淳「新規高性能触媒の開発と流通式反応の適用およびリグニンの回収・利用」・准教授 中島清隆「糖類または油脂由来モ
ノカルボン酸を原料とした有用ジカルボン酸類の環境低負荷合成」・准教授 中島清隆「新規な普遍元素集合の触媒物質の創出」
・准教授 Shen YE「リチウム空気二次電池の電極溶液界面構造と電極機能との関係解明」・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」
NEDO委託研究： 教授 朝倉清髙「触媒・電解質・MEA内部現象の高度に連成した解析，セル評価」■民間等との共同研究
教授 福岡淳（6件）
・教授 大谷文章（1件）
・教授 中野環（1件）・准教授 中島清隆（1件）
・准教授 Shen YE（1件）・助教 鳥屋尾隆（1件）■科学研究費助成事業（補助金）
特別研究員奨励費(外国人)： 教授 朝倉清髙 （FEITENFELIX）「表面Ｘ線分光による燃料電池用白金合金ナノ粒子のin situ解析と酸素還元活性」・教授 大谷文章
（WANG PENG）「光触媒無機化反応における酸化銅ク
ラスターによる酸素の多電子還元機構の解明 」●年報2016・個人編

109

編集後記
editorial note and colophon
編集後記

書誌情報

化学工業は，世界の経済，雇用を語る上で，欠くことのできない産業です．自動車，医農薬，衣類，電気製品など
日常に用いる殆どの製品に使用されている化合物，素材は化学工業が提供しています．このような状況の下，触媒は化学工業を支える重要な柱の一つであり，有用な化学品を作り出すことや，生活環境を改善することに利用されています．現代社会は触媒の開発なしでは成り立たないと言っても過言ではありません．化学工業におけるエポックメイ
キングな発展の影には，常に触媒技術開発があったことは，これまでの化学工業の歴史を観ても明らかです．
触媒科学研究所は，スタート以来，キャタリストインフォマティクスの構築とその利用による触媒開発手法の確立をひとつの目標として取り組んで参りました．キャタリ
ストインフォマティクスを利用した触媒開発手法は，実験による試行錯誤を主とする従来の触媒開発手法に比べ，触媒開発に掛かる費用，時間を大幅に短縮することが期待できます．近年，様々な分野でインフォマティクスが構築，利用されるようになりましたが，触媒分野のインフォマテ
ィクスはまだこれからといった段階です．現在の触媒科学
研究所の活動が，後にキャタリストインフォマティクスの幕開けであったと言われるよう努めていく所存です．
今回ここに平成28年度の年報をまとめましたが，本年報をまとめるにあたり，ご協力頂いた第一常置委員の方々に感謝するとともに，特に実際の編集業務をご担当いただいた坂井富美子特定専門職員にお礼を申し上げます．

「年報2016」
北海道大学触媒科学研究所年報2016（2017年7月

110

ISSN：2432-7018
発行日： 2017年8月
初版発行
2017年10月 第2版発行
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：西田まゆみ（触媒科学研究所教授/2017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）

西田まゆみ）

年報2016・編集後記/書誌情報●