都市環境学部

分⼦応⽤化学コース
都市環境科学研究科

分⼦応⽤化学域

2017 年度

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アニュアルレポート

目次

各研究室からの年次報告
川上研究室

▪▪▪▪▪

1

益田研究室

▪▪▪▪▪

8

瀬高研究室

▪▪▪▪▪

13

春田研究室

▪▪▪▪▪

15

金村研究室

▪▪▪▪▪

21

高木研究室

▪▪▪▪▪

26

山口研究室

▪▪▪▪▪

29

内山研究室

▪▪▪▪▪

31

久保研究室

▪▪▪▪▪

36

宍戸研究室

▪▪▪▪▪

39

特定学術研究

▪▪▪▪▪

43

社会貢献

▪▪▪▪▪

45

学位論文

▪▪▪▪▪

48

応化コロキウム▪▪▪▪▪

51

コース・学域プロモーション

▪▪▪▪▪

52

▪▪▪▪▪

54

大学院入試説明会
入学前教育

在籍学生数

研究室年次報告
先端機能物質分野 川上研究室
教授 川上 浩良
准教授 朝山 章一郎
准教授 山登 正文
特任助教 窪田 陸 特任助教 Manjit Singh Grewal

助教 田中 学

表面修飾ナノ粒子複合膜における気体透過特性向上のメカ
ニズムを解析した。

■構成員
川上 浩良（かわかみ ひろよし）教授/工学博士
高分子化学、機能性高分子、高分子電解質膜、ナノファイバ
ー工学、バイオマテリアル、エピジェネティクス工学、フリーラ
ジカル科学
9-638号室 TEL：042-677-1111 内線4972
kawakami-hiroyoshi@tmu.ac.jp
朝山 章一郎（あさやま しょういちろう）准教授/博士(工学)
生体材料化学（バイオマテリアル），医用高分子，生化学，生体分子工学
9-651号室 TEL：042-677-1111 内線4976
asayama-shoichiro@tmu.ac.jp

図 1. 各種粒子形状を有する表面修飾ナノ粒子複合膜

山登 正文（やまと まさふみ）准教授/博士(工学)
高分子科学,磁気科学
9-137 室 TEL： 042-677-1111 内線4837
yamato-masafumi@tmu.ac.jp

高分子固体電解質膜に関する研究
川上浩良、田中学
固体高分子形燃料電池はクリーンで再生可能なエネルギ
ーとして期待されており、その実用化・普及には、特に低加湿条件での高プロトン伝導性が求められている。本研究室では、
プロトン伝導性ナノファイバーを複合した電解質膜が優れた
燃料電池特性を示すことを明らかにしてきた。特に、フィチン酸をドープしたポリベンズイミダゾールナノファイバー(PBINF)を基盤とする複合電解質膜は、高いプロトン伝導性と優れたガスバリア性を有し、従来材料を上回る優れた燃料電池発電
特性を示すことを実証してきた。
本年度は、ナノファイバー内部に効率的なプロトン伝導パスを構築することを目指し、スルホン酸とホスホン酸を有する
フィチン酸ドープ型ブレンドナノファイバー、コアシェルナノファ
イバーを作製し、その複合膜の電解質特性を評価した。その結果、ナノファイバー内部の酸官能基を効果的に活用することで低湿度での大幅なプロトン伝導性の向上が達成された。

田中 学（たなか まなぶ）助教/博士(工学)
高分子化学、高分子電解質、ナノファイバー、高分子膜
9-639号室 TEL：042-677-1111 内線4586
tanaka-manabu@tmu.ac.jp
窪田 陸（くぼた りく）特任助教/博士(工学)
超分子化学、錯体化学、触媒化学
9-649号室 TEL：042-677-1111 内線4973
tanaka-manabu@tmu.ac.jp
Manjit Singh Grewal（ﾏﾝｼﾞｯﾄ ｼﾝ ｸﾞﾚﾜﾙ）特任助教/Ph.D.
高分子化学、高分子電解質
9-649号室 TEL：042-677-1111 内線4973
m-grewal@tmu.ac.jp
修士課程 17 名
学部 4 年 8 名■研究概要
機能性分離膜に関する研究
川上浩良、山登正文、田中学
地球温暖化の原因とされる温室効果ガス等をその発生源で分離回収することは緊急に確立されるべき研究課題である。
我々は含フッ素ポリイミドや固有微細孔性高分子(PIM)に表
面修飾シリカナノ粒子を添加することで既存膜を上回る優れた二酸化炭素透過性、選択性が達成可能であることを報告してきた。
本年度は、新規粒子形状として、従来の球状粒子に加え粒子同士が連結したパールネックレス状ナノ粒子や鎖状ナノ粒子に着目し、粒子連結構造が気体透過性に与える影響を検証した(図１)。その結果、パールネックレス状ナノ粒子複合膜において、非常に高い二酸化炭素透過性を達成することに成功した。また、13CO2 ガスをプローブとした 13C NMR 法を用い、図 2. 新規プロトン伝導性ナノファイバー複合膜

1

エピジェネティクス工学に関する研究
川上浩良、朝山章一郎、窪田陸
エピジェネティクスは DNA 塩基配列によらずに遺伝子発現を制御でき、その発現プロファイルは一度ゲノム上に書き込まれると安定して細胞分裂後も維持できるという特徴を有している。後天性疾患は、塩基配列の変化を伴わない後天的な遺伝子発現制御であるエピジェネティクス異常が強く関与していると考えられ、エピジェネティクスを人為的に制御できれば新しい治療法となり得る（図４）。
本年度は、エピジェネティック制御能を有するエピジェネティクスコントロール（EpC）キャリアの更なる高機能化を目指し、
新規アルキルイミダゾール型一本鎖脂質被覆型 EpC キャリアを調製した。得られた EpC キャリアは、長期安定性に優れる
一方、pH 依存的な挙動を示し、従来の一本鎖脂質にはない
有意な遺伝子発現能を示した。これにより、新規 EpC キャリアの後天性疾患への応用が期待される。

ナノファイバーに関する研究
川上浩良、田中学、Manjit Singh Grewal
ナノファイバーは、ナノオーダーのファイバー径を有し、大きな比表面積とファイバーの配向による優れた機械的強度を示すことが知られている。我々はエレクトロスピニング法を用い、ポリマー種や作製条件の最適化により直径 50nm 以下のファイバーを作製すること、ナノファイバー単体の力学強度やイオ
ン輸送特性を評価することに成功してきた。
本年度は全固体二次電池応用を志向した、リチウムイオン
伝導性高分子ナノファイバーからなる複合電解質膜の作製と二次電池評価に取り組んだ (図 3)。ナノファイバー複合電解質膜は、ナノファイバーを含まない同一組成の単独膜と比較して、特に低温において優れたリチウムイオン伝導性を示した。さらに、ナノファイバー複合電解質膜を用いてコインセルを作製し、全固体型二次電池として充放電可能であること、多層積層も可能であることを明らかにした。

図 5 エピジェネティクスコントロール（EpC）キャリアによる遺伝子発現制御図 3. ナノファイバー複合電解質膜の二次電池応用

生体内フリーラジカル制御分子に関する研究
川上浩良、朝山章一郎、窪田陸
生体内に存在するスーパーオキシドジスムターゼ（SOD）は細胞内で発生した活性酸素(ROS)（特に O2-）を特異的に消去する生体防御系酵素として作用している。我々は SOD ミメティ
ックカチオン性マンガン（Mn）ポルフィリン錯体が優れた SOD
活性及び細胞内 ONOO-消去活性更に起因する抗酸化活性を示すことを明らかにしてきた。（図５）。
本年度は、Mn ポルフィリンダイマー(MnPD)を用い、抗酸化能及び遺伝子発現能を有する新規生分解性ナノ粒子を調製した。得られたナノ粒子は、MnPD の効率的な細胞内取り込みを示した。さらに、ナノ粒子は、in vitro 慢性閉塞性肺疾患(COPD)モデルにおいて、MnPD の抗酸化作用に由来する有意な抗炎症効果を示すことが明らかとなった。

超分子システムを用いた触媒機能
川上浩良、窪田陸、Fidelis Simanjuntak
天然の金属酵素は、水中温和な条件下で多彩な化学反応を迅速に引き起こしている。天然の金属酵素の機能を人工的に模倣することは、薬剤応用可能な金属錯体の開発や、環境・エネルギー分野への応用が可能な触媒の開発に繋がる等、様々な分野への応用が期待できる。
本年度は、Cucurbit[10]uril (CB[10]) の内部に金属ポルフィ
リン二核錯体を包接した超分子システムを新規多電子酸化
還元触媒として合成した。得られた超分子システムは、金属
ポルフィリン二核構造に由来する電気化学な水素発生反応を示した。さらに、ガスビュレットを用いた評価の結果、グルコー
スからの水素製造にも成功した。今後は、環境・エネルギー分野において重要な他の触媒反応についても検討していく。
Two-electron redox catalyst

Cucurbit[10]uril

Metallo-bisbipyridine

Metallo-porphyrins

M=Cu, Co, Fe etc

M=Mn, Fe, Co etc

Multifunctional＆ multifunctional redox catalyst
CO2 reduction

H2 production
2H+

CO, HCOOH,
CH3OH etc

H2

CO2

O2

Oxygen reduction

図 6 抗酸化活性を有する Mn ポルフィリン錯体（MnP）と MnP
ナノキャリア

H2O

図 4 超分子金属二核錯体による多電子酸化還元反応2

今年度は異方性有機無機ハイブリッドゲルの作製に関する研究を中心に行った．異なるクレイ種を混合することで異方性を有するハイブリッドゲルの作成が可能であった．さらに，
クレイに吸着している高分子の吸着量についてコイル-グロビ
ュール転移の転移熱の DSC 測定から検討を行い，クレイ表面に高密度で吸着していることを明らかにした．磁場内で調整されたハイブリッドゲルの複屈折の結果と併せて考えると，
クレイ表面に高分子が疎水相互作用で異方的に吸着していることが示唆された．

ドラッグデリバリーシステム材料に関する研究
朝山章一郎、川上浩良
人類の健康を維持し生活の質（QOL）を向上させる為に、医薬を特定の部位へ副作用無く効率良く運ぶためのバイオ
マテリアルを創製し、ドラッグデリバリーシステム（DDS）を開発している。特に、現代医療では治療不可能な疾病に対しての先端かつ均質医療の実現を目指し、核酸（pDNA、siRNA）、タンパク質、Zn2+キャリア材料を合成してきた。
本年度は、独自概念の MIC（図６）の持続的遺伝子発現を目的に、MIC へ生分解性エステル基の導入、および、エステ
ル加水分解後に pH 応答性カルボキシル基が露出する様な分子設計を施した。その結果、遺伝子導入 1 週間後から 2 週間後に、遺伝子発現を上昇させることに成功した。また、血液適合性バイオマテリアル設計のため、ＤＤＳ用コレステロール
末端修飾 PEG（Chol-PEG）を用いることにより、化学修飾の困難なポリプロピレン表面へ、高密度かつ非共有結合的な
PEG ブラシ表面の構築に成功した。

■査読付き論文
1. Genki Ito, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami, “Sulfonatedpolyimide nanofiber framework: Evaluation of intrinsic proton
conductivity and application to composite membranes for fuelcells”, Solid State Ionics (2018) in press.
2. Shoichiro Asayama, Kana Nagashima, Yoichi Negishi,
Hiroyoshi Kawakami, “By-product-free intact mofdification of
insulin by cholesterol end-modified poly(ethylene glycol) for invivo protein delivery”, Bioconjugate Chemistry, 29, 67-73(2018).
3. Masanari Nakayama, Satoshi Kajiyama, Akihito Kumamoto,
Tatsuya Nishimura, Yuichi Ikuhara, Masafumi Yamato, Takashi
Kato, “Stimuli-responsive hydroxyapatite liquid crystal withmacroscopically controllable ordering and magneto-optical
functions”, Nature Communications, 9, 568.1-9 (2018).
4. Shoichi Hasebe, Satoshi Aoyama, Manabu Tanaka,
Hiroyoshi Kawakami, "CO2 separation of polymer membranes
containing silica nanoparticles with gas permeablenano-space", Journal of Membrane Science, 536, 148-155(2017).
5. Manabu Tanaka, Yasushi Takeda, Takeru Wakiya, Yuta
Wakamoto, Kaori Harigaya, Tatsunori Ito, Takashi Tarao,
Hiroyoshi Kawakami, "Acid-doped polymer nanofiber
framework: Three-dimensional proton conductive network forhigh-performance fuel cells", Journal of Power Sources, 342,
125-134 (2017).
6. Takahito Makinouchi, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami“Improvement in characteristics of a Nafion membrane byproton conductive nanofibers for fuel cell applications”,
Journal of Membrane Science, 530, 65–72 (2017).
7. Tsukasa Watanabe, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,“Anion Conductive Polymer Nanofiber Composite Membrane:
Effects of Nanofibers on Polymer Electrolyte Characteristics”,
Polymer International, 66, 382-387 (2017).
8. Motoyuki Matsuho, Riku Kubota, Shoichiro Asayama,
Hiroyoshi Kawakami, “Lactoferrin-modified nanoparticles
loaded with potent antioxidant Mn-porphyrins exhibit
enhanced antioxidative activity in vitro intranasal brain
delivery model”, Journal of Materials Chemistry B, 5,
1765-1771 (2017).
9. Shoichiro Asayama, Kana Nagashima, Hiroyoshi Kawakami,“Facile method of protein PEGylation by a mono-ion
complex”, ACS Omega, 2, 2382-2386 (2017).
10. Shoichiro Asayama, Mizuki Sakata, Hiroyoshi Kawakami,“Structure-activity relationship between Zn2+-chelatedpoly(1-vinylimidazole) and gene transfection”, Journal of
Inorganic Biochemistry, 173, 120-125 (2017).

図 7 モノイオンコンプレックス（MIC）による生体個体内未踏
空間送達

反磁性物質の磁気プロセスに関する研究
山登正文
多くの物質が示す反磁性の性質を利用して高次構造を巧みに制御し，材料の特性向上，新規機能発現を目指した研究を行っている．

ΔH / J mol-gel-1

150
100
50
0
0.85

0.90
0.95
water mole fraction

1.00

Fig.8 Water fraction dependence of enthalpyof coil-globule transition in NC gel.

■学会発表
【招待講演・依頼講演】

Fig.9 Schematic drawing of NIPAm molecules
adsorbed on clay.
3

1. 朝山章一郎，QOL の向上を目指した機能性バイオマテ
リアルの創製（依頼講演），第 9 回 TMU サイエンスカフェ（生命・健康）(2017 年 5 月)
2. Manabu Tanaka, Tsukasa Watanabe, Hiroyoshi Kawakami,
Ion Conductive Polymer Nanofiber Framework for
All-Solid-State Lithium Ion Battery, The 21stInternational
Conferenceon
Solid-State
Ionics(SSI-21), Padova, Italy (June, 2017)
3. Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami, Polymer
Composite Membranes based on Proton Conductive
Nanofiber Framework for Fuel Cell Applications The
17th IUPAC International Symposium on MacroMolecularComplexes (MMC-17), Waseda University (June, 2017)
4. 田中 学, イオン伝導性ナノファイバーの燃料電池、二次電池応用, TIRI クロスミーティング 2017 (東京都立産業技術研究センター) (2017 年 6 月)
5. Shoichiro Asayama, Plasmid DNA delivery system
based on Zn2+ ions for up-regulation of gene expression(Invited Lecture), The 3rd International Forum on
Applied Chemistry (September, 2017)
6. 山登正文，高分子の熱的・磁気的性質, 2017 年度若手
社員のための高分子基礎講座（横浜ゴム湘南セミナーハウス），2017 年 10 月
7. Manabu Tanaka, Ion Conductive Polymer Nanofiber
Framework:
Fabrication,
Characterization
andApplication to Polymer Electrolyte Fuel Cells, The 2nd
International Symposium on Hydrogen Energy‒based
Society, Research Center for Hydrogen Energy-based
Society, Tokyo Metropolitan University (November
2017)
8. 山登正文，高分子の高次構造解析,高分子のための機器
分析セミナー（東工大），2017 年 12 月
9. 川上浩良、プロトン伝導性ナノファイバーを用いた電解質膜の燃料電池特性、燃料電池研究会第 135 回セミナー(電気化学会), 2017 年 4 月.
10. 川上浩良、ナノファイバーフレームワークを骨格とする新規全固体電解質膜の開発、日本膜学会第 39 回 (早稲田大学), 2017 年 5 月.
11. 川上浩良、地球環境を化学が守る、第 1 回都立高校生のための先端研究フォーラム（首都大学）, 2017 年 6 月.
12. 川上浩良、イノベーションの先に待つ社会、教育、東京都産業教育振興会総会（東京）, 2017 年 6 月.
13. 川上浩良、大学入試改革の実現性、東京私立中学高等学校協会(東京), 2017 年 6 月.
14. 川上浩良、ナノスぺースを有するナノ粒子からなる超高 CO2 透過膜の開発、技術情報センターセミナー(連合会館), 2017 年 8 月.
15. 川上浩良、2020 年入試改革の政策動向と大学としての対応課題、第 9 回大学マネイジメント(筑波大学), 2017年 11 月.
16. 川上浩良、入学者選抜改革を進めるために～大学における対応～、公立大学協会協議会(東京グランドホテル),2017 年 11 月.
17. 川上浩良、高大接続改革で目指すグローバル人材育成、
CEES,文科省(ベルサール高田馬場), 2017 年 11 月.
年 11 月.
18. 川上浩良、ナノスペースを利用した革新的高分子 CO2分離膜の開発、高分子学会同友会(東京), 2018 年 3 月.
19. 川上浩良、Big Ideas In Chemistry、早稲田大学(東京), 2018 年 3 月.

4

【国内発表・国際会議】
1. 朝山 章一郎, 種市 さくら，根岸 洋一, 川上 浩良, 持続的遺伝子発現型 pDNA/PEG モノイオンコンプレックスの分子設計, 遺伝子・デリバリー研究会第 17 回シンポジウム(JEC
日本研修センター江坂), P-7 (2017 年 5 月)
2. 田中 学、工藤 雄貴、山登 正文、川上 浩良, 表面修飾
ナノ粒子含有 PIM-1 複合膜の気体透過機構解析, 日本膜学会第 39 年会 (早稲田大学), 1B-02 (2017 年 5 月)
3. 稲船 勇太, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイオン伝導性ナノファイバー複合電解質膜からなるバイポーラ型全固体二次電池の作製と特性評価, 日本膜学会第 39 年会 (早稲田大学), P-38S (2017 年 5 月)
4. 小椋 隆廣、田中 学、川上 浩良、連続的なプロトン伝導パスを有する酸ドープ型ナノファイバー複合膜の作製と燃料電池特性評価、日本膜学会第 39 年会(早稲田大学)、P-35S(2017 年 5 月)
5. 坂口梨紗, 田中学, 川上浩良, 酸性/塩基性高分子ブレン
ドナノファイバー含有複合膜の燃料電池特性評価, 日本膜学会第 39 年会 (早稲田大学西早稲田キャンパス), 予稿集,
P-36S (2017 年 5 月)
6. 三上寛翔, 亀山百合, 田中学, 山登正文, 川上浩良, 異種表面修飾シリカナノ粒子を混合した複合ポリイミド膜の CO2
透過特性評価, 日本膜学会第 39 年会(早稲田大学), P-13S,(2017 年 5 月)
7. 中澤 駿, 田中 学, 川上 浩良, リチウムシングルイオン
伝導性ナノファイバー複合電解質膜の作製と二次電池特性評価, 日本膜学会第 39 年会 (早稲田大学), P-37S (2017 年
5 月)
8. 朝山 章一郎, 種市 さくら, 根岸 洋一, 川上 浩良,
pDNA/PEG モノイオンコンプレックスの機能向上とオリゴイオ
ンコンプレックスの形成, 第 66 回高分子学会年次大会(幕張メッセ), 1Pc101(2017 年 5 月)
9. 朝山章一郎, 永倉大賀, 坂田瑞希, 川上浩良, Zn2+/pDNA
共送達システムのインスリン肝クリアランス抑制機構解析,
第 66 回高分子学会年次大会(幕張メッセ), 1Pc102(2017 年 5月)
10. 篠原 良輔, 窪田陸, 朝山 章一郎, 川上 浩良, エピジェ
ネティクス制御能を有する新規一本鎖脂質被覆型生分解性
ナノキャリアの作製, 第 66 回高分子学会年次大会(幕張メッセ), 2017 年 5 月
11. 横川由麻、窪田陸、朝山章一郎、川上浩良 β-CD 修飾
ポリマーによるアミロイドβ凝集阻害、第 66 回高分子年次大会（幕張メッセ）発表番号：2Pe101（2017 年 5 月）
12. 亀山 百合，工藤 雄貴, 田中 学，川上 浩良，連結構造を有するシリカナノ粒子を導入した高分子複合膜の気体透過特性，第 66 回高分子年次大会（幕張メッセ），1Pb082(2017 年 5 月)
13. 窪田 陸, 高部 大河, 谷口 秀明, 川上 浩良, 四電子酸
化還元特性を有する新規水溶性超分子システムの触媒活性,
第 66 回高分子学会年大会(幕張メッセ),2017 年 5 月.
14. 稲船 勇太, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイオン伝導性ナノファイバー複合電解質膜を用いたバイポーラ型全固体二次電池の作製, 第 66 回高分子学会年次大会 (幕張メッセ),
1Pe079 (2017 年 5 月)
15. 稲船 勇太, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイ
オン伝導性ナノファイバー複合電解質膜による全固体二次電池特性評価, 第 66 回高分子学会年次大会 (幕張メッセ),
3G05 (2017 年 5 月)
16. 有間晃平, 窪田陸, 朝山章一郎, 川上浩良, 抗酸化能/
遺伝子発現能を有するリポソーム被覆型ナノ粒子による酸化複合電解質膜の作製と燃料電池特性評価、平成 29 年度繊
維学会年次大会(タワーホール船堀)、1F03(2017 年 6 月)
33. 三上寛翔, 亀山百合, 田中学, 山登正文, 川上浩良, 形状の異なるシリカナノ粒子を混合したポリイミド膜の気体透過機構の解析, 平成 29 年度繊維学会年次大会(タワーホール
船堀), 2P212, (2017 年 6 月)
34. 三上寛翔, 工藤雄貴, 田中学, 山登正文, 川上浩良, 表
面修飾シリカナノ粒子含有 PIM-1 複合膜の気体透過メカニズ
ムの解析, 平成 29 年度繊維学会年次大会(タワーホール船堀), 2E05, (2017 年 6 月)
35. 中澤 駿, 田中 学, 川上 浩良, エレクトロスピニング法を用いたリチウムシングルイオン伝導性高分子のナノファイ
バー化と二次電池用電解質応用, 平成 29 年度繊維学会年次大会 (タワーホール船堀), 2P214 (2017 年 6 月)
36. 中澤 駿, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムシン
グルイオン伝導性ナノファイバー複合膜の作製と二次電池応用, 平成 29 年度繊維学会年次大会 (タワーホール船堀),2E11 (2017 年 6 月)
37. 窪田 陸, 松帆 志幸, 朝山 章一郎, 川上 浩良, 新規
Mn-ポルフィリン含有ラクトフェリン修飾ナノ粒子の調製と invitro 経鼻投与モデルにおける抗酸化効果(つくば国際会議場),2017 年 6 月.
38. 朝山 章一郎，長嶋 果南，川上 浩良，モノイオンコンプ
レックスによるタンパク質の非共有結合 PEGylation，第 46 回
医用高分子シンポジウム(産業技術総合研究所 臨海副都心
センター), 講演要旨集, pp.71-72 (2017 年 7 月)
39. 有間晃平, 窪田陸, 朝山章一郎, 川上浩良, リポソーム
被覆型ナノ粒子による酸化ストレス疾患治療, 第 46 回医用高分子シンポジウム(産業技術総合研究所臨海副都心センター), 2017 年 7 月
40. 朝山 章一郎, 長嶋 果南, 根岸洋一, 川上 浩良, イン
スリンの非共有結合 PEGylation：コレステロール末端修飾
PEG とインスリンの複合体形成, 第 33 回日本 DDS 学会学術集会(京都市勧業館 みやこめっせ),予稿集, p.186 (2017 年 7月)
41. Shoichiro Asayama, Atsushi Nohara, Sakura Taneichi,
Yoichi Negishi, Hiroyoshi Kawakami, Design of mono-ion
complex for in vivo diffusive plasmid DNA delivery, 44th
Annual Meeting & Exposition of the Controlled Release
Society, P-436 (Boston, USA) (July, 2017)
42. Riku KUBOTA, Hiroyoshi KAWAKAMI, Novelsupramolecular approach for multicatalytic activity ofMn-porphyrin derivative, The 254th ACS National Meeting ＆Exposition (Washington, D. C., USA), August 2017.
43. Riku KUBOTA, Hiroyoshi KAWAKAMI, Bioinspired
water-soluble Mn-porphyrin complex as catalase mimic forantioxidative activity, The 254th ACS National Meeting ＆Exposition (Washington, D. C., USA), August 2017.
44. Ryosuke Shinohara, Riku Kubota Shoichiro Asayama,
Hiroyoshi Kawakami, Single chain lipid-coated biodegradable
polymer nanoparticles having co-delivery activity of drugs /plasmid DNA, The 17th IUPAC International Symposium on
MacroMolecular Complexes(Waseda University), P08, (August2017)
45. Yuta Inafune, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,
Fabrication and Characterization of Composite Electrolyte
Membranes composed of Lithium Ion Conductive Nanofiber
Framework, The 17th IUPAC International Symposium on
Macromolecular Complexes (MMC-17), Waseda University,
P-41 (August 2017)

ストレス疾患治療, 第 66 回高分子年次大会(幕張メッセ),2017 年 5 月
17. 小椋 隆廣、田中 学、川上 浩良、プロトン伝導パスの連結性向上を目指した酸ドープ型ナノファイバー複合膜の作
製と燃料電池特性評価、第 66 回高分子学会年次大会(幕張メッセ)、1Pf088(2017 年 5 月)
18. 小椋 隆廣、牧之内 貴仁、田中 学、川上 浩良、緻密化/表面多層修飾されたナノファイバーフレームワークからなる酸ドープ型ナノファイバー複合電解質膜の燃料電池特性評価、
第 66 回高分子学会年次大会(幕張メッセ)、3G12(2017 年 5 月)
19. 伊藤 瑛子, 工藤 雄貴, 田中 学, 山登 正文, 川上 浩
良, ナノ粒子含有複合膜内のナノスペース解析, 第 65 回高分子学会年次大会(幕張メッセ), 1P081(2017 年 5 月)
20. 山登正文，望月翔馬，大山光太郎，川上浩良，廣田憲之，
混合クレイ型ハイブリッドゲルの合成とその力学特性，第 66
回高分子年次大会（幕張メッセ），2Pb046 (2017 年 5 月)
21. 高部 大河, 谷口 秀明, 窪田 陸, 川上 浩良, 多電子
酸化還元能を有する新規水溶性超分子システムの機能評価,
第 66 回高分子学会年次大会（幕張メッセ）, 1Pc091 (2017年 5 月).
22. 坂口梨紗, 田中学, 川上浩良, 酸/塩基ブレンドポリマー
ナノファイバー複合膜の作製と燃料電池特性評価, 第 66 回
高分子学会年次大会(幕張メッセ), 予稿集, 1Pe089 (2017 年 5月)
23. 三上寛翔, 工藤雄貴, 田中学, 山登正文, 川上浩良, 高
気体透過性を有する表面修飾シリカナノ粒子含有複合膜の気体透過機構解析, 第 66 回高分子学会年次大会(幕張メッセ), 2F10, (2017 年 5 月)
24. 三上寛翔, 亀山百合, 田中学, 川上浩良, 異種シリカナ
ノ粒子混合複合ポリイミド膜の CO2 透過機構の解析, 第 66
回高分子学会年次大会(幕張メッセ), 1Pa083, (2017 年 5 月)
25. 中澤 駿, 田中 学, 川上 浩良, 側鎖にビススルホニルイ
ミドアニオンを有するリチウムシングルイオン伝導性高分子のナノファイバー化と電解質特性評価, 第 66 回高分子学会年次大会 (幕張メッセ), 1Pe080 (2017 年 5 月)
26. 中澤 駿, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムシン
グルイオン伝導性ナノファイバー複合膜の作製と伝導度特性,
第 66 回高分子学会年次大会 (幕張メッセ), 3G06 (2017 年 5月)
27. 南侑志,窪田陸,朝山章一郎,川上浩良,Mn-ポルフィリン/
ビピリジン誘導体/cucurbit[10]からなる新規水溶性超分子システムによる ONOO-不均化反応,第 66 回高分子年次大会(幕張メッセ),(2017 年 5 月)
28. 竹間 恒佑，大内 みさき，中林 一彦，窪田 陸，朝山章一郎，川上 浩良，CD 修飾アニオン性ポリマーの核内挙動とクロマチン構造制御，第 66 回高分子学会年次大会（幕張メッセ），1Pe109，2017 年 5 月
29. 稲船 勇太, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイオン伝導性ナノファイバー複合電解質膜からなる多層積層型全固体二次電池の作製と評価, 平成 29 年度繊維学会年次大会 (タワーホール船堀), 2P213 (2017 年 6 月)
30. 稲船 勇太, 渡辺 司, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイ
オン伝導性ナノファイバーフレームワークを用いた全固体二次電池の作製と特性評価, 平成 29 年度繊維学会年次大会(タワーホール船堀), 2E10 (2017 年 6 月)
31. 小椋 隆廣、田中 学、川上 浩良、連続的なプロトン伝導パスを有するナノファイバーフレームワークからなる電解質膜の作製と燃料電池特性、平成 29 年度繊維学会年次大会(タワーホール船堀)、1P236(2017 年 6 月)
32. 小椋 隆廣、牧之内 貴仁、田中 学、川上 浩良、 高プ
ロトン伝導パスを表面に有するナノファイバーフレームワーク

5

25th Anniversary Congress of the European Society of Gene
& Cell Therapy, P-380 (Berlin, Germany) (October, 2017)
60. 窪田 陸, 川上 浩良, 金属ポルフィリン/金属ビピリジン/
ククルビット[10]から構成される水溶性超分子システムの酸
素還元反応メカニズム解析,第 67 回錯体化学会討論会(北海道大学),2017 年 9 月.
61. 高部 大河, 谷口 秀明, 窪田 陸, 川上 浩良，金属ポル
フィリン/金属ビピリジン/ククルビット[10]から構成される水溶性超分子システムの構造活性相関，錯体化学会第 67 回討論会（北海道大学），1PF-032 (2017 年 9 月)
62. Manabu Tanaka, Tsukasa Watanabe, Yuta Inafune,
Hiroyoshi Kawakamia,Solid Polymer Electrolytes Based on Ion
Conductive Nanofiber Framework for Lithium Ion Battery,
232nd ECS MEETING (National Harbor, MD) A01-0064(October, 2017)63. 小椋 隆廣、田中 学、川上 浩良、低加湿燃料電池作
動で水を有効利用可能なナノファイバー複合薄膜の作製と特性評価、第 55 回高分子と水に関する討論会(東京工業大学)、
P8(2017 年 11 月)
64. 三上寛翔, 村本卓也, 亀山百合, 田中学, 山登正文,
川上浩良, 高分子気体分離膜における表面修飾ナノ粒子が透過特性メカニズムにおよぼす影響, 第 55 回高分子と水に関する討論会(東京工業大学), P7, (2017 年 11 月)
65. 大山光太郎、山登正文、望月翔馬、廣田憲之、川上浩良、
磁場配向させた有機/無機ハイブリッドゲルの異方的膨潤挙動、第 55 回高分子と水に関する討論会（東京工業大学）、
P23(2017 年 11 月)
66. 朝山 章一郎，長嶋果南，根岸洋一，川上 浩良，コレス
テロール末端修飾 PEG によるインスリンの非共有結合
PEGylation，第 39 回日本バイオマテリアル学会大会（タワーホール船堀），予稿集，p. 182 (2017 年 11 月)
67. 小椋 隆廣、田中 学、川上 浩良、酸ドープ型ポリベン
ズイミダゾールナノファイバー複合膜の作製と電解質特性評
価、第 25 回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議(東京工芸大学)、(2017 年 11 月)
68, 三上寛翔, 田中学, 山登正文, 川上浩良, 表面修飾ナノ粒子を添加した含フッ素ポリイミド膜の気体透過特性評価,
第 25 回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議(東京工芸大学),(2017 年 11 月)
69. 山登正文，望月翔馬，川上浩良，廣田憲之，磁場内調製
ナノコンポジットゲルの力学特性，第 87 回高分子学会関東支部武蔵野地区高分子懇話会（東京工科大学），ポスターセッション(2017 年 11 月)
70. 小峰一将, 山登正文, 川上浩良, 含水量の異なるナノコ
ンポジットゲルの相転移エンタルピー, 第 87 回武蔵野地区高分子懇話会(東京工科大学)、ポスター(2017 年 11 月)
71. 山登正文，望月翔馬，川上浩良，廣田憲之，磁場配向ナ
ノコンポジットゲルの力学特性，第 12 回磁気科学会年会（京都大学），予稿集 p.80-81(P-17)(2017 年 11 月)
72. 山登正文，望月翔馬，川上浩良，廣田憲之，磁場内重合
ナノコンポジットゲルの力学特性，応用物理学会 磁気科学研究会 2017 年度研究会（首都大学東京秋葉原サテライトキャンパス），P-11(2017 年 11 月)
73. 小峰一将, 山登正文, 川上浩良, ナノコンポジットゲルの熱分析, 応用物理学会日本磁気科学会 2017 年度研究会(首都大学東京秋葉原サテライトキャンパス), P-4(2017 年 11 月)
74. Takahiro Ogura, Takahito Makinouchi, Manabu Tanaka, andHiroyoshi Kawakami, Fabrication and Fuel Cell Application of
Nanofiber/Nafion Composite Membrane bending proton
conductive pathways, 水素社会のための第 2 回国際シンポジウム(首都大学東京)、(2017 年 11 月)

46. Kohei Arima, Riku Kubota, Shoichiro Asayama,
HiroyoshiKawakami, Effect of liposome-coated nanoparticle
possessing antioxidant activity and gene expression capacityon oxidative stress disease, Waseda University, (August 2017)
47. Takahiro Ogura, Takahito Makinouchi, Manabu Tanaka, andHiroyoshi Kawakami, Fabrication and Fuel Cell Application of
Nafion Composite Membrane Containing Proton Conductive
Nanofiber Framework, The 17th IUPAC International
Symposium on MacroMolecular Complexes(WASEDA
University), (August, 2017)
48. Mikami Hiroto, Shoich hasebe, Manabu Tanaka, Hiroyoshi
Kawakami, CO2 Separation Membranes Containing
Surface-modified Silica Nanoparticles with Gas Permeable
Nano-Space. IUPAC 17th International Symposium on Macro
Molecular Complexes (MMC-17), 早稲田大学, 日本, (8 月,2017)
49. Riku KUBOTA, Hiroyoshi KAWAKAMI, Supramolecularsystem composed of Mn-porphyrin, imidazole andcucurbit[10]uril toward multielectron redox catalyst, The 17th
IUPAC International Symposium on MacroMolecularComplexes(Waseda University, Japan), August 2017.
50. Shun Nakazawa, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,
Preparation and electrolyte characterizations of nanofiber
composite membranes with lithium single-ion conductivity,
The 17th IUPAC International Symposium on MacromolecularComplexes (MMC-17), Japan (Waseda University), P-42
(August 2017)
51. 山登正文，低次元ナノ界面配列の磁場制御，生体磁気・
磁場効果調査専門委員会研究会（東大），2017 年 8 月
52. Yuta Inafune, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,
Fabrication of lithium ion conductive nanofiber composite
electrolyte membranes for all-solid-state lithium ion battery,
International Seminar on Green Energy Conversion 2017 ,Koumi, P55 (September, 2017)53. Shun Nakazawa, Manabu Tanaka, Hiroyoshi Kawakami,
FABRICATION AND EVALUATION OF LITHIUM SINGLE-ION
CONDUCTING NANOFIBER COMPOSITE MEMBRANES,International Seminar on Green Energy Conversion, Japan(Koumi), P-56 (September 2017)54. 篠原 良輔、島崎 莉沙、窪田 陸、朝山 章一郎、川上浩良、糖尿病治療を目指したエピジェネティクス制御による細胞分化、第 55 回日本人工臓器学会大会(法政大学),
YP3-1(2017 年 9 月),
55. 田中 学, 稲船 勇太, 中澤 駿, 竹中 海斗, 川上 浩良,
ナノファイバーフレームワークからなる固体高分子電解質の設計と二次電池応用, 第 66 回高分子討論会(愛媛大学),2017
年9月
56. Riku KUBOTA, Hiroyoshi KAWAKAMI, Water-solublesupramolecular system for multielectron redox reaction, 第66 回高分子討論会(愛媛大学),2017 年 9 月
57. 窪田 陸, 川上 浩良, 水溶性超分子システムの多電子
酸化還元反応における構造活性相関, 第 66 回高分子討論会(愛媛大学),2017 年 9 月.
58. 朝山 章一郎，長嶋 果南，川上 浩良，プロテインモノイ
オンコンプレックスによるカタラーゼの PEGylation 効果，第 66
回高分子討論会（愛媛大学），Polymer Preprints, Japan, Vol.
66, No.2，2Ｎ09 (2017 年 9 月)
59. Shoichiro Asayama, Atsushi Nohara, Sakura Taneichi,
Yoichi Negishi, Hiroyoshi Kawakami, Biocompatible highly
condensed plasmid DNA for in vivo diffusive delivery, The

6

7. 川上浩良，ナノファイバーフレームワークを骨格とする新規全固体電解質膜の開発，膜, Vol.17 No.1, p.p.
42-46 (2017).
8. 川上浩良（分担作成），二酸化炭素・水素分離膜の開発と応用，シーエムシー出版 (2018).

75. 高部 大河, 谷口 秀明, 窪田 陸, 川上 浩良，Bioinspired water-soluble Mn-porphyrin complex for catalytic
activity, 水素社会のための第 2 回国際シンポジウム（首都大学東京）, P-20(2017 年 11 月)
76. Mikami Hiroto, Shoich hasebe, Manabu Tanaka, Hiroyoshi
Kawakami, CO2 Separation Membranes Containing
Surface-modified Silica Nanoparticles for High Gas
Permeation. 水素社会のための第 2 回国際シンポジウム, 首都大学東京, 日本, (11 月, 2017)
山大輔，藤原涼平，安藤努，廣田憲之，小池修，辰巳怜，山登正文，異方性材料開発に向けた溶媒中の磁性粒子の構造
形成数値シミュレーション，第 11 回日本磁気科学会年会（京大），2017 年 11 月
77. 田中 学, 稲船 勇太, 中澤 駿, 竹中 海斗, 川上 浩良,
リチウムイオン伝導性ナノファイバーフレームワークからなる固体高分子電解質の作製と二次電池特性評価, 第 58 回電池討論会 (九州国際会議場), 3C05 (2017 年 12 月)
78. 朝山 章一郎，長嶋 果南，根岸 洋一，川上 浩良，インスリン/コレステロール末端修飾 PEG 複合体による血糖降下作用，日本薬学会第 138 年会，要旨集，26Ｗ-ｐm10 (2018 年
3 月)
79. 片山大輔，藤原涼平，安藤努，廣田憲之，小池修，辰巳怜，山登正文，磁場を利用した異方性材料開発における微粒子構造形成に関する研究，第 65 回応用物理学会春季学術講演会（早稲田大），2018 年 3 月■受賞
1. 日本膜学会第 39 年会 学生ポスター賞, 稲船 勇太, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイオン伝導性ナノファイバー複合電解質膜からなるバイポーラ型全固体二次電池の作製と特性評価
2. 日本膜学会第 39 年会 学生ポスター賞, 中澤 駿, 田中
学, 川上 浩良, リチウムシングルイオン伝導性ナノファイバ
ー複合電解質膜の作製と二次電池特性評価
3. 平成 29 年度繊維学会年次大会 学生ポスター賞, 稲船勇太, 田中 学, 川上 浩良, リチウムイオン伝導性ナノファ
イバー複合電解質膜からなる多層積層型全固体二次電池の作製と評価
4. 第 55 回日本人工臓器学会大会 最優秀ポスター賞, 篠原
良輔、島崎 莉沙、窪田 陸、朝山 章一郎、川上 浩良、糖尿病治療を目指したエピジェネティクス制御による細胞分化
5.Hiroyoshi Kawakami, ACS Publication Awards, ACS.
6.Hiroyoshi Kawakami, 2018 Albert Nelson Marquis
Lifetime Achievement Award, MARQUIS WHOS WHO.

■特許
1, 特開 2017- 63039, 高分子電解質膜及び燃料電池, 川上
浩良 田中 学, 渡辺 司, 川上浩良
2. 特開 2017-202976, ドラッグデリバリー用脂質単層被覆型
ナノ粒子, 川上 浩良, 朝山章一郎, 浅羽 祐太郎, 松帆 志幸, 篠原 良輔
3. 特開 2017-216187, 複合ナノファイバーおよび該ナノファイ
バーを含む電解質膜, 川上 浩良, 田中 学, 坂口 梨紗
4. WO/2017/179738, 気体分離膜の製造方法, 川上 浩良,
田中 学, 亀山 百合, 大澤 梓, 伊左治 忠之, 菊池 隆正
5. 特願 2018-10232，表面処理剤, 朝山章一郎，川上浩良，
長嶋果南，曽根祐哉■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育
1. （派遣先）東京薬科大学 薬学部 薬物送達学教室 （派遣院生）１名2. 国立成育医療研究センター（派遣学生）2 名
3. 神奈川大学 （派遣学生）3 名■先端的・学際的な研究の推進
研究概要で記載した 8 テーマは全て先端的研究にあたり、高分子材料に関する新しい基礎的知見の発見と、その知見を基にした実デバイスや医療材料への応用を目指して研究を進めている。分離膜研究、電池材料デバイス研究においては、
各種企業、神奈川大学、首都大学（金村研）などと共同研究を進めており、実用化を視野に入れ研究を推進している。一方、医用系材料では東京薬科大学薬学部や国立成育医療研究センター、京都府立大学、大阪市立大学医学部などと共同研究を実施しており、本学では実験が困難である動物実験等を進めている。

■著書・総説・解説、報告書
1. 朝山 章一郎，提言「リーディングバイオマテリアル」，バイ
オマテリアル，36，10（2018）
2. 朝山 章一郎（分担作成），提言「医療を支えるバイオマテ
リアル研究に関する提言」，日本学術会議 材料工学委員会
バイオマテリアル分科会（2017）
3. 山登正文，高橋弘紀，渡辺和雄, 磁性イオン液体を用いた
ミクロ相分離構造制御，東北大学金属材料研究所強磁場超伝 導 材 料 研 究 セ ン タ ー 平 成 28 年 度 年 次 報 告 書 , ， p.p.
143-144 (2017)
4. 森篤史，山登正文，高橋弘紀, 配向相転移的観点に基づいた磁場中シリカゲルの構造異方性の解明，東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センター平成 28 年度年次報告書，p.p.137-138 (2017)
5. 田中 学, 高分子膜を用いた気体分離, 化学と教育, 65,
630-631 (2017)
6. 川上浩良，プロトン伝導性ナノファイバーを用いた電解質膜の燃料電池特性，燃料電池,Vol.17 No.1, p.p. 42-46(2017).

7

研究室年次報告
先端機能物質分野 益田研究室
教授

益田秀樹

准教授

武井 孝

准教授

柳下 崇

助教 近藤敏彰（２）ナノインプリントプロセスにもとづく機能性表面の形成に関する研究
柳下 崇，益田秀樹
ナノスケールの細孔が規則的に配列した陽極酸化ポーラ
スアルミナ，または，それを鋳型として作製した Ni 製ネガ型をナノインプリント用モールドに適用し，ポリマーや無機材料からなる規則表面の形成と構造制御について検討を行った．得られた表面の反射防止特性や撥水・撥油特性についても合わせて検討した．このようにして得られる機能性表面は，例えば太陽電池の高効率化，ディスプレー等の表示素子の省エネルギー化に貢献することができる．

■構成員
益田 秀樹 (ますだ ひでき)
教授 /工学博士
電気化学，ナノファブリケーション，機能性電極
9－147 室 TEL： 042－677－2843 masudahideki@tmu.ac.jp

武井 孝 (たけい たかし) 准教授 / 博士（工学）
表面化学, 界面・コロイド科学
9-136 室 TEL： 042－677－2822 takei-takashi@tmu.ac.jp（３）高規則性ポーラスアルミナを用いたエネルギーデバイス
構築に関する研究柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを用いた膜乳化プロセスによる，
単分散ナノ粒子の作製と二次電池用電極材料への応用について検討を行った．微細でサイズの均一な電極活物質微粒
子は，電池特性の向上に寄与することができる．

柳下 崇 (やなぎした たかし) 准教授/博士（工学）
材料化学
9－140 室 TEL： 042－677－1111 (内線 4931)
yanagish@tmu.ac.jp

近藤 敏彰 （こんどう としあき） 助教/博士（工学）
電気化学プロセスにもとづくナノ・マイクロ加工，応用光学
9－238室 TEL： 042－677－1111 (内線4854) kondotoshiaki@tmu.ac.jp（４）陽極酸化アルミナセル構造の自己規則化機構
益田秀樹，柳下 崇
陽極酸化アルミナの規則化条件に関して，従来から検討を加えてきたシュウ酸，硫酸浴に加え，リン酸をはじめとする他の浴に関しても検討を加えた．これらの知見をもとに，規則化
条件，および機構に関しての検討を進めた．

修士課程 14 名
学部 4 年 9 名（５）半導体規則ナノ構造の作製とエネルギーデバイスへの応用
近藤敏彰，益田秀樹
高規則性ポーラスアルミナを基盤材料とした，各種半導体
材料の構造制御について検討した．更には，得られたナノ材料を用いて，太陽電池をはじめとする高性能エネルギーデバ
イス作製への応用について検討した．

■研究概要（１）電気化学プロセスにもとづくナノフィルターの作製に関する研究柳下 崇，益田秀樹
アルミニウムを酸性電解液中で陽極酸化することにより得られる高規則性ポーラスアルミナの作製と構造制御，更には環境浄化に寄与する無機系ナノフィルターの作製を目的に，前年度に引き続き検討を行った．本手法によって得られるフィ
ルターメンブレンは，細孔径の精密制御が可能であることから，様々な環境汚染物質を除去するためのフィルターメンブレ
ンや，ガス分離を行うためのメンブレンとして有効である．

（６）光機能性デバイスへの応用
近藤敏彰，益田秀樹
高規則性ポーラスアルミナを基盤材料とした，各種ナノ構造材料の作製と構造制御について検討した．更には，得られたナノ材料が示す局在表面プラズモン特性を利用した表面増強
ラマン散乱によるセンシングデバイスの作製について検討した．
（７）窒素吸着法による高規則性ポーラスアルミナの細孔構造評価に関する研究
武井 孝，柳下 崇，益田 秀樹
均一な径の円筒状細孔が規則的に配列している高規則性ポーラスアルミナの細孔径分布や表面積を窒素吸着法で評価することを検討した。

■査読付き論文
1. Takashi Yanagishita, Masahiko Imaizumi, Toshiaki Kondo,
and Hideki Masuda
Preparation of Nanoporous Alumina Hollow Spheres with

図 高規則性ポーラスアルミナナノフィルター8

研究室年次報告
for Energy Conversion Using Anodic Porous Alumina
231th ECS Meeting, 2017 年 5 月，New Orleans，US.

a Highly Ordered Hole Arrangement
RSC Adv., 8, 2041 (2018).
2. Takashi Yanagishita, Toshiaki Kondo, and Hideki Masuda
Preparation of Renewable Antireflection Moth-Eye
Surfaces by Nanoimprinting Using Anodic Porous Alumina
Molds
J. Vac. Sci. Technol. B, 36, 031802 (2018).

2. Hideki Masuda, Toshiaki Kondo ,and Takashi Yanagishita
Highly Ordered Anodic Porous Alumina for Functioanl
Nanodevices
Anodizing it 2017 congress ， 2017 年 7 月 ， Toulouse,
France3. Takashi Yanagishita, Taito Inoue, Toshiaki Kondo, andHideki Masuda
Preparation of Monodisperse LiCoO2 Hollow Particles by
Membrane Emulsification Using Anodic Porous Alumina
Chem. Lett., 47, 551 (2018).

3. Hideki Masuda
Preparation of Ordered Micro- and Nanostructures for
Functional Devices by Using Anodic Porous Alumina
2nd Global Congress & Expo on Materials Science &Nanoscience，, 2017 年 9 月，Valencia, Spain

4. Takashi Yanagishita, Masahiko Imaizumi, Toshiaki Kondo,
and Hideki Masuda
Formation of Porous Al Particles by Anisotoropic Etching
Electrochem. Commun., 78, 26 (2017).

4.

Takashi Yanagishita
Anodizing Process for Hydrogen Energy Synthesis
The 2nd International Symposium on Hydrogen Energybased Society，2017 年 11 月，東京

5. Toshiaki Kondo, Hayato Miyazaki, Takashi Yanagishita, andHideki Masuda
Anodic Porous Alumina with Square Holes Through Lattice
Conversion of Naturally Occurring Ordered Structure
J. Vac. Sci. Technol. B, 35, 050602 (2017).

5.

Toshiaki Kondo, Takashi Yanagishita, Hideki Masuda
Ideally Ordered Nanohole Array Obtained by Anodizing
Pretextured Metals
Electrochemistry 2017, 2017 年 11 月, Berlin

6.

Toshiaki Kondo, Takashi Yanagishita, Hideki Masuda
Fabrication of Al Nanowires Based on Anodic Porous
Alumina and Its Plasmonic Properties
The 39th PIERS, 2017 年 11 月, Singapore

6. Toshiaki Kondo, Sanami Nagao, Takashi Yanagishita, andHideki Masuda
Tuning of Interval in Nanohole Array of Anodic Porous
Alumina through Deformation of Polymer Templates
RSC Adv., 7, 44799 (2017).

【国内での依頼講演】
1.
益田秀樹
ポーラス型アノード酸化皮膜形成の基礎
第 96 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）
例会，2017 年 6 月，東京

7. Nhat Truong Nguyen, Imgon Hwang, Toshiaki Kondo,
Takashi Yanagishita, Hideki Masuda, and Patrik Schmuki
Optimizing TiO2 Nanotube Morphology for Enhanced
Photocatalytic H2 Evolution Using Single-Walled andHighly Ordered TiO2 Nanotubes Decorated with Dewetted
Au Nanoparticles
Electrochem. Commun, 79, 46 (2017).
8. Takashi Yanagishita, Atsushi Kato, and Hideki Masuda
Preparation of Ideally Ordered Through-Hole Anodic
Porous Alumina Membranes by Two-Layer Anodization
Jpn. J. Appl. Phys., 56, 035202 (2017).
9. Ryohei Takakura, Tomoya Oshikiri, Kosei Ueno, Xu Shi,
Toshiaki Kondo, Hideki Mausda, and Hiroaki Misawa
Water Splitting Using a Three-Dimensional Plasmonic
Photoanode with Titanium Dioxide Nano-Tunnels
Green Chem, 19, 2398 (2017).
10. A. Kawamura, S. Ueno, C. Takai, T. Takei, H.RazaviKhosroshahi, M. Fuji
Effect of steric hindrance on surface wettability of finesilica powder modified by n- or t-butyl alcohol
Adv.Powder.Technol., 28, 2488 (2017)

2.

近藤敏彰
金属ナノ構造配列の形成とプラズモン応用
ＴＩＲＩクロスミーティング，2017 年 6 月，東京

3.

柳下 崇
高規則性ポーラスアルミナを用いた規則構造の形成と機能化
首都大学東京 サイエンスカフェ，2017 年 7 月，東京

4.

柳下 崇
規則多孔質アルミニウムアノード酸化皮膜にもとづく機能材料
第 97 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）
例会，2017 年 9 月，東京

5.

柳下 崇，益田 秀
ポーラスアルミナにもとづくナノ構造の形成と二次電池
応用
第 34 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）
例会松島コンファレンス，2017 年 10 月，仙台

6.

益田秀樹
規則ポーラスアルミナに基づく高効率ナノ加工プロセス
神奈川県ものづくり技術交流会，2017 年 10 月，神奈川■学会発表【国際学会での依頼講演】
1. Hideki Masuda, Toshiaki Kondo ,and Takashi Yanagishita
Synthesisi of Ordered Semiconductor Nanostructures9研究室年次報告2017 年電気化学秋季大会，2017 年 9 月，長崎
7.

8.

武井 孝
分子吸着による固体表面と細孔の評価
第 98 回金属のアノード酸化被膜の機能化部会（ARS）
例会，2018 年 2 月，東京

8. 柳下 崇，三木 怜，益田秀樹
構造制御したポーラスアルミナを口金としたポリマーナノ
ファイバーの紡糸2017 年電気化学秋季大会，2017 年 9 月，長崎

益田秀樹
アノード酸化で作る規則ナノ構造
電気化学会第 85 回大会，2018 年 3 月，東京

9. 柳下 崇，稲田裕美，益田秀樹
二層アノード酸化によるポーラスアルミナスルーホールメ
ンブレンの形成2017 年電気化学秋季大会，2017 年 9 月，長崎

【国際学会での一般講演】
1. Takashi Yanagishita, Atsushi Kato, Toshiaki Kondo, Hideki
Masuda,Fabrication of Ordered Porous Alumina Through-Hole
Membrane by Two-Layer Anodization2017 MRS Fall Meeting, 2016 年 11 月，ボストン，アメリカ

10. 佐原 里香，柳下 崇，益田 秀樹
膜乳化プロセスにより作製した単分散 MgCo 複合酸化物
微粒子の Mg 二次電池特性
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京
11. 一之瀬 玲皇，近藤 敏彰，柳下 崇，益田 秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく Al ナノドットアレーの形成と SERS 基板への応用
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京

2. Toshiaki Kondo, Taiga Sakamoto, Takashi Yanagishita, andHideki Masuda,
Fabrication of Ordered Array of ZnO Nanorods Using
Anodic Porous Alumina
2017 MRS Fall Meeting, 2016 年 11 月，ボストン，アメリカ

12. 唐木田 直人，武井 孝，柳下 崇，益田 秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナ細孔内に充填された金属ナノワイヤの構造と熱特性
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京

【国内学会での一般講演】
1. 佐原里香，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナを用いたナノインプリントによるナノ・マイ
クロ階層パターンの形成と超撥水表面への応用
第 68 回コロイドおよび界面化学討論会，2017 年 9 月，神戸

13. 大槻 亮太，近藤 敏彰，柳下 崇，益田 秀樹
Al の電解エッチングにおける微細な規則トンネルピットの形成
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京

2. 武井 孝，唐木田直人，綱島かおり，柳下 崇，益田秀樹
アルミナ最高内に充填した Sn および In-Sn 合金の相転移挙動
第 68 回コロイドおよび界面化学討論会，2017 年 9 月，神戸

14. 柳下 崇，大塚雅也，益田秀樹
ALD を用いたポーラスアルミナの構造制御
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京
15. 黒沢みずき，近藤敏彰，柳下崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづいた微細同軸ナノケーブルの形成と光伝搬特性
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京

3. 佐野知美，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナをテンプレートとした電析法による微細 Al ナノワイヤー形成と光学特性評価
2017 年第 78 回応用物理学会秋季学術講演会，2017 年
9 月，福岡16. 大友 良々歌，柳下 崇，益田 秀樹
膜乳化プロセスによる単分散 LLZ 微粒子の形成
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京

4. 黒沢みずき，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづく微細なテーパー型同軸なのケーブルアレーの形成と光学特性評価
2017 年第 78 回応用物理学会秋季学術講演会，2017 年
9 月，福岡17. 近藤敏彰，大槻亮太，柳下 崇，益田秀樹
Al アノードエッチングにおける微細トンネルピットの形成
位置制御
表面技術協会第 137 回講演大会，2018 年 3 月，東京

5. 大塚雅也，武井 孝，柳下 崇，益田秀樹
ALD を用いた陽極酸化ポーラスアルミナの最高刑制御と気体吸着法による評価
表面技術協会第 136 回講演大会，2017 年 9 月，金沢

18. 中村貴紀，柳下 崇，益田秀樹
高規則性アルミナスルーホールメンブレンの形成
表面技術協会第 137 回講演大会，2018 年 3 月，東京

6. 柳下 崇，稲田裕美，近藤敏彰，益田秀樹
二層アノード酸化によるスルーホールメンブレン形成条件の検討
表面技術協会第 136 回講演大会，2017 年 9 月，金沢

19. 柳下 崇，稲田裕美，近藤敏彰，益田秀樹
二層アノード酸化によるチタニアスルーホールアレーの作
製
表面技術協会第 137 回講演大会，2018 年 3 月，東京

7. 黒沢みずき，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづいた微細なテーパー
型同軸ナノケーブルアレイの形成と光学特性評価

20. 武井 孝, 唐木田直人, 綱島かおり, 柳下 崇, 益田秀樹
アルミナ細孔内に充填した Sn および In-Sn 合金の相転10研究室年次報告
二層アノード酸化による高規則性ポーラス地タニアスルー
ホールメンブレンの作製
第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017，2017 年 11 月，東京

移挙動第 53 回熱測定討論会, 2017 年 11 月，福岡
21. 廣江宜久, 吉川徳信, 武井 孝, 吉田博久
HPLC 用充填剤のメソ細孔内における水-アセトニトリル
混合液体の解析
第 53 回熱測定討論会, 2017 年 11 月，福岡

9. 大槻亮太，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
Al の異方性アノードエッチングによる微細な規則ピット配列の形成
第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017，2017 年 11 月，東京

22. 近藤 敏彰，佐野 知美，森 俊介，森下 芳伊，木村 綾
花，柳下 崇，益田 秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナを鋳型とした非水交流電析による Al ナノワイヤー形成
第 65 回応用物理学会春季学術講演会，2018 年 3 月，東京

10. 坂本大河，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
規則配列 ZnO ナノロッドアレイの形成と有機薄膜太陽電池への応用
第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017，2017 年 11 月，東京
11. 唐木田直人，武井 孝，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナ細孔内に拘束された金属の熱特性
第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017，2017 年 11 月，東京

23. 近藤 敏彰，黒沢みずき，柳下 崇，益田 秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづいたテーパー型ナノ集
光デバイス形成と光学特性評価
第 65 回応用物理学会春季学術講演会，2018 年 3 月，東京

12. 廣瀬春人，柳下 崇，益田秀樹
押し込み法によるポーラス SnO2 ナノワイヤーの作製と Li
イオン二次電池への応用
第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017，2017 年 11 月，東京

【国内学会でのポスター発表】
1. 古賀 あかね，柳下 崇，益田 秀樹
細孔形状を制御したポーラスアルミナによるナノファイバ
ーの連続紡糸
電気化学第 85 回大会，2018 年 3 月，東京

■著書・総説・解説、報告書
1. 柳下 崇， 近藤敏彰，益田秀樹
電気化学プロセスにもとづくナノポーラスセラミック
セラミックス，53, 106 (2018).

2. Tomomi Inada, Takashi Yanagishita, Hideki Masuda
Ppreparation of Odered TiO2 Through-hole Membrane by
Two-Layer Anodization
The 2nd International Symposium on Hydrogen Energybased Society，2017 年 11 月，東京

2. 柳下 崇， 近藤敏彰，益田秀樹
細孔配列規則性の高いポーラスアルミナスルーホールメ
ンブレンの作製
ケミカルエンジニアリング，63, 135 (2018).

3. Taiga Sakamoto, Toshiaki Kondo, Takashi Yanagishita,
Hideki Masuda
Fabrication of Highly Ordered ZnO Nanorod Array Using
Anodic Porous Alumina Template
The 2nd International Symposium on Hydrogen Energybased Society，2017 年 11 月，東京

3. 近藤敏彰，柳下 崇，益田 秀樹
ナノホールアレイにもとづいた金属ナノ構造配列の形成とプラズモンデバイスへの応用
ケミカルエンジニアリング，68,806 (2017)
4. 柳下 崇，近藤敏彰，益田秀樹
高規則性ポーラスアルミナを用いたナノインプリントプロセ
スによるナノ規則表面の形成と機能的応用
機能材料，37, 16 (2017).

4. 廣瀬春人，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナを鋳型とした押し込み法によるポーラス
SnO2 ナノワイヤーの作製と Li イオン二次電池への応用
第 34 回 ARS 松島コンファレンス，2017 年 10 月，仙台

5. 武井 孝（分担執筆）
熱分析（7.3.2 界面活性剤，ミセル，P342-348）
講談社サイエンティフィック (2017)

5. 坂本大河，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
アルミナナノホールアレイにもとづいた ZnO ナノロッドアレ
イの形成と有機薄膜太陽電池への応用
第 34 回 ARS 松島コンファレンス，2017 年 10 月，仙台

6. 柳下 崇，近藤敏彰，益田秀樹
高規則性アノード酸化ポーラスアルミナのナノ機能化研
究の新展開
アルトピア，47, 15 (2017)

6. 吉田正弥，近藤敏彰，柳下 崇，益田秀樹
陽極酸化ポーラスアルミナにもとづいた電析法による微細 Li ナノ規則構造音形成
第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017，2017 年 11 月，東京

7. 柳下 崇，益田秀樹（分担執筆）
高規則性ポーラスアルミナを用いたモスアイ型反射防止構造の形成技術
光学樹脂の屈折率，複屈折率制御技術と応用事例，技術情報協会 (2017)
8. Hideki Masuda, Takashi Yanagishita, and Kondo Toshiaki（分担執筆）
Encyclopedia of Interfacial Chemistry 219598th Edtion,

7. 花岡 樹，柳下 崇，益田秀樹
ポーラスアルミナを口金とした連続紡糸プロセスによるナノファイバーの作製
第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017，2017 年 11 月，東京
8. 稲田裕美，柳下 崇，益田秀樹

11研究室年次報告
Elsevier (2018)■新聞
1. 「アルミナ膜の穴 自在に」，日経産業新聞，8 月 3 日(2017).
■受賞
1. 坂本大河 第 34 回 ARS 姫路コンファレンス 優秀ポスター

12研究室年次報告
先端物質デザイン分野 瀬高研究室
准教授

瀬高 渉

助教 稲垣 佑亮

■構成員
瀬高 渉 (せたか わたる)
准教授 /博士（理学）
物理有機化学、機能分子化学
9－336 室 TEL： 042－677－1111 内線 4874
wsetaka@tmu.ac.jp
稲垣 佑亮 (いながき ゆうすけ)
助教 /博士（理学）
有機典型元素化学、機能分子化学
9－351 室 TEL： 042－677－1111 内線 4887
yinagaki@tmu.ac.jp

図. 分子ギアのクラッチ－デクラッチ機構
３．環境応答性分子内電荷移動蛍光を示すフェニルジシ
ラン
瀬高 渉、稲垣 佑亮
電荷移動相互作用に基づく蛍光は、溶媒の種類に応じて発光極大波長が変化するため、これを制御できれば環境応答型分子素子への利用が期待される。ベンゼンにケイ素－ケイ素結合を有するジシラニル置換基を導入すると、局在発光の
他に、分子内電荷移動(ICT)蛍光の２重蛍光を示すことが知られていた。本研究では、金属カチオンが配位可能なアミノ基を有するフェニルジシランを合成し、配位のＯＮ－ＯＦＦに伴う光誘起電子移動のスイッチングを利用した ICT 蛍光強度の制御を実現した。

博士前期課程 6 名
学部 4 年生
4名■研究概要
環境負荷が小さいケイ素を組み込んだ新規な分子の設計、合成、および機能性評価についての実験研究を通して、持続可能な低炭素社会を実現する新しいファインケミカルの開発
原理の確立を目指す研究を進めている。
１．分子機械としてのπ電子系が回転する分子ジャイロ
コマ
瀬高 渉、稲垣 佑亮
分子のメカニカルな運動を機能利用する研究が分子機械研
究として注目されている。当研究室では、カゴ型分子骨格の内部に有機π電子系が架橋した分子を、構造の類似性から
分子ジャイロコマとして設計した。実際に合成し、π電子系の溶液および固体中における回転運動の観察とこれに伴う複屈折性や誘電性など機能性を研究している。

図.

分子内電荷移動蛍光を示すフェニルジシラン■査読付き論文
1. A Crystalline Molecular Gyrotop with a Biphenylene
Dirotor and its Temperature Dependent Birefringence, A.
Fujiwara, Y. Inagaki, H. Momma, E. Kwon, K. Yamaguchi, M.
Kanno, H. Kono, and W. Setaka, 㻯㼞㼥㼟㼠㻚㻌㻱㼚㼓㻚㻌㻯㼛㼙㼙㻚㻘㻌 19,6049-6056 (2017).

■解説
1. ケイ素の特長を利用したπ電子系架橋かご型化合物“分子ジャイロコマ”の構造化学, 瀬高 渉, 䜿䜲⣲໬Ꮫ༠఍ㄅ, 34, 19-26 (2017).
図. 分子ジャイロコマの分子構造と結晶複屈折■招待講演
1. Phenylene-bridged Macrocages as Crystalline MolecularGyrotops, Wataru Setaka, International Conference of
Natural and Artificial Molecular Machines, 2017.12.18-20,
IIT Bombay, India (IT11 12/19, invited)

２．トリプチセンを歯車とする新規な分子ギア
瀬高 渉、稲垣 佑亮
トリプチセンは３つのベンゼン環が歯車のように配列した有機分子である。これを橋頭位で連結すると歯車が互いに噛み合う分子ギアとしての性質が発現することが知られている。当研究室では、連結部位を修飾することにより、ギア回転の制御と機能利用について研究している。

■学会発表
1. 田中 尋之・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, レゾル
シルトリプチセンの合成と結晶構造, 日本化学会第 98 春季年

1313. 伊藤 雅也・稲垣 佑亮・瀬高 渉, ビピリジン架橋分子ジャイロコマの合成と Pd(II)との錯形成, 第 7 回 CSJ 化学フェス
タ 2017, 2017.10.17-19. タワーホール船堀（東京都江戸川区）(P3-026 10/17) (poster)

会、日本大学理工学部船橋ｷｬﾝﾊﾟｽ（千葉県船橋市）、
2018.3.20-24 (3/23, 4F4-09) (oral)
2. 細野 哲司・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, スズ架橋分子ギアの合成とギア滑り, 日本化学会第 98 春季年会、
日本大学理工学部船橋ｷｬﾝﾊﾟｽ（千葉県船橋市）、
2018.3.20-23 (3/22, 3A8-18) (oral)

14. 鶴長 都・荒瀬 淳子・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉,
チオフェンジオキシドを回転子とする分子ジャイロコマの固体
誘電性, 第 28 回基礎有機化学討論会、九州大学伊都キャン
パス（福岡県福岡市）(1B03 9/7). (oral)

3. 伊藤 雅也・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, シリル
置換チエノ[3,2-b]チオフェンの光学特性における置換基効果,
日本化学会第 98 春季年会、日本大学理工学部船橋ｷｬﾝﾊﾟｽ
（千葉県船橋市）、2018.3.20-23 (3/22, 3A8-02) (oral)■受賞
1. 土屋 太朗, 第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2016、優秀ポスター発表賞を受賞、2018.11.

4. 林 大樹・稲垣 佑亮・瀬高 渉, ジメチルフルオレン架橋
カゴ型化合物の固体発光のカゴサイズ効果, 日本化学会第98 春季年会、日本大学理工学部船橋ｷｬﾝﾊﾟｽ（千葉県船橋市）、2018.3.20-23 (3/22, 3A8-01) (oral)■先端的・学際的な研究の推進
1. 有機化合物の構造解析 共同研究
有機化合物の構造や物性解析において、本学に設置されていない大型分析装置による共同研究実験を行った。［連携機関］徳島文理大学香川薬学部、東北大学大学院理学研究科
附属巨大分子解析研究センター ［研究成果］査読付き論文＃１

5. 橋本 光・稲垣 佑亮・瀬高 渉, 㻺-オキシルカルバゾール
架橋カゴ型化合物の調製と観察, 日本化学会第 98 春季年
会、日本大学理工学部船橋ｷｬﾝﾊﾟｽ（千葉県船橋市）、
2018.3.20-23 (3/21, 2F2-52) (oral)
6. 梶山 一輝・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, フェニレン架橋ジアザ大環状化合物の合成と酸化還元特性, 日本化学会第 98 春季年会、日本大学理工学部船橋ｷｬﾝﾊﾟｽ（千葉県船橋市）、2018.3.20-23 (3/20, 1F2-40) (oral)

2. 分子ジャイロコマにおける分子回転運動の理論と実験 共
同研究 （科研費基盤Ｃ(特設分野)共同研究）
分子ジャイロコマはカゴ型分子骨格の内部でπ電子系が１軸回転するよう設計された分子である。分子運動について、理論研究を東北大学河野教授・菅野博士が、実験研究を当研究室で担当し、理論と実験の整合性に関する共同研究を進めている。［連携機関］東北大学大学院理学研究科河野研究室［研究成果］査読付き論文＃１

7. 土屋 太朗・稲垣 佑亮・山口 健太郎・瀬高 渉, o-ジフル
オロベンゼン架橋分子ジャイロコマの結晶中における回転運動, 日本化学会第 98 春季年会、日本大学理工学部船橋ｷｬﾝ
ﾊﾟｽ（千葉県船橋市）、2018.3.20-23 (3/20, 1F2-39) (oral)
8. 橋本 光・稲垣 佑亮・山口健太郎・瀬高 渉, カルバゾー
ル架橋カゴ型化合物によるカルバゾールの機能化, 第 44 回
有機典型元素化学討論会、東京工業大学大岡山キャンパス（東京都目黒区）、2017.12.7-9. (oral)
9. 高島 英明・稲垣 佑亮・山口健太郎・瀬高 渉, フェロセン
及びルテノセン架橋カゴ型化合物の合成と酸化還元特性, 第44 回有機典型元素化学討論会、東京工業大学大岡山キャンパス（東京都目黒区）、2017.12.7-9. (poster)
10. Taro Tsuchiya, Yusuke Inagaki, Kentaro Yamaguchi,
Wataru Setaka, 㻭㻌 㻺㼛㼢㼑㼘㻌 㻝㻘㻞㻙㻰㼕㼒㼘㼡㼛㼞㼛㼜㼔㼑㼚㼥㼘㼑㼚㼑㻌 㻮㼞㼕㼐㼓㼑㼐㻌㻹㼛㼘㼑㼏㼡㼘㼍㼞㻌㻳㼥㼞㼛㼠㼛㼜㻌㼍㼟㻌㼍㻌㻯㼍㼚㼐㼕㼐㼍㼠㼑㻌㼒㼛㼞㻌㻰㼕㼑㼘㼑㼏㼠㼞㼕㼏㻌㻹㼍㼠㼑㼞㼕㼍㼘, The
2nd International Symposium on Hydrogen Energy-based
Society, 2017.11.20-21, Tokyo Metropolitan University, Japan(poster).
11. 土屋 太朗・稲垣 佑亮・瀬高 渉, o-ジフルオロベンゼン
を回転子とする分子ジャイロコマの合成, 第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017, 2017.10.17-19. タワーホール船堀（東京都江戸川区）(P4-030 10/18) (poster)※優秀ポスター発表賞を受賞
12. 田中 尋之・稲垣 佑亮・山口健太郎・瀬高 渉, 新規分
子ローターとしてのレゾルシノールトリプチセンの合成, 第 7
回 CSJ 化学フェスタ 2017, 2017.10.17-19. タワーホール船堀（東京都江戸川区）(P4-031 10/18) (poster)14

先端物質デザイン分野 春田研究室
教授 春田 正毅
助教 竹歳 絢子特任教授 石田 玉青特任教授 村山徹
特任准教授 西垣 潤一
特任助教 藤田 隆史
特任助教 吉田 拓也
特任助教 石川 大輔 特任助教 井上 泰徳 特任助教 秦 槙一
特任助教 Mingyue LIN 特任助教 Qianqian ZHU■構成員
春田 正毅 （はるた まさたけ） 教授/工学博士
触媒化学、ナノ材料化学
F-204室 TEL：042-677-2582
haruta-masatake@center.tmu.ac.jp

LIN Mingyue 特任助教/博士(工学)触媒化学
F-201室 TEL：042-677-2360
mylin@tmu.ac.jp(2017年7月転入)

竹歳 絢子 （たけとし あやこ） 助教/博士(工学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
taketoshi-ayako@tmu.ac.jp

ZHU Qianqian 特任助教/博士(工学)触媒化学
F-201室 TEL：042-677-2360(2018年1月転入)

石田 玉青 （いしだ たまお） 特任教授/博士(工学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
tamao@tmu.ac.jp

修士課程 2 名■研究概要(1) 担持金ナノ粒子触媒を用いた気相反応に関する研究
村山 徹、吉田 拓也、井上 泰徳、秦 槙一、LIN Mingyue、
ZHU Qianqian、石田 玉青、春田 正毅
ケギン型ポリオキソメタレートにコロイド固定化法により 2.0
nm 以下の金クラスターを担持することにより、低温 CO 酸化
活性の高い触媒となることがわかった。この Au/Cs4SiW 12O40は高い触媒安定性を示し、少なくとも 1 か月間 0 °C で CO 転化率 100%を維持した。さらに反応温度が 40 °C 以上になると、触媒活性が劇的に変わり、図 1 のような U 字型反応曲線となった。温度領域により反応メカニズムが異なり、低温では触媒に吸着した水分により、反応が促進されることを明らかにした。

村山 徹 （むらやま とおる） 特任教授/博士(工学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
murayama@tmu.ac.jp
西垣 潤一 （にしがき じゅんいち） 特任准教授/博士(理学)触媒化学
F-203室 TEL：042-677-2360
jnishi@tmu.ac.jp
藤田 隆史 （ふじた たかし） 特任助教/博士(理学)触媒化学
F-201室 TEL：042-677-2360
t-fujita@tmu.ac.jp
吉田 拓也 （よしだ たくや） 特任助教/博士(理学)
触媒化学(2017年9月転出)
石川 大輔 （いしかわ だいすけ） 特任助教/博士(工学)触媒化学
F-201室 TEL：042-677-2360
daisuke-ishikawa@tmu.ac.jp

図 1 Au/Cs4SiW 12O40 による CO 酸化反応
臭気ガスの分解除去について、種々の金属酸化物担持金
触媒を用いて、選択酸化反応を行ったところ、酸化物担体による選択性の違いを見出した。
脱硝技術にて、アンモニア選択的還元法(NH3-SCR)を穏
やかな条件で実現する触媒が求められている。我々が開発した V2O5 触媒は高比表面積化に伴う酸点の増加により、200
˚C 以下で極めて高い脱硝率を有しており、高比表面積 V2O5が低温領域にて従来の工業用触媒(2-3wt%V2O5/TiO2)よりも高活性であることを示している(図 2)。この結果は、排ガス処理システムの効率化に大きく寄与するものと期待され、触井上 泰徳 （いのうえ やすのり） 特任助教/博士(理学)
触媒化学(2017年10月転出)
秦 槙一 （はた しんいち） 特任助教/博士(工学)
触媒化学(2018年3月転出)

15図 3 担体酸化物の電気陰性度と安息香酸ビニル収率との関係
図 2 V2O5 と 2~3wt%V2O5/TiO2 を用いた NO のNH3-SCR における NO 転化率の反応温度依存性
媒化学やプロセス工学など広範囲の分野で高く評価されている。
(2) 担持金ナノ粒子触媒を用いた有機反応に関する研究
石田 玉青、竹歳 絢子、春田 正毅
これまでに金ナノ粒子触媒を用いた酸化的な芳香族 C–H結合のカップリング反応では、芳香族求電子置換反応的に反応が進行することから、担体酸化物との界面に存在するカチ
オン性の金原子が活性サイトとして働くことが示唆されている。
計算化学でも 0 価の金ナノ粒子がソフトルイス酸性を有する
ことが明らかにされている。そこで、金粒子のソフトルイス酸
性を評価するために、種々の酸化物担持金触媒を用いて、Au(I)錯体触媒で報告されているカルボン酸のビニル基交換反応を検討した(Scheme 1)。
OOH
0.5 mmolAcO
1 mL[Au] (1 mol%)air
100 oC,48 h

香料となるエステルは、工業的に有用な化合物である。エ
ステル合成の従来法であるアルデヒドをカルボン酸に酸化した後、酸触媒によりエステルとする 2 段階反応に代わり、ア
ルデヒドから 1 段でエステル化する方法がグリーンケミストリ
ーの観点から注目されている。オクタナールとエタノールからオクタン酸エチルを選択的に得る酸化的エステル化を種々の担持金ナノ粒子触媒を用いて検討した。バッチ式の検討において、酸化亜鉛、アルミナ、シリカを担体とした場合に、目的のエステルが高い収率で得られた(図 4)。次にこれらの金触媒を用いて固定床流通式で反応を行った。流通式でも目的のエステルが高い収率で得られ、6 時間の試験中、活性低下は見られなかった。

O
O

AcOH

Scheme 1. 安息香酸と酢酸ビニルとのビニル基交換反応
図 4 種々の金触媒によるオクタナールの酸化的エステル化

図 3 に担体酸化物の酸塩基性と安息香酸ビニル収率との関係を示す。その結果、塩基性や酸性担体では収率が低下
し、両性担体に金粒子を担持すると触媒活性が高くなり、
Au/ZrO2 で最も高い収率が得られることが分かった。また、金粒子径を小さくするために金担持量を 1 wt%から 0.3 wt%に減らした Au/ZrO2 では更に収率が向上した。
更に金粒子を CeO2-ZrO2 複合酸化物にすることで、最終的に収率 92%で目的物が得られた。Au/CeO2-ZrO2 について、触媒調製時の還元条件を変えて、異なる Au(III)/Au(0)の比率を持つ触媒を調製したところ、水素還元した Au(0)触媒が乾燥のみで調製した Au(III)比率の高いものよりも高い触媒活性を示した。また、同じ Au(0)粒子で比較した場合には、より小さな金粒子の方が高い触媒活性を示した。
これらの結果から、担持触媒においてはカチオン性の金よりも、粒子径の小さい 0 価金粒子の方がカルボン酸のビニル基交換反応に対して高い触媒活性を示し、0 価金粒子がソフトルイス酸触媒として機能することが明らかになった。

(3) 生体関連物質と担持金ナノ粒子触媒との相乗作用に関する研究
西垣 潤一、藤田 隆史、春田 正毅
金ナノ粒子触媒と生体触媒である酵素を組み合わせることで相補的・相乗的作用を持つ触媒反応の開発を行った。 ニ
コチンアミドアデニンジヌクレオチド(還元型: NADH、酸化型
NAD＋)は、生体内の脱水素酵素の活性を発現させる補酵素として機能し、基質の酸化還元反応に使用される。2 nm 以下の微小な金クラスターを塩基性担体に固定した触媒を用いた場合に、1.0 MPa の H2 下で水素化反応が進行した(図 5)。水素化の活性は PtAu 合金触媒より低かったが、NADH 選択性
は金クラスターの方が高く、これは金クラスターと塩基性担体の界面で水素がヘテロリテックに活性化されるためと考えられる。現在、金クラスターサイズの縮小による活性・選択性の向上を目指すとともに、補酵素再生系として導入するため脱水素酵素の活性を阻害しない担体のスクリーニングを行なっ
ている。

16

図 7 (a)DNA を原料とするナノ構造体作製の模式図、 (b)電気泳動による最適な MgCl2 濃度の決定。

図 5 金触媒による NAD＋水素化反応．赤：NADH．PtAu 触媒のみ 0.1 MPa H2, 2 h で反応．

ている。この構造体作製のための最適な塩濃度、加熱・冷却
時間を電気泳動から決定している(図 7b)。

担持金ナノ粒子触媒がマウス初代マクロファージに及ぼす影響について検討した。1-100 µg/ml の Au/TiO2 と TiO2 を 48
時間マクロファージに曝露したところ、いずれも細胞毒性を示さなかった。一方で、炎症応答に注目したところ、TiO2 の曝露によってサイトカイン分泌量の著しい増加が観察されたが、Au/TiO2 ではほとんど増加しなかった。この Au/TiO2 の効果を調べるため、リポ多糖(LPS)で炎症を誘発した条件下で同様の実験を行った(図 6)。その結果、Au/TiO2 の場合のみ、サイトカイン分泌量が著しく減少した。また、これと同様な効果がAu/ZrO2 においても観察された。Au/TiO2 や Au/ZrO2 が抗炎症剤の有望な候補であることが示唆された。

■査読付き論文
1. A. Taketoshi, T. Ishida, H. Ohashi, T. Honma, M.
Haruta, “Preparation of gold clusters on metal oxides
by deposition-precipitation with microwave drying
and their catalytic performance for CO and sulfide
oxidation”, Chin. J. Catal. 2017, 38, 1888–1898.
2. Q. Lin, C. Han, H. Su, L. Sun, T. Ishida, T. Honma, X.
Sun, Y. Zheng, C. Qi, "Remarkable enhancement of
Fe-V-Ox composite metal oxide to gold catalyst for
CO oxidation in the simulated amosphere of CO2
laser", RSC Adv. 2017, 7, 38780–38783.
3. Z. Zhang, Y. Kumamoto, T. Hashiguchi, T. Mamba, H.
Murayama, E. Yamamoto, T. Ishida, T. Honma, M.
Tokunaga, “Wacker Oxidation of Terminal Alkenes
over ZrO2 Supported Pd Nanoparticles under Acidand Co-Catalyst-Free Conditions”, ChemSusChem
2017, 10, 3482–3489.
4. H. Murayama, T. Hasegwa, Y. Yamamoto, M. Tone, M.
Kimura, T. Ishida, T. Honma, M. Okumura, A. Isogai,
T. Fujii, M. Tokunaga, “Chloride-Free and WaterSoluble Au Complexes for Preparation of Supported
Small Nanoparticles by Impregnation Method”, J.
Catal. 2017, 353, 74–80.
5. H. Ando, D. Kawamoto, H. Ohashi, T. Honma, T.
Ishida, Y. Okaue, M. Tokunaga, T. Yokoyama,“Adsorption Behavior of Au(III) Complex Ion on Nickel
Carbonate and Nickel Hydroxide”, Colloids Surf. A
2018, 537, 383–389.
6. T. Ishida, Z. Zhang, H. Murayama, M. Tokunaga,“Oxide-Supported Palladium and Gold Nanoparticles
for Catalytic C-H Transformations”, J. Synth. Org.
Chem., Jpn. 2017, 75, 1150–1161.
7. A. Yada, T. Murayama, J. Hirata, T. Nakashima, M.
Tamura, Y. Kon, W. Ueda, “W-Ti-O Mixed Metal Oxide
Catalyzed Dehydrative Cross-etherification of
Alcohols”, Chem. Lett. 2018, in press.
8. T. Yoshida, T. Murayama, N. Sakaguchi, M. Okumura,

図 6 各処理後の TNFα 濃度(4) DNA 構造体を足場として金ナノ粒子触媒と生体関連物
質を集積させた界面膜開発に関する研究石川 大輔、春田正毅
DNA オリガミ技術を用いて、金ナノ粒子や酵素などを選択的に導入可能な四角形の DNA ナノ構造体を設計、作製した(図 7a)。このナノ構造体では内側に DNA のハイブリダイゼー
ションを利用して金ナノ粒子などを固定することが可能になっ

17

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18. S. Hata, T. Omura, K. Oshima, Y. Du, Y. Shiraishi, N.
Toshima, "Novel Preparation of Poly(3,4-ethylene
dioxythiophene)-Poly(styrenesulfonate)-Protected
Noble Metal Nanoparticles as Organic-Inorganic
Materials", Bull. Soc. Photogr. Imag. Jpn. 2017, 27,
13–18.
19. M. Sadakiyo, S. Hata, X. Cui, M. Yamauchi,"Electrochemical Production of Glycolic Acid from
Oxalic Acid Using a Polymer Electrolyte AlcoholElectrosynthesis Cell Containing a Porous TiO2
Catalyst", Sci. Rep. 2017, 3, 17032.
20. Y. Shiraishi, S. Hata, Y. Okawauchi, K. Oshima, H.
Anno, N. Toshima, "Improved Thermoelectric
Behavior of Poly(3,4-ethylene dioxythiophene)Poly(styrenesulfonate)using
Poly(N-vinyl-2pyrrolidone)-coated GeO2 Nanoparticles", Chem.
Lett. 2017, 46, 933–936.
21. T. Fukushima, S. Kitano, S. Hata, M. Yamauchi,“Carbon neutral energy cycles using alcohols”, Sci.
Tech. Adv. Mater. 2018, 19, 142–152.

T. Ishida, M. Haruta, “Carbon Monoxide Oxidation by
Polyoxometalate ‐ Supported Gold Nanoparticulate
Catalysts: Activity, Stability, and Temperature ‐Dependent Activation Properties”, Angew. Chem. Int.
Ed. 2018, 57,1523–1527.
K. Nakajima, J. Hirata, M. Kim, N. K. Gupta, T.
Murayama, A. Yoshida, N. Hiyoshi, A. Fukuoka, W.
Ueda, “Facile Formation of Lactic Acid from a Triose
Sugar in Water over Niobium Oxide with a Deformed
Orthorhombic Phase”, ACS Catal. 2018, 8, 283–290.
T. Baidya, T. Murayama, P. Bera, O. Safonova, P.
Steiger, N. Katiyar, K. Biswas, M. Haruta, “Lowtemperature CO oxidation over combustion made Fe
and Cr doped Co3O4 catalysts: Role of dopant’s
nature toward achieving superior catalytic activity
and stability”, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 15256–
15265.
S. Ishikawa, Y. Goto, Y. Kawahara, S. Inukai, N.
Hiyoshi, N. F. Dummer, T. Murayama, A. Yoshida, M.
Sadakane, W. Ueda, “Synthesis of crystalline
microporous
Mo-V-Bioxide
forselective(amm)oxidation of light alkanes”, Chem. Mater. 2017,29, 2939–2950.
T. Murayama, K. Nakajima, J. Hirata, K. Omata, E. J.
M. Hensen, W. Ueda, “Hydrothermal Synthesis of aLayered-type W-Ti-O Mixed Metal Oxide and its Solid
Acid Activity”, Catal. Sci. Tech. 2017, 7, 243–250.
S. Ishikawa, D. Jones, S. Iqbal, R. Christian, D. J
Morgan, D. J. Willock, P. Miedziak, J. K. Bartley, J.
Edwards, T. Murayama, W. Ueda, G. Hutchings,“Identification of the catalytically active component of
Cu-Zr-O catalyst for the hydrogenation of levulinicacid to γ-valerolactone”’, Green Chem. 2017, 19,
225–236.
K. Nomiya, K. Endo, Y. Murata, S. Sato, S. Shimazaki,
S. Horie, E. Nagashima, Y. Yasuda, T. Yoshida, S.
Matsunaga, T. Matsubara, "PolyoxometalateAssisted,
One-Pot
SynthesisofaPentakis[(triphenylphosphane)gold]ammonium(2+)
Cation Containing Regular Trigonal-Bipyramidal
Geometries of Five Bonds to Nitrogen", Inorg. Chem.
2018, 57, 1504–1516.
M. Okuno, D. Ishikawa, W. Nakanishi, K. Ariga, T.
Ishibashi,“The
Symmetric
Raman Tensor
Contributes to Chiral Vibrational Sum Frequency
Generation from Binaphthyl Amphiphile Monolayers
on Water – Study of Electronic Resonance Amplitudeand Phase Profiles”, J. Phys. Chem. C, 2017, 121,
11241–11250.
T. Sagami, S. Umemoto, Y. O. Tahara, M. Miyata, Y.
Yonamine, D. Ishikawa, T. Mori, K. Ariga, H. Miyake,S. Shinoda, “pH-Responsive Cotton Effects in the dd Transition Band of Self-Assembling Copper (II)Complexes with a Cholesteryl-Armed Ligand”, Bull.
Chem. Soc. Jpn., 2017, 90, 739–745.
T. Mori, D. Ishikawa, Y. Yonamine, Y. Fujii, J. P Hill, I.
Ichinose, K. Ariga, W. Nakanishi, “Mechanically
Induced Opening-Closing Movements of Binaphthyl
Molecular Pliers: Digital Phase Transition v.s.
Continuous
Conformational
Change”,
ChemPhysChem, 2017, 18, 1470–1477.

■学会発表【国内発表(口頭発表)】
1. 宮岡裕樹, 新里恵多, 魏弘之, 定金正洋, 村山徹, 市
川貴之, 「マグネシウムの水素吸蔵放出反応における種々の Nb 酸化物の触媒効果」, 日本金属学会 2017 年
秋期講演大会, 北海道大学, 2017.9.8.
2. 西 垣 潤 一 , 春 田 正 毅 , 「 金 ク ラ ス タ ー 触 媒 を 用 い た
NAD+の水素化反応」, 第 120 回触媒討論会, 愛媛大学,
2017.9.12.
3. 細田和也, 井上泰徳, 服部真史, 鎌田慶吾, 原亨和,「担持金属触媒を用いたベンゼンとアンモニアからの直接アニリン合成」, 第 120 回触媒討論会, 愛媛大学,
2017.9.12.
4. 秦 慎一, 村山 徹, 美濃 真, 清永英嗣, 盛田啓一郎,
引野健治, 春田正毅, 「酸化バナジウムを用いた低温（200 °C 以下）における NO の NH3-SCR」, 第 120 回
触媒討論会, 愛媛大学, 2017.9.13
5. 竹歳絢子, 石田玉青, 春田正毅, 「流通式反応装置を用いた担持金ナノ粒子触媒によるオクタなーるの酸化的
エ ス テ ル 化 」 , 第 120 回 触 媒 討 論 会 , 愛 媛 大 学 ,2017.9.13.
6. 袖永竜生, 石田玉青, 春田正毅, 「担持金触媒によるア
ルキンのホモカップリング反応とカルボン酸とアルコールとのビニル基交換反応」, 第 120 回触媒討論会, 愛媛大学, 2017.9.13.
7. 石川理史, 後藤文倫, 河原義人, 犬飼将槙, 日吉範人,
NICHOLAS, Dummer, 村山徹, 吉田暁弘, 定金正洋,
上田渉, 「結晶性 Mo-V-Bi 複合酸化物の合成とそれを用いた低級アルカン(アンモ)酸化反応」, 第 120 回触媒討論会, 愛媛大学, 2017.9.13.
8. 矢田陽, 村山徹, 平田純, 中島拓哉, 今喜裕, 上田渉,
「W-Ti-O 複合金属酸化物触媒によるアルコールの脱水
交差エーテル化反応」, 第 120 回触媒討論会, 愛媛大学, 2017.9.13.
9. 張振中, 万場鉄矢, 村山美乃, 山本英治, 石田玉青,
本間徹生, 徳永信, 「パラジウム触媒を用いたブタジエ
ンの酸化的ジヒドロキシ化反応」, 第 120 回触媒討論会,
愛媛大学, 2017.9.13.
10. 村山徹, Navneet Kumar Gupta, 中島清隆, 福岡淳,
春田正毅, 「金ナノ粒子担持触媒を用いたフルフラール

18

Nb2O5 on hydrogen desorption and absorption in
MgH2”, The 1st International Symposium on Fuels
and Energy, Hiroshima, Hiroshima, 2017.7.11.
3. T. Murayama, K. Nakajima, N. K. Gupta, A. Fukuoka,
M. Haruta, “Low temperature gas/liquid phaseoxidation by nanoparticulate gold catalysts depositedon niobium oxide”, 13th European Congress on
Catalysis (EUROPACAT 2017), Florence, Italy,
2017.8.28.
4. T. Ishida, "Supported Gold Nanoparticle-Catalyzed
Coupling Reactions", Dalian Institute of Chemical
Physics-Tokyo Metropolitan University (DICP-TMU)
Joint Symposium on Gold Catalysis Research,
Dalian, China, 2017.9.29.
5. T. Murayama, “Gold nanoparticulate catalysts
deposited on solid acid and their application foroxidation reactions”, Dalian Institute of Chemical
Physics-Tokyo Metropolitan University (DICP-TMU)
Joint Symposium on Gold Catalysis Research,
Dalian, China, 2017.9.29.
6. J. Nishigaki, “Interconversion of NADH and NAD+ bygold cluster catalysts: regeneration of active
coenzymes in dehydrogenase catalytic process”,
Dalian Institute of Chemical Physics-Tokyo
Metropolitan
University(DICP-TMU)
Joint
Symposium on Gold Catalysis Research, Dalian,
China, 2017.9.29.
7. T. Fujita, K. Shibamoto, M. Haruta, “Effects ofcalcination temperature and atmosphere on Au/ZnO
catalyst for CO oxidation”, Dalian Institute ofChemical Physics-Tokyo Metropolitan University(DICP-TMU) Joint Symposium on Gold Catalysis
Research, Dalian, China, 2017.9.29.
8. A. Taketoshi, T. Ishida, M. Haruta, “Preparation ofGold Clusters on Metal Oxides by DepositionPrecipitaion with Microwave Drying”, Dalian Instituteof Chemical Physics-Tokyo Metropolitan University(DICP-TMU) Joint Symposium on Gold Catalysis
Research, Dalian, China, 2017.9.29.
9. R. Sodenaga, T. Ishida, M. Haruta, "Supported goldcatalyzed transfer vinylation of carboxylic acid",
Dalian Institute of Chemical Physics-Tokyo
Metropolitan
University(DICP-TMU)
Joint
Symposium on Gold Catalysis Research, Dalian,
China, 2017.9.29.
10. T. Murayama, “Nanoparticulate gold catalyst
deposited on polyoxometalate”, Workshop Cardiff &TMU, Cardiff University, Cardiff, UK, 2018.2.5.
11. A. Taketoshi, “Oxidative Esterification of Aliphatic
Aldehydes Catalyzed by Gold Nanoparticles in Bachand Continuous Flow Reactors”, Workshop Cardiff &TMU, Cardiff University, Cardiff, UK, 2018.2.5.
12. T. Ishida, “Supported Gold Nanoparticle Catalysts for
C-H Bond Transformation”, Workshop Cardiff & TMU,
Cardiff University, Cardiff, UK, 2018.2.5.

酸化」, 第 120 回触媒討論会, 愛媛大学, 2017.9.14.
11. 森大洋, 井上泰徳, 服部真史, 鎌田慶吾, 原亨和,「水素化カルシウム担持ルテニウム触媒を用いたアンモニア
合成」, 第 120 回触媒討論会, 愛媛大学, 2017.9.14.
12. 村山徹, 竹歳絢子, 石田玉青, 春田正毅，「金ナノ粒子を担持した酸化ニオブ触媒によるフルフラールの酸化反応」, 第 47 回石油・石油化学討論会, とりぎん分化会館,
2017.11.17.
13. 村山徹, 吉田拓也, 坂口紀史, 石田玉青, 春田正毅,「ポリオキソメタレートに担持した金ナノ粒子触媒による
CO 酸化反応」, 第 121 回触媒討論会, 東京大学,
2018.3.22.
【国内発表(ポスター発表)】
1. 石川大輔, 鈴木勇輝, 黒川知加子, 大原正行, 土屋美恵, 森田雅宗, 柳澤実穂, 川野竜司, 遠藤政幸, 瀧ノ
上正浩，「構造化 DNA の球状集積体を用いた動的反応
場構築に向けて」, 「分子ロボティクス」最終公開シンポ
ジウム, 東京大学本郷キャンパス伊藤国際学術研究センター, 2017.7.15.
2. 石川大輔, 鈴木勇輝, 黒川知加子, 大原正行, 土屋美恵, 森田雅宗, 柳澤実穂, 川野竜司, 遠藤政幸, 瀧ノ
上正浩，「DNA 構造化粒子の油中水滴界面への集積によるカプセル形成」, 「分子ロボティクス」最終公開シンポ
ジウム, 東京農工大学小金井キャンパス科学博物館,
2017.8.15.
3. 竹歳絢子, 石田玉青, 大橋弘範, 本田徹生, 春田正毅,「金属酸化物担持金クラスター触媒調製におけるマイクロ波乾燥効果」, 第 14 回 Spring-8 産業利用報告会, 川
崎市産業振興会館, 2017.9.1.
4. 村山美乃, 長谷川貴之, 刀禰美紗紀, 本間徹生, 石田
玉青, 徳永 信, 辻 哲郎, 「日本酒の劣化臭吸着材実用化のための担持金ナノ粒子調製条件の検討」, 第 14回 Spring-8 産業利用報告会, 川崎市産業振興会館,
2017.9.1.
5. 田口和樹, 大島啓佑, 秦 慎一, 白石幸英, 戸嶋直樹,「第 13 族元素ドープ ZnO ナノ粒子の合成と熱電特性」,
第 7 回 CSJ 化 学 フ ェ ス タ , タ ワ ー ホ ー ル 船 堀 ,2017.10.17
6. 星野 聡, 大島啓佑, 秦 慎一, 白石幸英, 戸嶋直樹,「導電性高分子/カーボンナノチューブ/Ag ナノプレート複合膜の熱電特性」, 第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017, タ
ワーホール船堀, 2017.10.17
7. 袖永竜生, 石田玉青, 春田正毅, 「担持金触媒によるカルボン案とビニルエーテルのビニル基交換反応」, 第 7
回 CSJ 化学フェスタ, タワーホール船堀, 2017.10.19.
8. 石川大輔, 鈴木勇輝, 黒川知加子, 大原正行, 土屋美恵, 森田雅宗, 柳澤実穂, 川野竜司, 遠藤政幸, 瀧ノ
上正浩，「両親媒化 DNA ナノプレートの自己組織化による油中水滴カプセル形成」, 「細胞を創る」研究会 10.0,
京都教育文化センター, 2017.10.19.
【国際会議(口頭発表)】
1. T. Murayama, K. Nakajima, N. K. Gupta, A. Fukuoka,
M. Haruta, “Gold nanoparticulate catalysts depositedon niobium oxide and their catalytic activity for gas
and liquid phase oxidation”, 8th International
Symposium on Acid-Base Catalysis (ABC-8), Rio deJaneiro, Brazil, 2017.5.9.
2. H. Gi, K. Shinzato, M. Sadakane, T. Murayama, H.
Miyaoka, T. Ichikawa, “Catalytic effect of various【国際会議(ポスター発表)】
1. T. Ishida, R. Sodenaga, T. Honma, M. Haruta,"Transfer Vinylation Catalyzed by Supported Gold
Catalysts", The 2nd International Symposium on
Hydrogen Energy‒based Society, Tokyo Metropolitan

19University, 2017.11.21■受賞
1. 石田玉青, 第 5 回関博雄記念賞, 「担持金属クラスター
触媒を用いた有機反応の開発」, 関記念財団,
2017.11.8.
2. 石川大輔, 第 1 回分子ロボティクス年次大会若手研究奨励賞, 「両親媒性 DNA ナノプレートの界面自己集積のカプセル空間形成」, 2018.3.6.

【依頼・招待講演】
1. 村山徹, 「種々の結晶相を有する酸化二オブの水熱合成と触媒への応用」, 第 3 回機能性ナノ酸化物研究拠
点コロキウム, 広島大学, 2017.4.17.
2. T. Fujita, M. Haruta, J. Boczkowski, “Gold catalysis: a
new anti-inflammaging therapeutic option”, JSPSINSERM Joint Symposium, Paris, France, 2017.7.3.
3. 石田玉青, 「金属ナノ粒子触媒による C-H 結合の官能基化」, 神戸大学先端融合科学シンポジウム「非共有結合系の分子科学：構造と機能」, 神戸大学,
2017.7.21.
4. T. Ishida, "Palladium and Gold-NanoparticleCatalyzed Oxidative C-H Functionalization", 8thWorld Congress on Oxidation Catalysis (2017)(8WCOC), Krakow, Poland, 2017.9.5.
5. 石田玉青, 「担持金属ナノ粒子・クラスター触媒の調製と機能」, 17-1 無機高分子研究会, 和光純薬工業(株)湯河原研修所, 2017.10.13.
6. T. Murayama, H. Gi, K. Shinzato, M. Sadakane, H.
Miyaoka, T. Ichikawa, “Hydrogen desorption andabsorption in MgH2 assisted by catalytic effect ofNb2O5”, The 2nd International Symposium on
Hydrogen Energy‒based Society, Tokyo Metropolitan
University, 2017.11.21.
7. 石田玉青, 「金ナノ粒子の触媒作用と酵素との相乗作
用」, GIC 平成 29 年度第 54 回研修セミナー, 産業技術総合研究所東北センター, 2017.12.22
8. A. Taketoshi, “Oxidative Esterification of Octanal
Catalyzed by Gold Nanoparticles in Batch andContinuous Flow Reactors”, TMU and PetroMat Joint
Mini Symposium on Catalysis and Advanced
Materials 2018, Tokyo Metropolitan University,
2018.1.31.

■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育
JSPS 外 国 人 特 別 研 究 員 （ 欧 米 短 期 ） と し て Cardiff
University (英国)の Graham J. Hutchings 教授の研究グループから博士課程学生 1 名を 3 か月受入れ、単原子金ならびにパラジウム担持触媒、金ナノ粒子触媒を用いた有機反応
に関する共同研究を行った。
■先端的・学際的な研究の推進
Yantai University（中国）の Caixia Qi 教授の研究グループとは引き続き金触媒に関する共同研究を行い、Qi グループの触媒構造解析を春田研で行った。
大連化学物理研究所(DICP, 中国)の金触媒研究センターとは金の化学研究センターとの合同シンポジウムを大連で開催した。また、DICP の Junhu Wang 教授のグループとは、ハ
イドロキシアパタイト担持金触媒を用いた有機反応開発について、共同研究を開始した。
九州大学の徳永 信教授のグループとは JST・ALCA の研
究プロジェクトにおいて、金触媒を用いたアルケンの異性化反応等の共同研究を行った。
産業技術総合研究所の三村直樹主任研究員とは、金触媒を用いたフローリアクターでの有機反応開発等で共同研究を開始した。
東京都立産業技術研究センターの紋川亮主任研究員とは引き続き酵素燃料電池に関する共同研究を行い、春田研では炭素材料への金クラスターの担持に取り組んだ。

■著書・総説・解説、報告書他
1. T. Ishida, M. Haruta, "Supported Gold Nanoparticles
Leading to Green Chemistry", Nanotechnology in
Catalysis: Applications in the Chemical Industry,
Energy Research, and Environment Protection, Ed.
By Bert F. Sels, M. van de Voorde, Wiley-VCH.
2. 村山美乃, 播磨大樹, 生武侑也, 本間徹生, 石田玉青,
徳永 信, 井澤雄輔, 2017A SPring-8 産業利用課題実
施報告書, 課題番号: 1576, 実験課題名: In-situ Pt LIIIedge XAFS による担持白金触媒のアリルエステル異性化反応における構造変化の解析 (Structure Changesof Supported Pt Catalysts During Isomerization of Allyl
Esters by In Situ Pt LIII-edge XAFS
3. 村山美乃, 万場鉄矢, 本間徹生, 石田玉青, 徳永 信,
井澤雄輔, 2017A SPring-8 産業利用課題実施報告書,
課題番号: 1780, 実験課題名: In situ XAFS 測定によるフルフラール脱カルボニル化反応における担持パラジウ
ム 触 媒 の 失 活 要 因 解 明 (Structure Changes ofSupported Pd Catalysts During Decarbonylation
Reaction of Furfural)
4. Ultra-efficient removal of carbon monoxide using gold
nanoparticles on a molecular support ~New method
and mechanism for state-of-the-art gas purification~,TOKYO METROPOLITAN UNIVERSITY, EurelAlert!,
PUBLIC RELEASE: 9-FEB-2018.

20

研究室年次報告

エネルギーデバイス分野 金村研究室
金村 聖志

准教授

梶原 浩一

■構成員
金村 聖志（かなむらきよし）
教授/工学博士
工業無機化学, エネルギー化学, 電気化学
9-247号室 TEL：042-677-2828 kanamura@tmu.ac.jp

燃料電池に関する研究
金村 聖志, 棟方 裕一
高効率なエネルギー変換が可能な熱回収型中温無加湿燃料電池の開発に取り組んだ。中温無加湿環境で使用できる電解質材料の探索を進め、リン酸とイオン液体の混合物が中温作動の燃料電池の有望な電解質材料であることを明らかにした。また、この電解質を用いて燃料電池を試作し、180 ℃、無加湿条件下において燃料電池を動作させることに成功した(図 3)。

梶原 浩一（かじはらこういち）准教授/博士(エネルギー化学)
無機化学, 機能物質化学, 無機材料・物性
9-246号室 TEL：042-677-2827 kkaji@tmu.ac.jp

Cell voltage / V

棟方 裕一（むなかたひろかず）
助教/博士(工学)
電気化学, 無機材料化学, 蓄電池・燃料電池
9-243号室 TEL：042-677-2826 munakata@tmu.ac.jp
博士後期課程 x7 名 (うち社会人 4 名)
修士課程 x15 名
学部 4 年 x 9 名

Voltage / V

3.8

Charge5

Charge4

Charge6Compositecathode

3.6

Charge7
Charge8

20 µA cm–2
60 °C

3.4
3.2

Charge9Charge10
Discharge1

1st -3rd

3

Discharge2
Discharge3
Discharge4

0

50
100
150
Capacity / mAh g–1

200

0.8

80

0.6

60

0.4

40

0.2

20
0

100

200

300

-2

0
400

無機酸化物系材料の光・電子物性に関する研究
梶原 浩一
無機酸化物系材料を機能材料として活用するため、主にそれらの合成法の開発と、光・電子物性を把握し機能化する研究を行っている。本年度は主としてイオン伝導体の開発を行った。リチウムボラサイト Li4B7O12C を結晶化ガラスとして簡便に合成する方法を開発した。さらに、そのホウ素サイトが他の金属イオンで置換できることを初めて知見し、リチウムボラサイ
ト系で現在最高の Li+イオン伝導度(室温で~10−5 S cm−1)を示す新規化合物 Li4B4M3O12Cl(M = Al, Ga)を発見した(図 4)。M =Al の化合物は金属リチウムとの接触に対して安定であり、全固体リチウム二次電池に適用しうる。また、Mg2+イオン伝導性
セラミックス Mg0.5−x(Zr1−xNbx)2(PO4)3 (x = 0.15)の、真空中での金属 Mg 電極を用いた高温直流伝導度測定試験と輸率測定に成功し、この化合物で Mg2+イオンが直流伝導することを直接的に示した(図 5)。

Charge2

Charge3100

Current density / mA cm
図 3 リン酸とイオン液体の混合物からなる新規電解質を用いた燃料電池の中温無加湿動作試験。

Charge1

4

1

0

■研究概要
蓄電池に関する研究
金村 聖志, 棟方 裕一
エネルギーの有効利用に基づく持続可能な社会の実現を目
指し、安全で高いエネルギー密度を有する蓄電池の開発を行った。固体電解質を利用した全固体電池に必要な電極の作
製(図 1)や固体電解質に有機材料を複合したフレキシブルな
無機有機コンポジット電解質膜の開発(図 2)を進めた。Li 金属
負極を使用する蓄電池に関する総合的な研究を推進し、多くの成果を得た。
4.2

助教 棟方 裕一

Power density / mW cm -2

教授

Discharge5
Discharge6

図 1 溶媒和イオン液体含有複合正極を適用した全固体リチ
ウム二次電池の充放電特性。

図 4 新規リチウムイオン伝導性化合物 Li4B4M3O12Cl(M = Al,Ga)の結晶構造と Li 金属に接触後の結晶化ガラス試料(M =Al)の写真。

図 2 柔軟性に富み薄膜化が可能な無機有機コンポジット電解質膜シート。
21

研究室年次報告0.15) using Mg metal electrode, J. Electrochem. Soc. 164,
A2183-A2185 (2017).
11. Koichi Kajihara, Naoto Tezuka, Mao Shoji, Jungo Wakasugi,
Hirokazu Munakata, Kiyoshi Kanamura, Li4B4M3O12Cl (M =Al, Ga): an electrochemically stable, lithium-ionconducting cubic boracite with substituted boron sites,
Bull. Chem. Soc. Jpn. 90, 1279-1286 (2017)
12. Linards Skuja, Koichi Kajihara, Krisjanis Smits, Kalvis Alps,
Andrejs Silins, Janis Teteris, Luminescence properties ofchlorine molecules in glassy SiO2 and optical fibre
waveguides, Proc. Est. Acad. Sci 66, 455-461 (2017)

図 5 Pt(ブロッキング)電極および Mg(ノンブロッキング)電極で測定した Mg0.5−x(Zr1−xNbx)2(PO4)3 (x = 0.15)焼結体の交流伝導度のアレニウスプロット(左)と Mg 電極による 350℃での直流分極測定(右)。

■学会発表【国内発表】
1. 于 潔, 菊池 翔二郎, 棟方 裕一, 金村 聖志, プロトン性イオン液体/リン酸混合電解質を用いた中温・無加湿
燃料電池の開発, 第 19 回化学電池材料研究会ミーティ
ング, 2017 年 6 月, 日本化学会会館, 東京
2. 宋 健也, 万代 俊彦, 金村 聖志, 塩化物とイミド塩の混合 Mg 塩を含む 3 成分電解液の電気化学特性, 第 19 回
化学電池材料研究会ミーティング, 2017 年 6 月, 日本化学会会館, 東京
3. 庄司 真雄, 棟方 裕一, 金村 聖志, 溶媒和イオン液体を含有させた LiCoO2 による正極/固体電解質間の界面抵抗の低減効果, 第 19 回化学電池材料研究会ミーティ
ング, 2017 年 6 月, 日本化学会会館, 東京
4. 梶原 浩一,五十嵐 雄太, 櫻木 新, 金村 聖志, ポリシ
ルセスキオキサン系有機-無機ハイブリッドガラスの無共溶媒合成と光学的性質, 第 78 回応用物理学会秋季学
術講演会, 2017 年 9 月, 福岡国際会議場, 福岡
5. 田中 優美、眞正 浄光、古場 裕介、栁澤 伸、梶原 浩
一, Cu 添加 Li2B4O7 ガラスセラミックスの熱蛍光特性, 第78 回応用物理学会秋季学術講演会, 2017 年 9 月, 福岡
国際会議場, 福岡
6. 金村 聖志, エアロゾル析出法による全固体電池の作製,
2017 年度セラミックス総合研究会, 2017 年 9 月, 松栄第二別館, 高知
7. 須田 真優, 梶原 浩一, 金村 聖志, ゾル−ゲル法によるシリカ−(Gd,Pr)PO4 透明結晶化ガラスの紫外発光における希土類-リン比の影響, 日本セラミックス協会第 30
回秋季シンポジウム, 2017 年 9 月, 神戸大学六甲台地区、兵庫8. 于 潔, 菊池 翔二郎, 棟方 裕一, 金村 聖志, 中温無加湿燃料電池用イオン液体/リン酸混合電解質の電気
化学特性評価, 2017 年電気化学秋季大会, 2017 年 9 月,
長崎大学, 長崎
9. 安藤 慧佑, 山田 悠登, 西川 慶, 松田 智行, 今村 大地, 金村 聖志, 単粒子測定法を用いたリチウムイオン
電池正極活物質 Li(Ni-Co-Al)O2 の劣化メカニズム解析,
第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡国際会議場,
福岡
10. 金村 聖志, ALCA-SPRING 概要, 第 58 回電池討論会,
2017 年 11 月, 福岡国際会議場, 福岡
11. 金村 聖志, 金属系負極を用いた革新電池, 第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡国際会議場, 福岡
12. 西川 慶, 篠田 啓介, 金村 聖志, マイクロ電極を利用した金属リチウムの析出・溶解メカニズムの研究, 第 58
回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡国際会議場, 福岡
13. 木村 豪志, 庄司 真雄, 棟方 裕一, 金村 聖志, Al ドー
プ Li7La3Zr2O12 を用いた Li+イオン伝導性固体-液体コン
ポジット電解質の電気化学特性, 第 58 回電池討論会,■査読付き論文
1. Yuta Maeyoshi, Shohei Miyamoto, Hirokazu Munakata,
Kiyoshi Kanamura, Enhanced cycle stability of LiCoPO4
by using three-dimensionally ordered macroporous
polyimide separator, J. Power Sources 350, 103–108(2017).
2. 松岡涼, 青柳重夫, 松本尚志, 松平昌昭, 高橋康史, 熊
谷明哉, 井田大貴, 棟方裕一, 飯田克彦, 珠玖仁, 金村
聖志, 末永智一, 超高解像度電気化学顕微鏡の創成と
応用, Electrochemistry, 85, 316-326 (2017).
3. Sunghyun Lim, Ji-Hyun Kim, Yuto Yamada, Hirokazu
Munakata, Young-Seak Lee, Sung-Soo Kim, Kiyoshi
Kanamura, Improvement of rate capability by graphite
foam anode for Li secondary batteries, J. Power Sources
355, 164-170 (2017).
4. Xiao Yan and Deye Sun, Yanqing Wan, Zengqi Zhang,Wenchao Yan, Jicheng Jiang, Furui Ma, Jian Liu,
Yongcheng
Jin,
Kiyoshi
Kanamura,
EnhancedElectrochemical Performance of LiMn0.75Fe0.25PO4
Nanoplates from Multiple Interface Modification by Using
Fluorine-Doped Carbon Coating, ACS Sustainable Chem.
Eng., 5, 4637–4644 (2017).
5. Kei Nishikawa, Nobuyuki Zettsu, Katsuya Teshima,
Kiyoshi
Kanamura,
Intrinsic
electrochemical
characteristics of one LiNi0.5Mn1.5O4 spinel particle, J.
Electroanal. Chem., 799, 468-472 (2017).
6. Jungo Wakasugi, Hirokazu Munakata, Kiyoshi Kanamura,
Improvement of sintering of Li6.25Al0.25La3Zr2O12 by using
pre-heat treatment, Solid State Ionics, 309, 9–14 (2017).
7. Yanqing Wang, Zengqi Zhang, Masaki Haibara, Deye Sun,
Xiaodi Ma, Yongcheng Jin, Hirokazu Munakata, Kiyoshi
Kanamura, Reduced Polysulfide Shuttle Effect by Using
Polyimide Separators with
Ionic Liquid-based
Electrolytes in Lithium-Sulfur Battery, Electrochim. Acta,
255, 109-117 (2017).
8. Yuta Maeyoshi, Shohei Miyamoto, Hirokazu Munakata,
Kiyoshi Kanamura, Effect of conductive carbon additives
on electrochemical performance of LiCoPO4, J. Power
Sources, 376, 18-25 (2018).
9. Naoto Tezuka, Yuta Okawa, Koichi Kajihara, Kiyoshi.
Kanamura, Synthesis and characterization of lithium-ionconductive glassceramics of lithium chloroboracite
Li4+xB7O12+x/2Cl (x = 0–1), J. Ceram. Soc. Jpn. 125, 348352 (2017).
10. Koichi Kajihara, Hayato Nagano, Takaoki Tsujita,
H.irokazu Munakata, Kiyoshi Kanamura,Hightemperature conductivity measurements of magnesiumion-conducting solid oxide Mg0.5-x(Zr1-xNbx)2(PO4)3 (x =22

研究室年次報告2017 年 11 月, 福岡国際会議場, 福岡
14. 庄司 真雄, 野中 公貴, 棟方 裕一, 桐原 聡秀, 金村
聖志, 三次元構造化固体電解質と溶媒和イオン液体含有複合正極からなる全固体リチウム電池の作製と評価,
第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡国際会議場,
福岡
15. 前吉 雄太, 久保田 昌明, 阿部 英俊, 金村 聖志, 三
次元規則配列多孔質構造を有するポリイミドセパレータ
による高電位正極材料 LiCoPO4 を用いた電池のサイクル特性向上, 第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡
国際会議場, 福岡
16. 棟方 裕一, 長崎 素子, 長久 英三, 八木 優子, 金村
聖志, 3DOM ポリイミドセパレータを用いたリチウム金属
二次電池の開発, 第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月,
福岡国際会議場, 福岡
17. 菊池 翔二郎, 于 潔, 棟方 裕一, 金村 聖志, リン酸/
イオン液体からなる混合電解質を用いた中温無加湿燃
料電池の開発, 第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡国際会議場, 福岡
18. Choudhary Ashu, 袖山 慶太郎, 万代 俊彦, 金村 聖志,
館山 佳尚, DFT-MD 法を用いたマグネシウム電池における Grignard 試薬の溶媒和構造解析, 第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡国際会議場, 福岡
19. 紺谷 昌司, 野田 祐作, 棟方 裕一, 金村 聖志, 水熱合成法による Mn1−xTixO2 の合成とその電気化学特性評
価, 第 58 回電池討論会, 2017 年 11 月, 福岡国際会議場, 福岡研究室ごとに通し番号を記載
20. 梶原 浩一, 櫻木 新, 福田 祐子, 五十嵐 雄太、柿木詩織, Junhyeok Jang, 吉田 博久, 金村 聖志, 親水性
ポリシルセスキオキサン液体の無共溶媒合成と物性,
第 58 回ガラスおよびフォトニクス材料討論会, 2017 年 11月, 名古屋国際会議場, 愛知
21. 馬崎 陸, 梶原 浩一, 金村 聖志, イッテルビウムトリフ
ルオロ酢酸塩含有マクロ多孔質シリカゲルの無共溶媒
ゾル−ゲル合成, 日本セラミックス協会 2018 年年会,
2018 年 3 月, 東北大学川内北キャンパス, 宮城
22. 工藤 裕貴, 梶原 浩一, 金村 聖志, マグネシウムイオ
ン伝導性酸化物 Mg0.35(Zr0.85Nb0.15)2(PO4)3 の液相合成と薄膜化, 日本セラミックス協会 2018 年年会, 2018 年 3 月,
東北大学川内北キャンパス, 宮城
23. 瀬戸 涼介, 梶原 浩一、金村 聖志, 低融点ポリフェニ
ルシルセスキオキサンガラスの無共溶媒合成と評価, 日本セラミックス協会 2018 年年会, 2018 年 3 月, 東北大学
川内北キャンパス、宮城
24. 梶原 浩一, 手塚 直人, 庄司 真雄, 若杉 淳吾, 棟方
裕一, 金村 聖志, ホウ素サイト置換型新規リチウムイオン伝導性ボラサイト Li4B4M3O12Cl (M = Al, Ga)の合成と評
価, 日本セラミックス協会 2018 年年会, 2018 年 3 月, 東
北大学川内北キャンパス、宮城
25. L. Skuja, 梶原 浩一, K. Smits, A. Silins, 細野 秀雄, シ
リカガラス中の格子間 Cl2 および ClClO 分子の発光およびラマン分光法による検出, 第 64 回応用物理学会春季
学術講演会, 2018 年 3 月, 早稲田大学西早稲田キャン
パス、東京
26. 金村 聖志, リチウム金属負極の溶解析出反応の可逆性向上のための界面構築, 2018 年 3 月, 東京理科大学
葛飾キャンパス, 東京
27. 棟方 裕一, 柴田 喜行, 浅井 隆宏, 高木 利哉, 金村
聖志, 3D 電池への適用を目的とした半固体複合電解質の開発と評価, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛飾キャンパ
ス, 東京

28. 木村 豪志, 小塚 恭子, 庄司 真雄, 棟方 裕一, 金村
聖志, エアロゾルデポジッション法を用いた LiCoO2Li3BO3 コンポジット正極 / Al ドープ Li7La3Zr2O12 固体電解質界面の形成とその電気化学特性, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛飾キャンパス, 東京
29. 西川 慶, 篠田 啓介, 金村 聖志, マイクロ電極を用いた金属リチウムの析出・溶解メカニズムの研究, 2018 年
3 月, 東京理科大学葛飾キャンパス, 東京
30. 清水 雄斗, 棟方 裕一, 金村 聖志, リチウム金属の溶解析出挙動に及ぼす３次元規則配列多孔構造ポリイミド
セパレータの孔径の効果, 2018 年 3 月, 東京理科大学
葛飾キャンパス, 東京
31. Puthen Peediyakkal Hasna, 于 潔, 棟方 裕一, 金村 聖
志 , Nitrogen doped graphene as highly durable
nonprecious catalyst for protic ionic liquid based
intermediate temperature PEFCs, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛飾キャンパス, 東京
32. 于 潔, 菊池 翔二郎, 棟方 裕一, 金村 聖志, 異なるフッ化アルキル鎖長を有するプロトン性イオン液体-リン酸
混合電解質の電気化学特性評価と中温無加湿燃料電池への適用, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛飾キャンパ
ス, 東京
33. 長崎 素子, 増田 卓也, 西川 慶, 金村 聖志, Li4Mn5O12
正極と Li 金属負極を用いた二次電池のリチウム金属負極表面の解析, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛飾キャン
パス, 東京34. 庄司 真雄, 本 田 健斗 , 道畑 日出 夫, 金村 聖志,
Li6.25Al0.25La3Zr2O12 を適用した全固体リチウム硫黄電池のための正極層の開発, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛
飾キャンパス, 東京
35. 山田 悠登, 野田 祐作, 棟方 裕一, 吉田 周平, 柴田
大輔, 金村 聖志, 単粒子測定法を用いた炭素被覆
LiCoPO4 の電気化学特性評価, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛飾キャンパス, 東京
36. 紺谷 昌司, 万代 俊彦, 下川 航平, 市坪 哲, 金村 聖
志, 水熱法を用いたマグネシウム二次電池用正極材料
ZnCo2O4 の合成と電気化学特性評価, 2018 年 3 月, 東京理科大学葛飾キャンパス, 東京【国際会議】
1. Linards Skuja, Koichi Kajihara, Krisjanis Smits, Andrejs
Silins, Janis Teteris, Luminescence properties of chlorine
molecules in glassy SiO2 and optical fiber waveguides,
International Conference 'Functioanal Materials andNanotechnologies 2017 (FM&NT-2017), 2017 年 4 月,
Tartu, Estonia
2. Hasna Puthen Peediyakkal, Shojiro Kikuchi, Yu Jie,
Hirokazu Munakata, Kiyoshi Kanamura, Electrochemical
Oxygen Reduction on Nitrogen Doped Graphene in Ionic
Liquid at Intermediate Temperatures, 2017 International
Workshop on Electrified Interfaces for Energy
Conversions, 2017 年 5 月, 湘南国際村センター, 神奈川
3. Fumihiro SAGANE, Kenta OGI, Akinori KONNO, Kiyoshi
KANAMURA, Effect of the cyclic ethers on the reversible
Mg plating/stripping reaction for Mg batteries, IUMRSICAM2017, 2017 年 8 月, Kyoto University, Kyoto
4. Kei NISHIKAWA, Kiyoshi KANAMURA, Electrodepositionof Li metal from various electrolytes, IUMRS-ICAM2017,2017 年 8 月, Kyoto University, Kyoto
5. Hirokazu Munakata, Jungo Wakasugi, Kiyoshi Kanamura,
Investigation of sintering process of aluminum-doped

23

研究室年次報告

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

lithium lanthanum zirconate for dense pellet fabrication,
1st World Conference on Lithium Garnets, Competitors
and Beyond for Advanced Batteries, 2017 年 9 月, Hotel
Ocean Spray, Pondicherry, India
Mao Shoji, Hirokazu Munakata, Kiyoshi Kanamura,Interface formation between LiCoO2 and Li7La3Zr2O12
using solvate ionic liquids for all-solid-state batteries, 1stWorld Conference on Lithium Garnets, Competitors andBeyond for Advanced Batteries, 2017 年 9 月, Hotel
Ocean Spray, Pondicherry, India
Takeshi Kimura, Mao Shoji, Hirokazu Munakata, Kiyoshi
Kanamura, Electrochemical properties of Solid/Liquid
Composite-type Electrolyte for Next-Generation Lithium
Batteries, 1st World Conference on Lithium Garnets,
Competitors and Beyond for Advanced Batteries, 2017年 9 月, Hotel Ocean Spray, Pondicherry, India
T. Mandai, K. Kanamura, A Key Concept of Utilization ofBoth Magnesium Chloride and Imide Salts for High
Temperature Rechargebale Mg Battery Electrolytes,
232nd ECS meeting, 2017 年 10 月, National Harbor, USA
H. Puthen Peediyakkal, S. Kikuchi, J. Yu, H. Munakata, K.
Kanamura, The Electrochemical Activity of Nitrogen
Doped Graphene Towards Oxygen Reduction Reaction in
Ionic Liquid at Intermediate Temperature, 232nd ECS
meeting, 2017 年 10 月, National Harbor, USA
H. Munakata, J. Wakasugi, K. Kanamura, Investigation of
Thermal Compatibility of Various Cathode Materials with
Li6.25Al0.25La3Zr2O12 Solid Electrolyte for All-Solid-State
Rechargeable Lithium Batteries, 232nd ECS meeting,2017 年 10 月, National Harbor, USA
H. Yamashita, T. Ogami, K. Kanamura, Enhanced
Electrochemical Performance of Li2Mn0.25Co0.75SiO4/C
Cathode Materials for Li-Ion Batteries through Reduced
Graphene Oxide Addition, 232nd ECS meeting, 2017 年
10 月, National Harbor, USA
K. Nishikawa, K. Kanamura, Electrodeposition of Li Metal
Onto a Micro-Electrode in Various Electrolytes, 232nd
ECS meeting, 2017 年 10 月, National Harbor, USA
J. Yu, S. Kikuchi, H. P. Peediyakkal, H. Munakata, K.
Kanamura, Diethylmethylammonium Trifluoromethanesulfonate /Phosphoric Acid Mixture As Electrolyte for Non-Humidified
Intermediate Temperature Fuel Cells, 232nd ECS meeting,2017 年 10 月, National Harbor, USA

State Battery by Aero Sol Deposition Method,
INESS2017, 2017 年 8 月, Astana, Kazakhstan
5. Munakata
Hirokazu,
KikuchiShojiro,Ionic
Liquid/Phosphoric Acid Mixed Electrolyte for Nonhumidified Intermediate Temperature Fuel Cells,
INESS2017, 2017 年 8 月, Astana, Kazakhstan
6. Kiyoshi KANAMURA, Kyoko KOZUKA, Takeshi KIMURA,
Mao SHOUJI, Hirokazu MUNAKATA, All solid statebattery with Li metal anode and oxide cathode preparedby aero-sol deposition process, IUMRS-ICAM2017, 2017年 8 月, Kyoto University, Kyoto
7. Kiyoshi Kanamura, Dendrite Suppression of Li Metal in
Various, ACEPS９, 2017 年 8 月, HICO, Gyeongju, Korea
8. Kiyoshi Kanamura, Takeshi Kimura, Kyoko Kozuka, Mao
Shoji, Hirokazu Munakata, Interface Formation of Allsolid-state Rechargeable Lithium Batteries, 1st World
Conference on Lithium Garnets, Competitors and Beyondfor Advanced Batteries, 2017 年 9 月, Hotel Ocean Spray,
Pondicherry, India
9. Kiyoshi Kanamura, Fabrication of All-Solid-State Battery
with Aero Sol Deposition Process for Cathode Layer,2017 MRS Fall Meeting & Exhibit, 2017 年 11 月, Boston,USA
10. Hirokazu Munakata, Jungo Wakasugi, Kyoko Kozuka,
Takeshi Kimura, Mao Shoji, Kiyoshi Kanamura, Electrode
Fabrication for All-solid-state Rechargeable Lithium
Batteries using Li6.25Al0.25La3Zr2O12 Solid Electrolyte,
ICACC2018, 2018 年 1 月, Daytona Beach, Fla. USA【依頼講演】
1. 金村 聖志, 次世代型蓄電池の開発をビジネスへ展開するために -リチウムイオン電池の新展開と革新電池の進展-, 第 57 回電気化学セミナー 蓄電池の今後の展開とビジネスチャンス, 2017 年 7 月, 京都教育文化セ
ンターホール, 京都
2. 棟方 裕一, 金村 聖志, Li 金属二次電池のためのセパレータ開発, 第 100 回 新電池構想部会記念講演会,
京都ガーデンパレス, 京都
3. 金村 聖志, 二次電池、燃料電池を革新する材料科学,
第 27 回東海ミニシンポジウム, 2017 年 9 月, 豊田中央研究所厚生センター, 愛知
4. 梶原 浩一, 希土類ドープ光機能性シリカガラスのゾル−
ゲル合成と物性, 第 7 回 GIC セミナー, 2017 年 9 月, 九州大学筑紫キャンパス、福岡
5. 金村 聖志, 二酸化炭素削減に資する電地技術の現状と今後, 東京工業大学グローバル水素エネルギーコンソ
ーシアム, 2017 年 9 月, 東京工業大学 大岡山キャンパ
ス, 東京
6. 金村 聖志, 新しい電池の世界 ～古典的リチウムイオン電池からの脱却～, 2017 年度 KRI ワークショップ１,2017 年 10 月, 京都リサーチパーク, 京都
7. 金村 聖志, グリーン社会のキーテクノロジー電池技術の展開, 第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017, 2017 年 10 月,
タワーホール船堀, 東京
8. 棟方裕一, 三次元構造化によるリチウム二次電池の新展開, 第 74 回表面技術アカデミック研究会討論会, 首都大学東京 秋葉原サテライトキャンパス, 東京
9. 梶原 浩一, ゾル－ゲル法による光機能性シリカガラスの合成と機能開拓, ニューガラスフォーラム 第 129 回若手懇談会, 2018 年 3 月, 日本ガラス工業センター, 東京【招待講演】
1.

2.

3.

4.

Kiyoshi Kanamura, Interfacial Control of All Solid State
Battery with Li Metal Anode, LLZAl Electrolyte and LiMO2
Cathode, PACRIM12, 2017 年 5 月, Waikoloa, Hawaii, USA
Kiyoshi Kanamura, Masaki Haibara, Naohiro Kobori, andHirokazu Munakata, Interfacial Behavior of Li Metal
Anode in Nonaqueous Electrolytes Under Controlled
Current Distribution, 2017 International Workshop on
Electrified Interfaces for Energy Conversions, 2017 年 5月, 湘南国際村センター, 神奈川
Koichi Kajihara, Tatsuya Mori, Kiyoshi Kanamura,
Yoshitake Toda, Hidenori Hiramatsu, and Hideo Hosono,
Synthesis, structure, and properties of indium-based
ultraviolet-transparent electroconductive oxyfluoride
InOF, STAC10, 2017 年 8 月, メルパルク横浜, 神奈川
Kanamura Kiyoshi, Kozuka Kyoko, Shoji Mao, Kimura
Takeshi, Munakata Hirokazu, Preparation of All solid

24

研究室年次報告■特許
1. 特願 2017-142512, 電解質組成物、電解質膜及び電池,
金村 聖志, 棟方 裕一, 木村 豪志■著書・総説・解説、報告書
1. Kiyoshi Kanamura, Large-Scale Batteries for Green
Energy Society, Electrochemical Science for a
Sustainable Society: A Tribute to John O’M Bockris,
Editors: Uosaki, Kohei, pp. 175-195.
2. 梶原浩一, 光機能性シリカガラスの合成, ゾル–ゲルテク
ノロジーの最新動向, 新材料・新素材シリーズ, 幸塚広光(編) (シーエムシー出版, 2017), 第 25 章, pp. 250-259
3. 棟方裕一, リンの事典 (大竹久夫編, 朝倉書店 2017),
第 7 章 工業利用, 電池, pp. 248-249■受賞
1. 日本化学会 BCSJ 賞(vol. 90, no. 12), Koichi Kajihara,
Naoto Tezuka, Mao Shoji, Jungo Wakasugi, Hirokazu
Munakata, Kiyoshi Kanamura, Li4B4M3O12Cl (M = Al, Ga):an electrochemically stable, lithium-ion-conducting cubic
boracite with substituted boron sites, Bull. Chem. Soc.
Jpn. 90, 1279-1286 (2017)■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育(1)連携大学院協定に基づく研究指導実績
韓国忠南大学校グリーンエネルギー研究センターとの国際交流協定に基づく研究指導実績
1. 2017 Joint Seminar in Japan, 2017 年 7 月, 首都大学東京, 参加学生数 25 名 (首都大学東京金村研究室、韓国
忠南大学校 Kim 研究室、Cho 研究室との合同セミナー)
2. 2018 Joint Seminar in Korea, 2018 年 3 月, 韓国忠南大学校 (首都大学東京金村研究室、韓国忠南大学校 Kim
研究室、Cho 研究室との合同セミナー), 派遣学生数 9 名(2)その他，他機関との教育の連携に関する実績）
3. 日本化学会電気化学ディビジョン化学電池材料研究会
第 40 回講演会・夏の学校 幹事校, 2017 年 8 月, 石和ビ
ューホテル, 山梨, 参加学生数 23 名(全国の電池材料関連の研究室の学生を主体とした合同宿泊セミナー)
4. 第 15 回四大学合同研究会, 2017 年 11 月, 東京理科大学, 東京, 参加学生数 26 名(首都大学東京金村研究室、
東京理科大学安盛研究室、早稲田大学菅原研究室・宗宮研究室、慶応義塾大学今井研究室による合同ポスタ
ー発表会)
5. JST さくらサイエンスプラン, 2018 年 2 月, 中国科学院青島生物エネルギー・プロセス研究所より教員 1 名、大学
院生 1 名を首都大学東京に受入■先端的・学際的な研究の推進
1. 科学技術振興機構 先端的低炭素化技術開発-次世代蓄電池（ALCA-SPRING）プロジェクト 次世代電池に関する研究 [主な連携機関] 慶応大学理工学部、東北大学金属材料研究所、東京大学生産技術研究所、物質・材料研究機構、岩手大学工学部
2. 高純度合成シリカガラスおよびa-石英における真性欠陥過程に関する研究 [主な連携機関] 東京工業大学フロンティア材料研究所、ラトビア大学固体物理学研究所
3. 放射線熱蛍光線量計に関する研究 [主な連携機関] 首都大学東京健康福祉学部

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研究室年次報告
環境分子化学分野 高木研究室
教授 高木慎介

助教 嶋田哲也■構成員
高木 慎介 （たかぎ しんすけ) 教授/博士(工学)光化学、光機能材料化学、粘土科学
9-446号室 TEL：042-677-2839
takagi-shinsuke@tmu.ac.jp

また、時間分解蛍光測定により、エネルギー移動反応のメカ
ニズムを詳細に検討し、ナノシート上における色素分子の吸着分布に関して詳細に検討した。さらに進んでは、フタロシア
ニン系の色素を用いることで、多数の分子から一つの分子に光エネルギーを集めることが可能であることを明らかとした。
最近では半導体ナノシートであるチタニアナノシート上においても色素の吸着構造を制御可能であることを見出した。

嶋田 哲也 (しまだ てつや) 助教/博士(工学)
物理化学、分光計測
9-445号室 TEL：042-677-1111 内線4897 shimadatetsuya@tmu.ac.jp

無機ナノシート上における分子配列技術に関する研究
高木慎介、嶋田哲也
これまでに、独自の無機ナノシート上における分子配列技術を見出してきたが、無機ナノシート上の負電荷間距離と、ゲ
スト色素分子内正電荷間距離の一致が重要である事(SizeMatching Effect : SME)を明らかとしてきた。本研究では、負電荷間距離のことなるナノシート材料を合成することにより、ゲスト色素であるポルフィリン分子の精密な分子間距離制御を試みた。特に、無機ナノシート骨格の異なる位置で電荷を発生させた際のゲスト吸着挙動への影響について明らかとした。
また、末端修飾粘土の利用により、エネルギー移動反応をプローブとした色素の吸着構造の直接的観測を行った。その結
果、色素の種類により吸着分布が異なることを見出した。また、全く新規な吸着種として中性分子を用いたところ、中性分子であっても、十分に複合体形成が可能であり、興味深い光化
学的性質を示すことを明らかとした。さらには、蛋白質の吸着挙動についても検討し、ナノシート上では蛋白質の構造に興味深い変化が現れることを見出した。

修士課程 15 名
学部 4 年 7 名■研究概要
植物による光合成においては、精緻な分子配置が高度な化学反応の実現において重要な役割を果たしている。分子を並べることは究極のナノテクノロジーの一つであり、これまでの化学では不可能だったナノ材料の開発や、精緻な化学反応系の構築が可能となる。独自に見い出した分子配列技術を用いて、有機合成を基盤とした機能性色素材料の開発や、人工光合成モデルの研究を行ってきている。光合成反応は分子配列を巧みに利用している理想的なエネルギー変換反応であり、人工光合成を実現できれば、環境問題、エネルギー問題に大きく貢献することができる。一方、極短パルスレーザ
ーを用いた超高速時間分解分光測定、導波路分光測定など
により学理を追求し、科学の発展につながる新たな法則、原理の発見を目指している。さらに進んではナノ構造化学と光化学研究を結びつけることにより新たな学問領域の創成に向けて研究を進めている。このような研究方針のもと、本年度は下記の研究を進展させた。
人工光捕集系の開発に関する研究
高木慎介、嶋田哲也
無機ナノシート上に配列させた色素集合体を用いて、異種色素間での光エネルギー移動反応において高効率な系を見出してきた。本年度は、用いる色素の種類や、色素の混合比率などを調整することにより、ほぼ１００％の効率でのエネル
ギー移動反応を実現した。

図 2. 精密に設計に基づき合成した異なる負電荷間距離を持つ
粘土シートにより、分子間隔を自在にコントロール

表面固定誘起発光増強の発見
高木慎介、嶋田哲也
通常色素は、その分子構造に基づく特徴により発光強度が定まっている。一方、本研究では、発光が極めて弱い色素であっても、ナノシート上に無会合状態で吸着させることにより、多くの場合に発光増強が起こることを見出した。色素によっては 100 倍を越える発光増強が観察され、光機能性材料の開発に有益な技術である。

図 1. 相補的光吸収を持つ色素分子の組合せにより、太陽光(薄青色)の可視光全域を高効率に有効利用する光捕集システム

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9.
図 3. スチルバゾウリウムの発光現象、左：ナノシートなし、右：ナノシート共存下10.

半導体ナノシートー色素複合体の作成に関する研究
高木慎介、嶋田哲也
粘土鉱物は絶縁体であるために、それ自体は電子移動活性を有しない。そこで、新規に半導体ナノシートを設計、合成
し、色素との複合体形成挙動を検討した。その結果、粘土鉱物ナノシートと同様に、色素の高密度、無会合吸着構造を実現できることを明らかとした。このことにより、太陽電池、人工光合成系の構築に向け、新たな知見を得た。

11.

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13.

図 4. チタニアナノシート上における吸着構造制御と、光電子注入■査読付き論文
1.
Energy Transfer among Three Dye Components in a
Nanosheet-Dye Complex: An Approach To Evaluating
the Performance of a Light-Harvesting System, Y.
Ohtani, S. Kawaguchi, T. Shimada, S. Takagi, J. Phys.
Chem. C, 121, 2052-2058 (2017).
2.
“Size-Matching Effect” in Cationic Porphyrin-Titania
Nanosheet Complex, A. Sonotani, T. Shimada, S. Takagi,
Chem. Lett., 46, 499-501 (2017).
3.
Trapping of excess energy in a nano-layered
microenvironment to promote chemical reactions, V.
Ramakrishnan, Y. Nabetani, D. Yamamoto, T. Shimada,
H. Tachibana, H. Inoue, Phys. Chem. Chem. Phys., 19,4734-4740 (2017).
4.
Photoinduced electron transfer in layer-by-layer thinsolid films containing cobalt oxide nanosheets,
porphyrin, and methylviologen, R. Sasai, Y. Kato, W.
Soontornchaiyakul, H. Usami, A. Masumori, W.
Norimatsu, T. Fujimura, S. Takagi, Phys. Chem. Chem.
Phys., 19, 5611-5616 (2017).
5.
Unique Fluorescence Behavior of Dyes on the Clay
Minerals Surface: Surface Fixation Induced Emission(S-FIE), D. Tokieda, T. Tsukamoto, Y. Ishida, H. Ichihara,
T. Shimada, S. Takagi, J. Photoch. Photobio. A, 339, 67–
79 (2017).
6.
Light Energy Accumulation from Pyrene Derivative toTris(bipyridine)ruthenium on Clay Surface, D. Morimoto,
H. Yoshida, K. Sato, K. Saito, M. Yagi, S. Takagi, T. Yui,
Langmuir, 33, 3680–3684 (2017).

Highly Selective Photochemical Epoxidation of
Cyclohexene Sensitized by Ru(II) Porphyrin-ClayHybrid Catalyst, D. Tatsumi, T. Tsukamoto, R. Honna,
S. Hoshino, T. Shimada, S. Takagi, Chem. Lett., 46,
1311-1314 (2017).
Photoluminescence by Intercalation of a Fluorescent
β-Diketone Dye into a Layered Silicate, M. Hirose, F.
Ito, T. Shimada, S. Takagi, R. Sasai, T. Okada, Langmuir,
33, 13515–13521(2017).
Adosorption And Photochemical Behavior Of MonoCationic Porphyrin Onto Synthetic Saponite, S.
Wakayama, S. Takagi, T. Shimada, Clay Science, 20, 13 (2017).
Characterization of Dispersed Titania Nanosheet under
Aqueous Conditions and its Complex Formation
Behavior with Cationic Porphyrin, K. Sano, A. Sonotani,
D. Tatsumi, Y. Ohtani, T. Shimada, S. Takagi, J. Photoch.
Photobio. A, 353, 597-601(2018).
Active Species Transfer-Type Artificial Light
Harvesting System in the Nanosheet – Dye Complexes:
Utilization of Longer Wavelength Region of Sunlight, S.
Suzuki, D. Tatsumi, T. Tsukamoto, R. Honna, T. Shimada,H. Inoue, S. Takagi, Tetrahedron Lett., in press.
Elucidation of the Adsorption Distribution of Cationic
Porphyrin on the Inorganic Surface by Energy Transfer
as a Molecular Ruler, A. Nakayama, J. Mizuno, Y. Ohtani,
T. Shimada, S. Takagi, J. Phys. Chem. C, in press.
Fluorescence Enhancement Behavior of Hemicyanine
Derivatives on the Clay Nanosheets: Aggregation
Induced Emission (AIE) vs. Surface - Fixation Induced
Emission (S-FIE), N. Kudo, T. Tsukamoto, D. Tokieda, T.
Shimada, S. Takagi, Chem. Lett. in press.

■学会発表【招待講演・依頼講演・受賞講演】
1.
PHOTOCHEMICAL EPOXIDATION WITH LIGHT
HARVESTINGFUNCTIONALITYON
THE
INORGANIC SURFACES, S. Takagi, 2017 International
Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2017).
2.
Environment-responsive materials composed by dyes andlayered compounds, S. Takagi, The 1st International
Workshop on Chromogenic Materials and Devices.
3.
Unique absorption and emission behavior of layeredmaterials - dyes complexes， 高木慎介，日本化学会第98 春季年会， 招待講演， 千葉， 2018 年 3 月.
4.
二次元性材料が提供する興味深い光化学反応場， 高木慎介，日本化学会第 98 春季年会， 招待講演， 千葉， 2018 年 3 月.
5.
人工光合成研究の夢， 高木慎介， 第 3 回 FoS Club
Meeting， 招待講演， 愛知， 2018 年 3 月.
【国際会議・国内発表】
6.
Control of Molecular Assembly Structure on
Semiconductor
Photocatalyst
for
Artificial
Photosynthesis, K. Sano, A. Sonotani, Y. Ohtani, T.
Shimada, S. Takagi, The 2nd International Symposiumon Hydrogen Energy‒based Society, Tokyo (Japan),November, 2017.
7.
粘土ナノシート吸着による酸性条件下でのミオグロビンのリフォールディング， 田淵大裕・佐藤百合菜・嶋田哲
也・高木慎介， 第 17 回日本蛋白質科学会年会， 宮城，

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2017 年 6 月．
自己蛍光消光をプローブとしたアニオン性粘土ナノシー
ト表面における二価カチオン性色素の吸着分布の解析，
大﨑穣・山本大亮・嶋田哲也・高木慎介・井上晴夫，
2017 年光化学討論会， 宮城， 2017 年 9 月．
粘土ナノシート上におけるピリジン誘導体の吸着および発光挙動の解明， 中里亮介・本橋稔・園田与理子・嶋田哲也・高木慎介， 2017 年光化学討論会， 宮城，2017 年 9 月．
エネルギー移動反応を分子定規とした粘土ナノシート上
におけるポルフィリン類 の吸着分布の解明， 中山亜
裕美・水野淳也・大谷優太・嶋田哲也・高木慎介， 2017
年光化学討論会， 宮城， 2017 年 9 月．
High Density Adsorption of Cationic Porphyrin on
Exfoliated Titania Nanosheet ， K.Sano ・ A.Sonotani ・D.Yamamoto・T.Shimada・H.Inoue， 2017 年光化学討論会， 宮城， 2017 年 9 月．
二価カチオン性ポルフィリン/粘土ナノシート複合体の光化学的挙動に対する層電 荷密度の影響， 藤村卓也・
嶋田哲也・笹井亮・高木慎介， 2017 年光化学討論会，
宮城， 2017 年 9 月．
粘土ナノシート上における共吸着挙動の光化学的解析，
熊坂充弘・嶋田哲也・高木慎介， 2017 年光化学討論会， 宮城， 2017 年 9 月．
Size-Matching Effect を利用したチタニアナノシートとカ
チオン性ポルフィリンの複合体形成挙動， 佐野奎斗・
園谷周・大谷優太・嶋田哲也・井上晴夫・高木慎介， 日
本化学会新領域研究グループ「低次元無機-有機複合系の光化学」第 6 回サマーセミナー， 宮城， 2017 年 9月．
異なる負電荷密度を有する粘土を用いたチアゾールオ
レンジの吸着挙動の検討， 門馬実乃里， 日本化学会
新領域研究グループ「低次元無機-有機複合系の光化学」第 6 回サマーセミナー， 宮城， 2017 年 9 月．
新規ポルフィリンを用いたチタニアナノシートへの電子注入の観測， 原純平・中山亜祐美・園谷周・嶋田哲也・
高木慎介， 日本化学会新領域研究グループ「低次元無機-有機複合系の光化学」第 6 回サマーセミナー，
宮城， 2017 年 9 月．
半導体チタニアナノシート表面におけるカチオン性色素の吸着および光化学的挙動， 佐野奎斗・園谷周・大谷優太・熊坂充弘・立花宏・嶋田哲也・高木慎介， 第 36回固体・表面光化学討論会， 滋賀， 2017 年 11 月．
自己蛍光消光を用いたアニオン性粘土ナノシート上における二価カチオン性色素の吸着構造の解析， 大﨑
穣・嶋田哲也・井上晴夫・高木慎介， 新学術領域研究「革新的光物質変換」第 1 回公開シンポジウム， 東京，2018 年 1 月
Sn ポルフィリン類の水中、室温合成， 大﨑穣・Thomas
Arun・嶋田哲也・高木慎介・立花 宏・井上晴夫， 日本
化学会第 98 春季年会， 千葉， 2018 年 3 月．
ゾル/ゲル法による酸化チタンナノ粒子の合成と分子触媒 増 感 水 分 解 挙 動 ， 佐 野 奎 斗 ・ Kuttassery
Fazalurahman・Remello Sebastian Nybin・嶋田哲也・高木慎介・立花宏・井上晴夫， 日本化学会第 98 春季年会， 千葉， 2018 年 3 月．
ミオグロビンの粘土ナノシート上への吸着による構造変化， 田淵大裕・荒井巽・佐藤百合菜・嶋田哲也・高木慎介， 日本化学会第 98 春季年会， 千葉， 2018 年 3 月．
粘土ナノシートにおけるフラーレン誘導体の吸着挙動，
二村圭亮・中里亮介・本橋稔・嶋田哲也・高木慎介， 日

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25.

本化学会第 98 春季年会， 千葉， 2018 年 3 月．
半導体ナノシート上における色素分子の光電気化学特性， 園谷周・佐野奎斗・大西涼太・嶋田哲也・高木慎介，
日本化学会第 98 春季年会， 千葉， 2018 年 3 月．
粘土ナノシート上におけるペルオキシダーゼの吸着挙動及び酵素活性の評価， 荒井巽・田淵大裕・佐藤百合菜・仁科遥・高木慎介・嶋田哲也， 日本化学会第 98 春
季年会， 千葉， 2018 年 3 月．
粘土ナノシート上におけるピリジン誘導体の吸着および発光挙動， 中里亮介・本橋稔・嶋田哲也・高木慎介，
日本化学会第 98 春季年会， 千葉， 2018 年 3 月．

■特許
1.
特許第 6183838 号, 異性化反応制御方法、及び異性体製造方法, 高木慎介，嶋田哲也，梅本哲郎，， 2017年8月
■著書・総説・解説、報告書
1.
Inorganic Nanosheets and Nanosheet-Based Materials(Chapter 1.&14. ), S. Takagi, Springer (2017)2.
層状無機化合物と光化学, 高木慎介, 化学と工業 70(2017)
3.
二次元物質の科学―グラフェンなどの分子シートが生み出す新世界 （第 11 章 光化学の舞台としての無機ナ
ノシート 執筆）, 高木慎介, 化学同人, (2017).
■受賞
1.
日本化学会低次元系光機能材料研究会第６回サマーセミナー優秀講演賞，佐野奎斗(首都大学東京・M1)，
2017 年 9 月，Size-Matching Effect を利用したチタニア
ナノシートとカチオン性ポルフィリの複合体形成挙動
2.
日本化学会低次元系光機能材料研究会第６回サマーセミナー優秀ポスター賞，門馬実乃里(首都大学東京・
M1)， 2017 年 9 月，チアゾールオレンジの粘土上での会合挙動
3.
日本化学会低次元系光機能材料研究会第６回サマーセミナー優秀ポスター賞，原純平(首都大学東京・B4)，2017 年 9 月，新規ポルフィリンを用いたチタニアナノシートへの電子注入の観測
4.
第 36 回固体・表面光化学討論会最優秀発表賞，佐野奎斗(首都大学東京・M1)， 2017 年 11 月，半導体チタ
ニアナノシート表面におけるカチオン性色素の吸着状態
および 光化学挙動の解析■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育1.
日本化学会低次元系光機能材料研究会サマーセミナー（気仙沼大島）■先端的・学際的な研究の推進
日本化学会研究会における役員として、ナノシート材料の学際的利用を促進した。
Asian Photochemistry Association の理事として、光化学のアジアにおける学際的普及を促進した。
フォーラム人工光合成ネットワーク副代表として、エネルギ
ー問題の社会への啓発活動を行ったｗ

研究室年次報告

環境分子化学分野 山口研究室
教授

山口 素夫

准教授

佐藤 潔

■構成員
山口 素夫 （やまぐち もとお） 教授 / 工学博士
専門分野： 応用錯体化学，酸化触媒，機能性錯体
9-542号室 TEL：042-677-2849
yama@tmu.ac.jpc) 環状四核錯体の合成と包接挙動：三座配位子に架橋配位子としてピラジンを組み込んだ単核ルテニウム錯体をユニットして，自己集合により環状四核錯体のみが選択的に得られることを見出した．また，この環状四核錯体の空孔内に，チオシアン酸イオンやアジドイオンなど柱状アニオンや球状のハライドイオンを用い，その包接挙動をプロトンＮＭＲスペクト
ルやＤＯＳＹスペクトルにより検討したところ，塩化物イオンや臭化物イオンがよく包接されることを見出した．さらにホスト・ゲスト錯体の構造を密度汎関数法計算により検討したところ，塩化物イオンや臭化物イオンのホスト・ゲスト錯体はリム２ヶ所と空孔中心付近１ヶ所に極小値を持つのに対し，ヨウ化物
イオンのホストゲスト錯体では空孔中心付近には極小値がな
く，リム２ヶ所のみに極小値を持つことから，イオン半径が大
きく空孔中心には包接されないことが示唆された．

佐藤 潔 （さとう きよし） 准教授 / 博士（工学）
専門分野： 複素環化学，分子認識化学，構造有機化学
9-542号室 TEL：042-677-2848
sato-kiyoshi@tmu.ac.jp
修士課程 ４名
学部 4 年 ４名■研究概要(1) 光機能性ルテニウム錯体の開発
山口 素夫
a) 配位子の光解離反応のスイッチング：配位子にスイッチ
ング部位として，プロトンが可逆的に付加・脱離するイミダゾ
ール基を導入したターピリジン誘導体を有する混合配位型ル
テニウム錯体を合成し，酸や塩基の添加によりプロトンが二段階で可逆的に付加・脱離することを確認した．さらにアセト
ン溶液中における光配位子置換反応を検討した結果，塩基添加時には反応速度が約１００分の１に抑制され，高い反応
速度制御が可能であることが分かった．この様に，配位子に導入されたイミダゾール基は酸や塩基の添加により容易に変換可能なスイッチであり，光解離反応に対するスイッチング性能の著しい向上が実現された．今後種々の光機能性材料への応用が期待される．

図２ ピラジン架橋 Ru 環状四核錯体の最安定構造(2) 環境応答型イオン性凝集誘起発光材料の開発
佐藤 潔
近年，凝集することによって発光強度が大幅に増加する AIE現象を利用したバイオイメージング用色素やケモセンサーなどの研究が活発に行われている．既にヘキサフェニルシロー
ルをはじめ様々な複素環をコアとしたポリアリール型の AIE 発色団が報告されているが，いずれも中性複素環であるためバ
イオイメージングやプローブ色素として用いるには親水性置換基を取り付ける必要がある．一方，イオン性複素環をコアに用いた場合，親水性置換基を取り付けることなく水溶性を付与することができるため有用であるが，ピリジニウム環をコアとする AIE 色素として唯一報告されている 1,4-ビス(2,4,6-トリフェニルピリジニオ)ベンゼンは，凝集に伴う発光強度の増加率が小さいことや光閉環反応によって AIE とは逆の発光挙動を示す縮合多環化合物を生成するなど改善の余地がある．
そこで本研究では，２つの 1,2,4,6-テトラフェニルピリジニウム
ユニットをメチレンやヘテロ原子を介して架橋することで，凝集時の発光強度の増加率が大きく，かつ光閉環反応に対する安定性にも優れたイオン性 AIE 色素の開発を目的とした．

図１ 外部因子による配位子光解離反応の制御b) ルテニウムーランタニドヘテロ二核錯体の合成とその光
化学：架橋配位子ビスベンズイミダゾールを有するルテニウ
ム錯体を用いて，ランタニド元素であるネオジウム錯体をアセトン中で加えヘテロ二核錯体を合成し，その性質を調査した．
光照射による配位子置換反応の反応速度を測定したところ，配位子が脱プロトン化した錯体で最も速く，ルイス酸であるネ
オジウムイオンやプロトン酸が付加した錯体は遅くなった．

29

研究室年次報告
混合比を変化させた MeCN/H2O 混合溶媒中における AIE 特性を観測したところ，メチレン架橋体（X = CH2）は，1,4-ビス(2,4,6-トリフェニルピリジニオ)ベンゼンと同様に蛍光スペクト
ル測定中に光閉環反応を起こして強発光性の縮合多環化合物を生成したが，電子供与性のヘテロ原子（X = O, S, NH）で架橋した３種の色素は高い光安定性を示すと共に，溶液状態の蛍光量子収率の低下と凝集状態における蛍光量子収率の増加を示した．さらに，凝集状態における発光波長は，架橋に用いたヘテロ原子の電子供与性の強さに依存して長波長側へシフトし，肉眼でも識別可能な異なる発光色を示した．

一方, 1-メチル-2,3,4,5,6-ペンタフェニルピリジニウムでは，ヘキサフェニルピリジニウムと同様の箇所で閉環した生成物が得られた．しかし，どちらの場合もそれ以上の閉環反応は進行しなかった．そこで，1-メチル-2,3,5,6-テトラフェニル体の場
合を検討したところ，反応はほとんど進まなかったことから．
2,3-フェニル基間および 5,6-フェニル基間の反応性の低さが三カ所以上の閉環反応の進行を妨げている主要因であることが明らかとなった．現在この部位を予め縮環した前駆体からの合成経路を検討中である．

■査読付き論文
1. Dual-mode Cross-coupling on Aromatic Imino
Compounds by Dihydridoruthenium Catalysts, D.
Hirasawa, Y. Watanabe, T. Yamahara, K. Tanaka, K. Sato,T. Yamagishi, Molecular Catalysis, in press (2018)■学会発表【国際会議】
1. Motowo YAMAGUCHI, Pyrazine-bridged Macrocyclic
Tetranuclear Ruthenium Complex: Synthesis, Inclusion
Behavior, and Electrochemical Properties, The 24th
International SPACC Symposium 2017 年 11 月，オークラ
ンド, ニュージーランド
2. Wataru MURATA, Kiyoshi SATO, Motowo YAMAGUCHI,
Exploring Efficient Metal Complexes as a Catalyst for
Hydrogenation and Dehydrogenation, The 2nd
International Symposium on Hydrogen Energy‒based
Society 2017 年 11 月，首都大学東京, 八王子
3. Ken SEIMIYA, Kiyoshi SATO, Motowo YAMAGUCHI,
Application of Bis-Pyridinium Derivatives for a
Multi-Electron Anolyte of Aqueous Organic Redox Flow
Batteries, The 2nd International Symposium on Hydrogen
Energy‒based Society 2017 年 11 月，首都大学東京, 八王子

図３ ヘテロ原子で架橋したピリジニウム二量体の AIE(3) 多重光閉環反応による縮合多環アゾニア芳香族化合物の合成
佐藤 潔
縮合多環芳香族化合物の橋頭位炭素を四級窒素で置換した「縮合多環アゾニア芳香族化合物」は，貴金属を使わない
低コスト燃料電池用正極材料や省エネルギー型発光材料として有望視されている窒素ドープグラフェンのモデル化合物である．本研究では 1,2,4,6-テトラフェニルピリジニウムの二重光閉環の適用範囲の拡張により，新規な縮合多環アゾニ
ア芳香族化合物の合成経路の開発について検討した．
ヘキサフェニルピリジニウムの光反応では，1,2,4,6-テトラフェニルピリジニウムとは閉環箇所が異なる二ヶ所閉環体が得られることが報告されている．閉環位置の違いについては理論計算による解析が行われているものの，閉環反応が三ヶ所以上は進まない点に関しての検証は行われていない．

hν
R

R
N+

【国内発表】
4. Motowo YAMAGUCHI，Kento AOSHIMA, Aya HAMAZAKI,
Kiyoshi SATO, Syntheses, Inclusion Behavior, andElectrochemical
Properties
ofPyrazine-bridged
Macrocyclic Tetranuclear Ruthenium Complex（英語講演），第 67 回錯体化学討論会 2017 年 9 月，北大，札幌
5. 玉井 桜子，佐藤 潔，山口 素夫，ルテニウムーネオジ
ウム二核錯体の合成と性質，第 67 回錯体化学討論会
2017 年 9 月，北大，札幌
6. 野崎 健吾, 木村 幸雄, 山口 素夫, 佐藤 潔, 合理的分子設計に基づいたアリール置換ピリジニウム及びイミ
ダゾリウムの凝集誘起発光特性, 第 28 回基礎有機化
学討論会, 2017 年 9 月, 九大, 福岡
7. 鳥井 萌, 池田 雄介, 山口 素夫, 佐藤 潔, 多重光閉環反応によるジアゾニアヘキサベンゾペリレンの合成,
第 28 回基礎有機化学討論会, 2017 年 9 月, 九大,
福岡

N+

R=H
R = PhhνN+N+

図４ 1,2,4,6-テトラフェニルピリジニウムおよびヘキサフェニ
ルピリジニウムの二重光閉環反応
そこで 1,2,3,5,6-ペンタフェニルピリジニウムの光閉環反応を検討したところ，反応は二段階で進み 1,2,4,6-テトラフェニルピ
リジニウムの場合と同じ箇所で閉環した生成物が得られた．
この様な逐次的な反応性となった要因が 3,5-位フェニル基の立体障害によるものであることを確認するため，3,5-ジメチル体の光閉環反応を検証したところ，一段目で反応は停止した．

30

分子計測化学分野 内山研究室
教授 内山 一美
准教授 中嶋 秀
准教授 加藤 俊吾
助教 乗富 秀富
助教 曾 湖烈特任准教授 孫 萌
学生実験担当 香川 末雄
学生実験担当 宮本 治子■構成員
内山 一美（うちやま かつみ）
教授/博士（薬学）
分析化学,マイクロ化学,マイクロ TAS,レーザー分光分析
9-339 室 TEL:042-677-1111 内線 4877
Uchiyama-katsumi@tmu.ac.jp

ではこの技術を分析化学に応用し，インクジェットマイクロチップを用いるキャピラリーガスクロマトグラフィーおよびキャピ
ラリー電気泳動用新規試料導入法を開発した。現在この研究をさらに発展させ，インクジェットを用いたオンライン濃縮法
や液液抽出法について検討している。

中嶋 秀(なかじま ひずる)
准教授/博士 (工学)
分析化学,マイクロ化学分析システム,クロマトグラフィー，
電気泳動,化学センサ,バイオセンサ
9-343 室 TEL：042-677-1111 内線 4882
nakajima-hizuru@tmu.ac.jp
加藤 俊吾(かとう しゅんご)
准教授/博士（工学）
大気化学,分析化学,地球化学
9-338 室 TEL：042-677-1111 内線 4875
shungo@tmu.ac.jp(2) インクジェットマイクロチップを用いる微少液滴 ELISA の開発
内山一美，曽 湖烈
酵素免疫測定法(ELISA)は抗原抗体反応を利用したタン
パク質の高感度測定法の一つであり，医療検査に広く用いられている。ELISA では 96 穴マイクロプレートを反応場として用いることにより多成分同時測定や多検体同時測定を可能にしている。しかし，測定に煩雑な操作が必要なうえ，測定に長時間を要するという問題がある。そこで，インクジェットを用いて形成した微少液滴を反応場とする ELISA を開発した。これ
により，ELISA の迅速化と試料量の大幅な削減を実現した。

乗富 秀富(のりとみ ひでたか)
助教/博士（工学）バイオプロセス、生体触媒工学, ナノ材料
9-148 室 TEL：042-677-1111 内線 4838
noritomi@tmu.ac.jp
曽 湖烈(ぜん ふーりえ)
助教/博士（PhD）
分析化学,マイクロ化学分析システム
9-344 室 TEL：042-677-1111 内 4883
zeng-hulie@tmu.ac.jp
孫 萌(そん めん)
特任准教授/博士（PhD）
分析化学
9-344 室 TEL：042-677-1111 内 4883
sunmeng@tmu.ac.jp
香川 末男(かがわ すえお)
学生実験担当9-290 室 TEL：042-677-1111 内線 4872
kagawa@tmu.ac.jp
宮本 治子(みやもと はるこ)
学生実験担当9-291 室 TEL：042-677-1111 内線 4873
miyamoto-haruko@jmj.tmu.ac.jp

博士後期課程： 3 名
博士前期課程： 5 名
学部 4 年： 9 名(3) マイクロケミカルペンの開発
内山一美
任意の材料表面の任意の位置に，微小化学修飾を可能とするツール（マイクロケミカルペン）を開発した。マイクロケミカ
ルペンは溶媒中に固定した材料表面に，反応試薬と触媒を送液し，数 10 ナノ～数マイクロメートルの反応領域を形成する。マイクロケミカルペンを材料表面で走査することにより反応領域が移動し，結果的に微小化学修飾パターンが形成される。本ツールは分子機械の配置及びその機能発現場の形
成，マイクロマシンの高機能化，マイクロ化学分析の高度化など多くの応用が期待される。

■研究概要(1) インクジェットマイクロチップを用いる超微量試料導入法の開発
内山一美，曽 湖烈
微小な液滴を吐出できるインクジェット技術は，プリンター
のみならず化学や材料の分野で広く利用されている。本研究31

がなく，測定対象物質の超高感度検出が可能である．しかし，
光検出器として一般的に用いられている光電子増倍管が大型かつ高価であるため，これをオンサイト測定に適用することは困難である。そこで，有機フォトダイオードをマイクロチップ上に作製し，これを光検出器とする新規化学発光分析システ
ムを開発した。このシステムを用いて，ルミノールの増強化学
発光に基づく過酸化水素の定量に成功した。

Data logger

Reagent②

Dark boxPC①
Syringe pump
SampleOPD

I/V conversion amplifier

Injector
Power supply

Light receiving
section②

H2O2(4) コンパクトディスク型マイクロチップを用いるマイクロ化学
分析システムの開発
中嶋秀
マイクロチップを用いて多成分同時測定や多検体同時測定を行う場合，多数のポンプとバルブが必要となるので，シス
テム全体が大型化してしまう問題がある。そこで，コンパクト
ディスク(CD)上に，多数の溶液溜めと微細流路(マイクロチャネル)を作製し，CD の回転による遠心力を利用してマイクロチ
ャネル内に試薬及び試料を導入する送液法を考案した。これ
を表面プラズモン共鳴(SPR)センサ，蛍光検出システムおよび電気化学検出システムに適用し，ポンプレス，バルブレス
な小型分析システムを開発することに成功した。

①

0.1 M Tris-HCl (pH 8.5)

②

•
•
•
•

1.2 mM luminol containing
1.0 mM p-iodophenol
0.1 mg/mL HRP
0.05 % Tween20

Sample•0-16.6 mM H2O2 (500 μL)(7) 携帯型感染症検査装置の開発
中嶋秀
デング熱などの熱帯地域特有の感染症がグローバル化により容易に国境を超えて伝搬し，全世界の脅威となりつつある。このような感染症による被害を最小限に食い止めるためには，感染症発生の早期検知と拡散防止が極めて重要である。しかし，熱帯地域の途上国では経済的基盤が不十分なことから，その対策が十分に行われていない。そこで，現場で，誰もが，簡便かつ迅速にウイルス抗体検査が可能な，小型で安価な携帯型検査装置を開発した。これを用いてベトナム
国立フエ医科薬科大学にて麻疹および風疹の抗体検査を実施し，従来法と同様の検査結果が得られることを実証した。

(8) 無電解めっき光ファイバーを用いる SPR センサの開発
中嶋秀
光ファイバー型 SPR センサは，プリズムやレンズが不要なので，装置の小型化や取り扱いが容易であるなどの利点を有している。しかし，SPR センサ用の光ファイバーを作製する
ためには，光ファイバーのコア表面に金属薄膜を形成するための回転機構を備えた特別な真空蒸着装置が必要なので，
SPR センサ用の光ファイバーを低コストかつ精度よく作製することは困難である。そこで，無電解めっき法を用いて光ファイバー表面に金属薄膜を簡便かつ安価に形成する方法を開発した。この方法により作製した光ファーバーを用いて，試料溶液の屈折率変化を市販の SPR センサと同等の感度で測定することに成功した。

200(mm
EL
SPF

EL
&

LPF
9CH&PD
I/V&

50(mm
50(mm
95g

•

Flow rate : 100 μL/min(5) 有機 EL を用いる蛍光検出システムの開発
中嶋秀
マイクロ化学分析システムでは，試料量が極微量であるため，超高感度な検出法が必要不可欠である。一般的に，レー
ザー誘起蛍光法や熱レンズ法が用いられているが，レーザーや顕微鏡などの周辺機器がマイクロチップそのものにくらべて極めて大きいため，オンサイトでの測定は事実上不可能である。そこで，有機 EL 素子をマイクロチップ上に作製し，これを光源とする新規マイクロチップ用小型蛍光検出システムを開発した。これにより，分析システム全体を小型化することに成功した。

9CH

Reagent①PC(6) 有機フォトダイオードを用いる化学発光分析システムの開発
中嶋秀
化学発光法は励起光源が不要であるため，光源に由来す
る迷光や変動が原因で生じるバックグラウンドノイズの影響

32

小型小電力のガスセンサーにより、都市郊外域や清浄な富士山頂で大気測定を行った。また、電池駆動で持ち運び可
能なシステムを作成し、車に乗せての汚染大気測定や、火山活動で放出されるガスの測定、登下山での大気成分の高度分布測定を行った。
(14) 環境大気中の水素濃度測定
加藤俊吾
水素社会が本格的に始まる前の状況での一般環境大気
中での水素濃度を把握するため、大気中の微量な水素濃度を測定するガスクロマトグラフィー/還元性ガス検出器のシス
テムを立ち上げ、都市郊外域での大気中水素濃度の測定を行った。

(9) 都市域の揮発性有機化合物の動態に関する研究加藤俊吾
郊外域（南大沢・つくば）において揮発性有機化合物の個別濃度測定を行い、郊外域における発生源ごとの光化学オ
キシダント生成への寄与を推定し、対策について検討した。

(13) バイオ炭のタンパク質ストレス耐性への応用に関する研究
乗富秀富
温室効果ガス排出削減を目指して、カーボンニュートラル
な林地残材などを原料としたバイオ炭を調製し、バイオ炭のタンパク質担体としての機能について検討を行った。その結果、バイオ炭は、タンパク質の熱や有機溶媒ストレスに対する脆弱性を著しく改善できることを見出した。この成果は、バイオセンサやバイオリアクター、バイオ燃料電池などへ応用可能である。

(10) 郊外森林域での大気汚染物質沈着に関する研究加藤俊吾
都市郊外の小規模森林（FM 多摩丘陵、東京農工大学）において、フラックスタワーを用いた大気微量成分の高度分布測定を行い、これらの森林への沈着挙動や、植物から発生する有機物と光化学オキシダントの関係などについて調べた。

■査読付き論文
1. 毛 思鋒, 張 永, Haifang Li, 曽 湖烈, 林 金明, 内山
一美
Writing of nanowires via high viscosity-induced nanodiffusive layer
Journal of Materials Chemistry C, 2017,5, pp.1166611671
2. 張 永, 毛 思鋒, 鈴木悠午, 田中 佑実, 河口 政登,
張 煒飛, 曽 湖烈, 中嶋 秀, 楊 明, 内山 一美
Elaborately programmed nanowires fabricated using atapered push–pull nozzle system
Chemical Communications, 2018,54, pp.719-722
3. 毛 思鋒, Wanling Zhang, Qiushi Huang, Mashooq Khan,
Haifang Li, 内山 一美, 林 金明
In Situ Scatheless Cell Detachment Reveals Correlation
between Adhesion Strength and Viability at Single-Cell
Resolution
Angew. Chem. Int. Ed, 2018, 57, pp.236 –240
4. 曽 湖烈, 毛 思鋒, 張 永, 中嶋 秀, 内山 一美
Reversibly electro-controllable polymer brush forelectro-switchable friction,
J. Mater. Chem. C, 2017 5, pp5877-5881.
5. 曽 湖烈, 張 永, 中嶋 秀, 内山 一美
Reversibly electro-switchable poly-allyloxyhydroxypropyl sulfonate branched brushes and its
applications,Sensor. Actuat. B, 2017, 251, pp334-338.
6. 中嶋吉弘, 鶴丸央, Ramasamy Sathiyamurthi, 坂本陽介,
加藤俊吾, 定永靖宗, 中山智喜, 宮﨑雄三, 望月智貴,
和田龍一, 松田和秀, 梶井克純
夏季東京都市郊外部におけるガス状グリオキサール濃度測定と発生源の検討
大気環境学会誌, 2017, Vol.52, No.6, pp.167-176
7. 中山 智喜, 車 裕輝, 松見 豊, Yu Morino, Kei Sato, 鶴(11) リモート地域での大気微量成分の濃度変動に関する研究加藤俊吾
近傍の発生源の影響を受けない沖縄県辺戸岬、石川県珠洲および北海道母子里において、大気中の一酸化炭素、オ
ゾン、揮発性有機化合物の観測を行い、長距離越境汚染輸送の影響について検討を行った。
(12)山岳地域での大気汚染物質濃度変動に関する研究加藤俊吾
富士山頂にある富士山測候所において、夏季に一酸化炭素、オゾンおよび二酸化硫黄の濃度測定を行った。夏季には国内で放出された火山性ガスが頻繁に検出されることを明らかにし、防災の観点からも有用な情報が得られることが分かった。また、商用電源の利用できない夏季以外での富士山頂の観測を目指して、小電力ガスセンサーでの観測や、バッテリーでの駆動テストを行った。
(13)小型ガスセンサーによる大気測定
加藤俊吾

33

8.

9.

丸 央, Sathiyamurthi Ramasamy, 坂本陽介, 加藤 俊
吾, 宮﨑雄三, 望月智貴, Kimitaka Kawamura, 定永 靖
宗, 中嶋 吉弘、松田 和秀、梶井 克純
Missing Ozone-Induced Potential Aerosol Formation at
a Suburban Deciduous Forest
Atmospheric Environment, 2017, 171, pp.91-97
Chang-Feng Ou-Yang, Chih-Chung Chang, Jia-Lin
Wang, Kojiro Shimada, 畠山 史郎, 加藤 俊吾, Jia-Yang
Chiu, Guey-Rong Sheu, Neng-Huei Lin
Characteristics of Summertime Volatile Organic
Compounds in the Lower Free Troposphere: Background
Measurements at Mt. Fuji
Aerosol and Air Quality Research, 2017, 17(12),pp.3037-3051
乗富 秀富, 西上純平, 遠藤 信行, 加藤 覚, 内山 一
美Influence of water activity on protease adsorbed on
biochar in organic solvents
Journal of Materials Science Research, 2017, 6(4), pp.
96-102

9.

10.

11.

■学会発表
1.
【招待講演】
内山一美
Analytical and Chemical Application of Ink-jet
IUPAC International Congress on Analytical Sciences
2017 (ICAS2017), Hainan International Convention &Exhibition Center, 6p-CA-K2
2. 張 煒飛、○内山 一美
インクジェットによる定量反応電気泳動イムノアッセイ第 84 回日本分析化学会 有機微量分析研究懇談会 第104 回計測自動制御学会 力学量計測部会 第 34 回合
同シンポジウム,, 大阪大学吹田キャンパス, O-16
3. ○田中 佑実, 曽 湖烈, 加藤 俊吾, 中嶋 秀, 内山 一
美μTAS のための温度応答性マイクロバルブの開発
日本分析化学会 第 66 年会, 東京理科大学葛飾キャン
パス, Ｙ2145
4. ○長嶋 萌子, 森岡 和大, 中嶋 秀, 辺見 彰秀, 曾 湖
烈, 加藤 俊吾, 内山 一美
ピペットチップ内壁を反応場とするオンサイト測定用蛍光検出システムの開発,
日本分析化学会 第 66 年会, 東京理科大学葛飾キャン
パス, Ｙ2110
5. 内山 一美
The use of an inkjet injection technique for quantitative
on-line electrophoretically mediated micro
Advances in Pharmaceutical Analysis 2017(APA 2017),
Wuhan University, China, K14
6. ○森岡 和大, 長嶋 萌子, 中嶋 秀, 辺見 彰秀, 曾 湖
烈, 加藤 俊吾, 東海林 敦, 柳田 顕郎, 内山 一美
有機フォトダイオードを用いる蛍光マイクロプレートリー
ダーの開発
日本分析化学会第 77 回分析化学討論会, 龍谷大学深
草学舎, P2021
7. 〇乗富秀富，西上純平，遠藤信行，加藤 覚, 内山一美
バイオマス炭への吸着による有機溶媒中でのプロテアーゼ活性の向上
分離技術会年会 2017，明治大学理工学部生田キャンパ
ス，S3-5
8. 片岡良太, 桃井裕広, 三浦和彦, 岩本洋子, 矢吹正教,

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

34

加藤俊吾
Factors controlling daytime and nighttime new particle
formation at the summit of Mt. Fuji, Japan
Asian Aerosol Conference (AAC) 2017, Jeju
三浦和彦, 片岡良太, 桃井裕広, 岩本洋子, 矢吹正教,
永野勝裕, 加藤俊吾, 小林拓, 速水洋, 大河内博, 植松
光夫
富士山頂におけるエアロゾルの新粒子生成，成長と雲生成に関する研究第 34 回エアロゾル科学・技術研究討論会, 豊洲
中山智喜, 車裕輝, 松見豊, 森野悠, 佐藤圭,鶴丸央,
Ramasamy Sathiyamurthi, 坂本陽介, 加藤俊吾, 宮崎雄三, 望月智貴, 河村公隆, 定永靖宗,中嶋吉弘, 松田和秀, 梶井克純
東京多摩丘陵における実大気へのオゾン添加による二次粒子生成の観測：エアロゾル生成モデル計算との比較
第 34 回エアロゾル科学・技術研究討論会, 豊洲
島田幸治郎, 松田和秀, 中嶋吉弘, 加藤俊吾, 畠山史郎
東京の都市大気に対する越境大気汚染物質の寄与推定の手法開発第 26 回環境化学討論会, 静岡
宮内洋輔, 大河内博, 島田幸治郎,勝見尚也，皆巳幸也，
小林拓，三浦和彦，加藤俊吾，竹内政樹，戸田敬，米持真一
富士山体を利用した大気境界層上層および自由対流圏における酸性ガスおよびエアロゾルの観測（１）
第 26 回環境化学討論会, 静岡
山脇拓実, 麻生智香, 大河内博, 島田幸治郎, 勝見尚也, 皆巳幸也, 小林拓, 三浦和彦, 加藤俊吾, 竹内政樹,
戸田敬, 米持真一
富士山体を観測タワーとして活用した自由対流圏大気および雲水中揮発性有機化合物の観測(2)第 26 回環境化学討論会, 静岡
大河内博，村上周平，廣川諒祐，島田幸治郎，勝見尚也，皆巳幸也，小林拓，三浦和彦，加藤俊吾，竹内政樹，
戸田敬，米持真一，榎本孝紀
自由対流圏大気エアロゾル中 PFOS/PFOA の動態に関する予備検討：新規開発されたハイボリュームエアサン
プラー用 PM2.5 サイクロンの富士山頂におけるフィー
ルド観測への適用
第 26 回環境化学討論会, 静岡
米持真一,堀井勇一, 小西智也, 大河内博, 加藤俊吾
富士山頂観測から考察した 2015 年夏季の関東地方のPM2.5 高濃度現象
第 58 回大気環境学会, 兵庫加藤俊吾, 大河内博, 三浦和彦
CO and O3 observation at the summit of Mt. Fuji during
summer2017 Symposium on Atmospheric Chemistry andPhysics at Mountain Sites, Gotemba
Yukiko Dokiya, Shiro Hatakeyama, 三浦和彦, 大河内博,
Masashi Kamogawa, Naoki Kaneyasu, Yoko Katayama,
Kazuya Sasaki, 加藤俊吾, Yukiya Minami, 小林拓
Ten years research at Mount Fuji research station2017 Symposium on Atmospheric Chemistry andPhysics at Mountain Sites, Gotemba
島田幸治郎, C. F. Ou-Yang, 加藤俊吾, N. H. Lin1, C. K.
Chan, Y. P. Kim, and S. Hatakeyama
Aerosol chemistry in summer at the top of Mt. Fuji

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

2017 Symposium on Atmospheric Chemistry andPhysics at Mountain Sites, Gotemba
片岡良太, 三浦和彦, 桃井裕広, 岩本洋子, 矢吹正教,
永野勝裕, 加藤俊吾, 小林拓, 速水洋, 大河内博
Properties of new particle formation at the summit of
Mt. Fuji, Japan - Measured results during summer from2006 to 2016 ?
2017 Symposium on Atmospheric Chemistry and Physics
at Mountain Sites, Gotemba
Yosuke Miyauchi, Hiroshi Okochi, Kojiro Shimada, Naoya
Katsumi, Yukiya Minami, Hiroshi Kobayashi, Kazuhiko
Miura, 加藤俊吾, Masaki Takeuchi, Kei Toda, Shinichi
Yonemochi
Observation of acidic gases and aerosols in the upper
atmospheric boundary layer and in the free troposphereon Mt. Fuji (2)2017 Symposium on Atmospheric Chemistry and Physics
at Mountain Sites, Gotemba
Tatsuya Yamaji, Hiroshi Okochi, Satoshi Ogawa, Naoya
Katsumi, Kojiro Shimada, Hiroshi Kobayashi, Yukiya
Minami, Kazuhiko Miura, 加藤俊吾, Shin-ichi Yonemochi,
Natsumi Umezawa, Kiyoshi Nojiri, and Kei Toda
Observation of gaseous mercury at the top and the footof Mt. Fuji
2017 Symposium on Atmospheric Chemistry and Physics
at Mountain Sites, Gotemba
Ryuichi Wada, Yasuhiro Sadanaga, 加 藤 俊 吾 , Naoya
Katsumi, Hiroshi Okochi, Yoko Iwamoto, Kazuhiko, Miura,
Hiroshi Kobayashi, Hitoshi Kamogawa, Jun Matsumoto,Seiichiro Yonemura
NOy measurements at the top of Mt. Fuji
2017 Symposium on Atmospheric Chemistry and Physics
at Mountain Sites, Gotemba
Shinji Muramoto, Indra Chandra, Yayoi Inomata, Hidenori
Higashi, Yoshio Otani, Takafumi Seto, Kazuhiko Miura,
Yoko Iwamoto, 加藤俊吾
Measurement of particle size distribution of nanoparticles
at summit of Mt. Fuji
2017 Symposium on Atmospheric Chemistry and Physics
at Mountain Sites, Gotemba
Megumi Nakamura, Hiroshi Okochi, Kojiro Shimada, Naoya
Katsumi, Yukiya Minami, Hiroshi Kobayashi, Kazuhiko
Miura, 加藤俊吾
Observation of cloud water chemistry in the freetroposphere and the atmospheric boundary layer on Mt.
Fuji (4)2017 Symposium on Atmospheric Chemistry and Physics
at Mountain Sites, Gotemba○乗富 秀富, 西上純平, 遠藤 信行, 加藤 覚, 内山
一美
微水系における粉炭吸着酵素の触媒活性に対する水分活性の影響
第 68 回コロイドおよび界面化学討論会，神戸大学，
3F17○乗富 秀富, 西上 純平, 遠藤 信行, 加藤 覚, 内山
一美
Effect of water activity on enzymes adsorbed on biomass
charcoal in organic media
Third International Conference on Science, Engineering &Environment (SEE-USQ 2017), University of Southern
Queensland, Brisbane, Australia, 3600

27. 中嶋 美優, 東海林 敦, Kenji Morita, 森岡 和大, 柳田顕郎, 辺見 彰秀, 曽 湖烈, 加藤 俊吾, 内山 一美, 中嶋 秀
Development of surface plasmon resonance sensor
using an optical fiber prepared by electrolessdisplacement gold plating method
PITTCON2018, Orlando,Florida , USA, 660-21P■著書・総説・解説、報告書■受賞
1. 長嶋萌子（博士前期課程１年）
英国王立化学会 Analyst ポスター賞「ピペットチップ内壁を反応場とするオンサイト測定用蛍光検出システムの開発」
日本分析化学会第 66 年会（東京理科大学葛飾キャンパス）
2. 曽 湖烈, Leading Scientist, 都市環境学部、首都大学東京■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育35

研究室年次報告

分子計測化学分野 久保研究室
教授

久保由治

准教授

Mulyana J. Yan

助教 西藪隆平■構成員
久保由治 (くぼゆうじ) 教授 / 工学博士
有機合成化学，超分子化学，機能性色素9-448 室 TEL：042-677-3134 yujik@tmu.ac.jp
MULYANA J. Yan (ムリヤーナヤン) 准教授 / Ph D
錯体化学，光化学
9-149 室 TEL：042-677-2823 ymulyana@tmu.ac.jp
西藪隆平 (にしやぶりゅうへい) 助教 / 工学博士
超分子化学，有機合成化学，材料化学
9-438 室 TEL：042-677-1111(内線 4941) ryuhei@tmu.ac.jp
図．光電気化学セルを用いた水素発生実験
学生数
博士後期課程：3 名
博士前期課程：13 名
学部生：7 名■研究概要
1) 凝集誘起発光（AIE）特性を利用した不斉認識センサーの提案
久保由治
凝集誘起発光（AIE）特性をもつπ共役分子は，従来の発光性分子と異なる機能創出ができる点で盛んに研究されている。
ボロン酸会合系に不斉情報を組み込む試みをおこない，構造が単純な不斉認識センサーの提案を検討した。

3) 色素増感太陽電池用増感色素の合成と評価
久保由治
低炭素社会の実現にむけた取り組みのひとつとして，太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換するための増感剤としてはたらく色素の合成をおこなっている。特に，資源の枯渇が懸念される貴金属に頼らないメタルフリー色素の合成に取り組んでおり，優れた光吸収特性および安定性を持つジピロメ
テンホウ素錯体(BODIPY)を基本骨格に採用した色素を色素増感剤に用いた色素増感太陽電池の高効率化を目指している。
4) カルコゲン含有π共役分子の開発
久保由治
カルコゲン含有π共役分子は，その原子に由来した光学特性の発現が期待される。本研究では，優れた光吸収特性および安定性を持つジピロメテンホウ素錯体(BODIPY)にセレノ
フェンを導入した色素の合成をおこなった。合成された色素が
光線力学的治療や有機合成で有用な一重項酸素の発生における増感剤としてはたらくことを見出した。
5) 太陽光の高効率利用を指向したフォトン・アップコンバージ
ョンの構築
久保由治
三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン(TTA-UC) は低強度で非コヒーレントな励起光でも達成されることから，既存の太陽電池や光触媒の高効率化，布怒りス
イッチングデバイスなどへの応用が期待されている。本研究では，ポルフィリンプラチナ錯体とジフェニルアントラセンからなる TTA-UC 系において，コバルト錯体の添加が TTA-UC 過程に摂動を与え，その結果，発光色の変化を導くといった興味深い発光色スイッチングが見出された。

図．AIE 特性を利用した不斉認識センサー
2) Photoelectrochemical cells for hydrogen generation
MULYANA J. Yan，久保由治
There is an urgent need for creating new energy materials
capable of producing hydrogen fuel from water as analternative to the use of fossil fuels. Our research isconcerned with creating bio-inspired energy materials, namely
photo electrochemical (PEC) cells, which are capable ofharvesting light energy to drive the water splitting process.
The construction of the devices involves the synthesis oforganic and inorganic materials, which can be assembled withappropriate semiconductors such as titanium oxide (TiO2) andindium tin oxide (ITO) nanoparticles.

6) ジアザボリンπ共役系化合物の合成
久保由治，西藪隆平
含ホウ素系π共役化合物は, ホウ素の空の p 軌道をπ共役系に組み込むことから，既存の芳香族炭化水素系にはない
特異な光物性が期待される。なかでも, C=C と等電子構造である B−N を含むπ電子系は機能性探求の観点から興味深い。
本研究では，B−N 複素環であるベンゾジアザボリンが直接ナ
フタルイミドに結合した新規化合物を合成した。当該色素は36

研究室年次報告
multicolor emission, chemical sensing and 3D cell culture,
Chem. Commun., 2017, 53, 3563-3566. DOI:
10.1039/C7CC00490G
7. K. Sakakibara, Y. Takahashi, R. Nishiyabu and Y. Kubo, A
Zn2+-coordinated boronate dipyrrin as a chemodosimeter
toward hydrogen peroxide, J. Mater. Chem. C, 2017, 5,3684-369. DOI: 10.1039/C7TC00405B (2017 Journal of
Materials Chemistry C HOT papers)
8. Y. Satta, R. Nishiyabu, T. D. James and Y. Kubo, A
1-hydroxy-2,3,1-benzodiazaborine-containingπ-conjugated system: synthesis, optical properties andsolvent-dependent response toward anions, Tetrahedron,
2017, 73, 2053-2061. DOI: 10.1016/j.tet.2017.02.050
9. Y. Kubo and R. Nishiyabu, White-light emissive materials
based on dynamic polymerization in supramolecularchemistry,
Polymer,
2017,
128,257-275.
DOI:10.1016/j.polymer.2016.12.082.
■学会発表【国内発表】
1. キラル分子を固定化させたボロネート粒子の調製とイミンの不斉還元への応用，中西雄大・永坂友佳・久保由治，
C05，有機合成化学協会関東支部シンポジウム，学習院
大学（目白キャンパス），2017 年 5 月 20 日
2. 有機セレン置換 BODIPY の合成と性質，飯塚啓太・中島美香・久保由治，C19，有機合成化学協会関東支部シンポジ
ウム，学習院大学（目白キャンパス），2017 年 5 月 20 日
3. 亜鉛配位型ボロネートジピリンの H2O2 応答型呈色挙動，
高橋由希・榊原圭織・西藪隆平・久保由治，2P-26，第 15回ホスト・ゲスト化学シンポジウム，立命館大学 びわこ・く
さつキャンパス，2017 年 6 月 3 日
4. ポリビニルアルコール薄膜表面を機能化できるボロン酸マーカーペンの開発，西藪隆平・岡出朋・久保由治，A17，第15 回ホスト・ゲスト化学シンポジウム，立命館大学 びわこ・くさつキャンパス，2017 年 6 月 3 日
5. A near-infrared organic photosensitizer for use in dye
sensitized photoelectrochemical water splitting ， Okta
Suryani, Yuta Higashino, J. Yan Mulyana, Yuji Kubo，1C03，
Annual meeting on photochemistry 2017 ， Tohoku
University，2017 年 9 月 4 日
6. 有機セレン置換 BODIPY 系色素の合成と光学特性，中島美香・飯塚啓太・久保由治，3P76，2017 年光化学討論会，
東北大学 (青葉山キャンパス) ，2017 年 9 月 6 日
7. エナンチオ選択的蛍光応答を示す凝集誘起発光性ボロネ
ートアンサンブル，星綾香・川合名子・西藪隆平・久保由治，
1P136，第 28 回基礎有機化学討論会，九州大学（伊都キャンパス），2017 年 9 月 7 日
8. テトラフェニルエチレンを含むボロネート動的共有結合分子系の合成と機能化，川合名子・金子尚義・星綾香・西藪隆平・久保由治，3C03，第 28 回基礎有機化学討論会，九州大学（伊都キャンパス），2017 年 9 月 9 日
9. ポリビニルアルコール固体表面を機能化できるボロン酸インクの開発，西藪隆平・岡出朋・久保由治，2J07，第 66 回
高分子討論会，2017 年 9 月 20 日
10.
A near-infrared organic photosensitizer for use indy sensitized photoelectrochemical water splitting，Okta
Suryani, Yuta Higashino, J. Yan Mulyana, Yuji Kubo，2P-54，
International symposium on novel energy nanomaterials,
catalysts and surfaces for future earth，The University ofelectro-communications，2017 年 10 月 29 日

溶媒に依存してアニオンに対する光学応答が変化する興味
深い光物性が見出された。
7) 過酸化水素に対する化学線量計として機能する亜鉛配位型ボロネートジピリンの合成
久保由治，西藪隆平
ピロールとアザフルベンから構成されるジピリンは種々の金属イオンのみならず典型元素とも錯体を形成でき，そのπ共役系との協働による多彩な機能化が期待できる。今回, 化学反応型ケモセンサー開発の一環として，ピナコールボリル基を有するジピリン誘導体を設計・合成した。当該色素の溶液に，亜鉛イオン存在下，当該色素に過酸化水素を添加すると，溶液の色が赤色から青色に変化した。さらに，当該色素を用いることで、過酸化水素の蒸気を検出できる試験紙型の化
学線量計を開発した。
8) ポリビニルアルコール固体表面を簡便に機能化できる化
学修飾剤の開発
西藪隆平、久保由治
合成高分子のひとつであるポリビニルアルコールの固体表面を簡便に機能化できる化学修飾剤の開発をおこなっている。
アンカー部位としてボロン酸基を持つ種々の化学修飾剤を合成し、表面修飾をおこなうことで固体型ケモセンサーや三次元細胞培養基材など機能性材料への展開を検討した。
9) 近赤外吸収光電変換素子の開発
久保 由治
近赤外光に対して高い吸収特性を有するナフト[1,3,2]オキ
サボリニン系ジベンゾ-BODIPY を新規に合成した。当該色素を組み込んだデバイスは、優れた光電変換特性を示し、フォトデテクターとして応用可能であることがわかった。
■査読付き論文
1. Yuji Kubo, Shun Tobinaga, Yoshihide Ueno, Tatsuya Aotake,
Hidenori
Yakushiji,
andTatsuya
Yamamoto 、
Near-infrared-absorbing Photodetectors Based on
Naphtho[1,3,2]oxazaborinine-type Dibenzo-BODIPY Dyes,
Chem.
Lett.,
2018,47,
300−303.
DOI:
dorg/10.1246/cl.1710612.
2. I. Purnama Y. Kubo, J. Y. Mulyana, A robust ruthenium
complex with nonyl-substituted bpy ligand for
dye-sensitized photoelectrochemical cell application, Inorg.
Chim.
Acta,
2018,
471,
467-474.
DOI:
10.1016/j.ica.2017.11.052
3. M. Kawai, A. Hoshi, R. Nishiyabu and Y. Kubo, Fluorescentchirality recognition by simple boronate ensembles withaggregation-induced emission capability, Chem. Commun.,2017, 53, 10144-10147. DOI: 10.1039/C7CC05784A
4. S. Erten-Ela, Y. Ueno, T. Asaba and Y. Kubo, Synthesis of adibenzo-BODIPY-incorporating phenothiazine dye as apanchromatic sensitizer for dye-sensitized solar cells,New. J. Chem., 2017, 41, 10367-10375. DOI:
10.1039/C7NJ01735A
5. O. Suryani, Y. Higashino, J. Y. Mulyana, M. Kaneko, T. Hoshi,
K. Shigaki and Y. Kubo, Near-infrared organic
photosensitizer
for
use
in
dye-sensitized
photoelectrochemical water splitting, Chem. Commun.,2017, 53, 6784-6787. DOI: 10.1039/C7CC02730C
6. R. Nishiyabu, S. Iizuka, S. Minegishi, H. Kitagishi, and Y.
Kubo, Surface modification of polyvinyl alcohol sponge withfunctionalized boronic acid to develop porous materials for

37

研究室年次報告
conference for young scientists，Blankenberge， Belgium，2018 年 2 月 21 日

11.
A new and robust ruthenium photosensitizer for
light-induced hydrogen production from water indye-sensitized photoelectrochemical cells (DSPECs) ，Indra Purnama, Yuji Kubo, Jacob Yan Mulyana，2P-55，
International symposium on novel energy nanomaterials,
catalysts and surfaces for future earth，The University ofelectro-communications，2017 年 10 月 29 日
12.
A near-infrared organic photosensitizer for use indy sensitized photoelectrochemical water splitting，Okta
Suryani, Yuta Higashino, J. Yan Mulyana, Yuji Kubo，P-13，
The 2nd International symposium on hydrogenenergy-based society ， Tokyo Metropolitan University ，2017 年 11 月 21 日
13.
A new and robust ruthenium photosensitizer for
light-induced hydrogen production from water indye-sensitized photoelectrochemical cells (DSPECs) ，Indra Purnama, Yuji Kubo, Jacob Yan Mulyana，P-3，The
2nd International symposium on hydrogen energy-basedsociety，Tokyo Metropolitan University，2017 年 11 月 21日
14.
動的構造制御に基づくボロネート大環状化合物の合成，金子尚義・西藪隆平・久保 由治，O-16，第 44 回有機典型元素化学討論会，東京工業大学（大岡山キャンパス），2017 年 12 月 7 日
15.
ボロネート自己集合粒子の界面機能化に基づく不斉固体触媒の調製，中西雄大・永坂友佳・久保由治，
P-70，第 44 回有機典型元素化学討論会，東京工業大学（大岡山キャンパス），2017 年 12 月
16.
Synthesis of a quinoline amide dye with aboronic acid-grafting group and its application tochemosensors, Uji;Pramoto, Yuji Kubo, 1F5-36, The
98th CSJ Annual meeting, Nihon University，2018 年
3 月 20 日
17.
マルチカラー発光をめざした AIE 活性ボロネートド
ットの合成，星光起・金子尚義・久保由治，1I4-44，日本化学会第 98 回春季年会，日本大学（船橋キャンパス），2018
年 3 月 20 日
18.
ボロネート酒石酸型発光分子の不斉認識機能，
星綾香・川合名子・久保由治，1F5-34，日本化学会第 98
回春季年会，日本大学（船橋キャンパス），2018 年 3 月 20
日19.
Photocatalytic hydrogen production using adibenzo-BODIPY-incorporated
phenothiazineaspanchromatic photosensitizer，Okta Suryani, Yumi Maeda,
J. Yan Mulyana, Yuji Kubo，3I1-07，The 98th CSJ Annual
meeting Nihon University，2018 年 3 月 22 日
20.
Dynamics of water reduction by dye-sensitized
photoelectrochemical cells incoporating ruthenium
photosensitizers，Indra Purnama, Yuji Kubo, Jacob Yan
Mulyana oral ， 2B5-43 ， The 98th CSJ Annual meeting，
Nihon University，2018 年 3 月 22 日
21.
三重項-三重項型アップコンバージョン用増感剤として機能するアリールセラニル BODIPY，飯塚啓太・中島
美香・久保由治，4F5-15，日本大学（船橋キャンパス），
2018 年 3 月 23 日

【招待講演等】
1. Hierarchical supramolecules using boronic acid building
blocks, Yuji Kubo, The 4th International Seminar of Chemistry,
Bundung (Indonesia),2018 年 9 月 29 日（基調講演）
2. テロ対策に活用する色素による爆発物検知技術の解説、
久保由治、環境技術委員会、衆議院第一議員会館、2017 年
12 月 19 日
3. ボロン酸ユニットを用いた機能性超分子の調製、久保由治、
第 49 回「工学とバイオ」セミナー、東京大学生産技術研究所、
2018 年 3 月 1 日■特許
1.新規化合物及びそれを用いた光電変換素子、久保由治、
紫垣晃一郎、特許第 6278504 号、2018 年 2 月 14 日
■国内外の大学・行政機関との連携を行った教育
1. 派遣留学生経済支援制度（部局中長期分），飛永駿（博士前期課程 2 年），派遣国：英国，派遣先：バーミング大学
2. 派遣留学生経済支援制度（部局中長期分），東野悠太（博士前期課程 1 年生、派遣国：トルコ共和国、派遣先：エーゲ大学太陽エネルギー研究所■受賞
1. 第 44 回有機典型元素化学討論会（7 日〜9 日）、優秀講演賞（Chemistry Letters Young Award）、金子 尚義君（首都大学東京、博士前期課程 2 年生）、2017 年 12 月、「動的構造制御に基づく発光型ボロネート大環状化合物の合成」.

【国際会議】
1.
A near-infrared organic photosensitizer for use indy sensitized photoelectrochemical water splitting ， Okta
Suryani, Yuta Higashino, J. Yan Mulyana, Yuji Kubo，Chemistry38環境調和化学分野 宍戸研究室
教授

宍戸 哲也

助教

三浦 大樹

■構成員
宍戸 哲也（ししど てつや）教授/博士（工学）
触媒化学、表面化学、固体酸塩基、選択酸化、その場分析
9-551 号 室 TEL ： 042-677-2850 内 線 4963 shishidotetsuya@tmu.ac.jp

は、アルキンの[2+2+2]付加環化反応に対して、担持 PdAu
合金触媒が優れた触媒活性を示すことを見出した。これらの触媒は広範なアルキン基質に適用可能であり、高い再利用性も示すことを明らかにした。種々の速度論的および分光学的解析により、合金表面に隣接して存在する Pd と Au が協奏的に作用し触媒反応を進行させていることを明らかにした。

三浦 大樹（みうら ひろき）助教/博士(工学)
触媒化学、固体酸塩基、有機合成化学、有機金属化学
9-550 号 室 TEL ： 042-677-2851 内 線 4962 miurahiroki@tmu.ac.jp
Deng Lidan（デン リダン）特任助教/博士（工学）触媒化学
9-538 号 室 TEL ： 042-677-2851 内 線 4958 dengdan@tmu.ac.jp

Au

博士後期課程 1 名
修士課程 15 名
学部 4 年 7 名

Pd

PdAu alloy

遷移金属触媒を用いる環境調和型分子変換反応に関する研究三浦大樹・宍戸哲也
遷移金属触媒を用いる選択的 C-C 結合生成反応は、医薬・農薬中間体等に含まれる複雑な炭素骨格を精密かつ高効率的に構築することが可能な重要な手法である。本年度は、ル
テニウム触媒による芳香族カルボン酸のアルデヒドへの付加反応によるイソベンゾフラノン誘導体の合成について検討を行った。最適反応条件において芳香族カルボン酸とアルデヒ
ドの適用範囲を検討した結果、様々な基質が適用可能であり、対応するイソベンゾフラノン誘導体がそれぞれ良好な収率で得られた。また、担持 Ru 触媒を用いた場合にも反応が良好に進行し、さらに触媒を複数回使用できることも明らかにした。

■研究概要
自動車排ガスの浄化に有効な担持 Rh 触媒の開発に関する研究
宍戸哲也、三浦大樹
自動車の排気ガスに含まれる窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素は、貴金属を含む三元触媒によって無害な N2、CO2、H2O へ浄化されているが、元素戦略の観点から貴金属使用量の低減や代替が求められている。また、高い熱安定性や酸素過剰存在下での NOx 還元活性の向上も重要である。本年度は、Rh を種々の酸化物担体に担持した触媒を調製し、それらの NO 還元活性を検討した。その結果、Rh/NbOPO4 がRh/Al2O3 などに比べて優れた触媒活性を示すことを明らかにした。特に酸素過剰領域（リーン領域）において高い NO 転化率を示した。

■査読付き論文
1. Hydrosilylation of Allenes over Palladium–Gold Alloy
Catalysts: Enhancing Activity and Switching Selectivity
by the Incorporation of Palladium into Gold
Nanoparticles Miura, H.; Sasaki, S.; Ogawa, R.;
Shishido, T.
Eur. J. Org.
Chem.
2018,
DOI:10.1002/ejoc.201800224
2. Dynamic Behavior of Rh Species of Rh/Al2O3 Model
Catalyst During Three-Way Catalytic Reaction – An
Operando XAS Study Asakura, H.; Hosokawa, S.; Ina,
T.; Kato, K.; Nitta, K.; Uera, K.; Uruga, T.; Miura, H.;
Shishido, T.; Ohyama, J.; Satsuma, A.; Sato, K.;
Yamamoto, A.; Hinokuma, S.; Yoshida, H.; Machida,M.; Yamazoe, S.; Tsukuda, T.; Teramura, K.; Tanaka,
T. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 176-184.
3. Selective Hydrogenolysis of Tetrahydrofurfuryl Alcohol
over Pt/WO3/ZrO2 Catalysts : Effect of WO3 loading
amount on activity Feng, S.; Nagao, A.; Aihara, T.;
Miura, H.; Shishido, T. Catal. Today 2018, 303, 207212.
4. Concerted Functions of Surface Acid-Base Pairs andSupported Copper Catalysts for Dehydrogenative

アルキンの[2+2+2]付加環化反応に有効な担持合金ナノ粒
子触媒の開発に関する研究
宍戸哲也、三浦大樹
多置換ベンゼン誘導体は医薬・農薬中間体などの機能性材料に含まれる中心骨格であり、その効率的な合成法の開発は重要である。アルキン[2+2+2]付加環化反応はこれらを原子効率 100％で合成できる魅力的な手法であるが、これに対して回収・再利用が容易、かつ広範な基質に適用可能な不均一系触媒による例はこれまで報告されていなかった。本年度

39

5.

6.

7.

8.

9.

Synthesis of Esters from Primary Alcohols Miura, H.;
Nakahara, K.; Kitajima, T.; Shishido, T. ACS Omega
2017, 2, 6167-6173.
Effect of WO3 loading on the activity of Pt/WO3/Al2O3
catalysts in selective hydrogenolysis of glycerol to 1,3propanediol Aihara, T.; Kobayashi, H.; Feng, S.; Miura,
H.; Shishido, T. Chem. Lett. 2017, 46, 1497-1500.
Highly active and stable Pt-Sn/SBA-15 catalyst
prepared by direct reduction for ethylbenzene
dehydrogenation: Effects of Sn addition Deng, L.;
Arakawa, T.; Ohkubo, T.; Miura, H.; Shishido, T.;
Hosokawa, S.; Teramura, K.; Tanaka, T. Ind. Eng.
Chem. Res. 2017, 56, 7160-7172.
Strong metal-support interaction between Pt and SiO2
following high-temperature reduction: a catalyticinterface for propane dehydrogenation Deng, L.; Miura,
H.; Shishido, T.; Hosokawa, S.; Teramura, K.; Tanaka,
T. Chem. Commun. 2017, 53, 6937-6940.
Supported Palladium–Gold Alloy Catalysts for Efficientand Selective Hydrosilylation under Mild Conditions
with Isolated Single Palladium Atoms in Alloy
Nanoparticles as the Main Active Site Miura, H.; Endo,K.; Ogawa, R.; Shishido, T. ACS Catal. 2017, 7, 1543–
1553.
Ruthenium-catalyzed Addition of Aromatic Amides toInternal Alkynes and Subsequent Intramolecular
Cyclization for the Atom-Economical Synthesis of
Isoindolinones Miura, H.; Terajima, S.; Tsutsui, K.;
Shishido, T. J. Org. Chem. 2017, 82, 1231–1289.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

■学会発表
【国内発表】
1. 高選択的ヒドロシリル化に有効な担持 PdAu 合金触媒の開発 三浦 大樹・遠藤 圭介・小川 亮一・宍戸 哲
也，石油学会第 60 回年会 2017 年 5 月 23 日(金)～24 日(土) タワーホール船堀
2. 環境調和型分子変換を可能にする担持合金ナノ粒子
触 媒 の 開 発 三 浦 大 樹 ， TIRI ク ロ ス ミ ー テ ィ ン グ
2017 年 6 月 8 日(木)～9 日(金) 都産技研 本部
3. Pt/WO3/Al2O3 触媒による選択的グリセロール水素化
分解 相原 健司・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 15 回触媒化学ワークショップ 2017 年 7 月 31(月)～8 月 2 日(水) 高岡市生涯学習センター
4. 微量 Pt 添加 Ni/TiO2 触媒による選択的水素化 三浦大樹・野口 啓太郎・宍戸 哲也，第 15 回触媒化学ワークショップ 2017 年 7 月 31 日(月)～8 月 2 日(水) 高
岡市生涯学習センター
5. 固体酸-銅ハイブリッド触媒によるジメチルエーテル水蒸
気改質 河合 絵梨佳・三浦 大樹・宍戸 哲也， 第 15回触媒化学ワークショップ 2017 年 7 月 31 日(月)～8
月 2 日(水) 高岡市生涯学習センター
6. 高疎水表面を有するスルホ基含有シロキサンゲル触媒の調製とその加水分解作用 亀山 周太郎・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 15 回触媒化学ワークショップ 2017年 7 月 31 日(月)～8 月 2 日(水) 高岡市生涯学習セン
ター
7. 担持 PdAu 合金触媒を用いたアレンの選択的ヒドロシリ
ル化 佐々木 英・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 15 回触媒化学ワークショップ 2017 年 7 月 31 日(月)～8 月 2日(水) 高岡市生涯学習センター

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

40

WO3/Al2O3 触媒によるグリセロール脱水反応 浅妻
克弥・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 15 回触媒化学ワークショップ 2017 年 7 月 31 日(月)～8 月 2 日(水) 高岡
市生涯学習センター
担持 PdAu 合金触媒を用いるアルキンの[2+2+2]付加
環化反応 田中 友海・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 15回触媒化学ワークショップ 2017 年 7 月 31 日(月)～8
月 2 日(水) 高岡市生涯学習センター
担持 PdAu 合金触媒によるアルキンの[2+2+2]付加環化反応 田中 友海・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 38 回
触媒学会若手会「夏の研修会」 2017 年 8 月 2 日(水)～4 日(金) KKR ホテルびわこ
Pt/WO3/Al2O3 触媒による選択的グリセロール水素化
分解 相原 健司・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 38 回触媒学会若手会「夏の研修会」 2017 年 8 月 2 日(水)～4 日(金) KKR ホテルびわこ
Pt/WO3/Al2O3 触媒によるグリセロール水素化分解におけるタングステン酸化物種の役割 相原 健司・三浦大樹・宍戸 哲也，第 120 回触媒討論会 2017 年 9 月
12 日(火)～14(木) 愛媛大 城北キャンパス
担持 PdAu 合金触媒を用いるモノインとジインの交差付加環化反応 中原 花梨・田中 友海・三浦 大樹・宍戸哲也，第 120 回触媒討論会 2017 年 9 月 12 日(火)～14 日(木) 愛媛大学 城北キャンパス
Cu/ZnO/Al2O3‐H-ZSM-5 ハイブリッド触媒によるジメ
チルエーテル水蒸気改質 河合 絵梨佳・三浦 大樹・
宍戸 哲也, 第 120 回触媒討論会 2017 年 9 月 12 日
(火)～14 日(木) 愛媛大学 城北キャンパス
高疎水表面を有するスルホ基含有シロキサンゲル触媒の調製とその加水分解作用 亀山 周太郎・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 120 回触媒討論会 2017 年 9 月 12日(火)～14 日(木) 愛媛大学 城北キャンパス
担持 PdAu 合金触媒によるアレンの選択的ヒドロシリル化佐々木 英・三浦 大樹・宍戸 哲也， 第 120 回触媒討論会 2017 年 9 月 12 日(火)～14 日(木) 愛媛大学 城北キャンパス
WO3 担持量の異なる WO3/Al2O3 触媒によるグリセ
ロール脱水反応 浅妻 克弥・相原 健司・三浦 大樹・
宍戸 哲也, 第 120 回触媒討論会 2017 年 9 月 12 日
(火)～14 日(木) 愛媛大学 城北キャンパス
担持 PdAu 合金触媒によるアルキンの[2+2+2]付加環化反応 田中 友海・中原 花梨・三浦 大樹・宍戸 哲
也， 第 120 回触媒学会 2017 年 9 月 12 日(火)～14日(木) 愛媛大学 城北キャンパス
担持 Pd 系合金触媒によるアンモニアボランからの水素生成反応 冨永 光宏・中嶋 健悟・三 浦大樹・宍戸哲也, 第 120 回触媒討論会 2017 年 9 月 12 日(火)～14 日(木) 愛媛大学 城北キャンパス
WO3/Al2O3 触媒によるグリセロール脱水反応 浅妻
克弥・三 浦 大 樹・宍 戸 哲 也, 第 11 回触媒道場
2017 年 9 月 25 日(月)～26 日(火) ⾼知市 サンピア
セリーズ
Pt/WO3/Al2O3 触媒による選択的グリセロール水素化
分解 相原 健司・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 7 回 CSJ
化学フェスタ 2017 2017 年 10 月 17 日(火)～19(木)タワーホール船堀
担持 PdAu 合金触媒を用いるアルキンの[2+2+2]付加
環化反応 田中 友海・中原 花梨・三浦 大樹・宍戸哲也，第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017 2017 年 10 月 17日(火)～19 日(木) タワーホール船堀

23. 高疎水表面を有するスルホ基含有シロキサンゲル触媒の調製とその加水分解作用 亀山 周太郎・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017 2017年 10 月 17 日(火)～19 日(木) タワーホール船堀
24. 担持 PdAu 合金触媒を用いたアレンの選択的ヒドロシリ
ル化 佐々木 英・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 7 回 CSJ
化学フェスタ 2017 2017 年 10 月 17 日(火)～19 日(木)タワーホール船堀
25. 担持 AuPd 合金触媒を用いたアンモニアボランからの水素生成反応 冨永 光宏・中嶋 健悟・三浦 大樹・宍戸 哲也, 第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017 2017 年 10月 17 日(火)～19 日(木) タワーホール船堀
26. 炭酸水素アンモニウム/ギ酸アンモニウムの相互変換による水素供給・貯蔵システムに有効な担持 Pd 系合金触媒 中嶋 健悟・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 47 回石油・石油化学討論会 2017 年 11 月 16 日(木) ～2017 年
11 月 17 日(金) とりぎん文化会館
27. 担持 NiAu 触媒を用いるアルキンのヒドロシリル化 小
川 亮一・三浦 大樹・宍戸 哲也, 第 47 回石油・石油
化学討論会 2017 年 11 月 16 日(木)~17 日(金) とり
ぎん文化会館
28. Ru 触媒を用いる芳香族カルボン酸とアルデヒドの[4+1]付加環化反応 寺島 幸恵・三浦 大樹・宍戸 哲也，第47 回石油・石油化学討論会 2017 年 11 月 16 日(木)~17 日(金) とりぎん文化会館
29. 担持 Cu 系合金触媒による NO-CO-C3H6-O2 反応
桑島 泰司・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 47 回石油・石油化学討論会 2017 年 11 月 16 日(木)～17 日(金) とりぎん文化会館
30. リン酸ニオブ担持 Rh 触媒による NO-CO-C3H6-O2 反
応 今井 進介・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 47 回石油・石油化学討論会 2017 年 11 月 16 日(木)～18 日(土)とりぎん文化会館
31. 炭酸水素アンモニウム/ギ酸アンモニウムの相互変換に有効な担持 Pd 系合金触媒 中嶋 健悟・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 38 回水素エネルギー協会大 2017 年 12
月 4 日(月)～2017 年 12 月 5 日(火) タワーホール船
堀 小ホール
32. Cu/ZnO/Al2O3－H-ZSM-5 ハイブリッド触媒によるジメ
チルエーテル水蒸気改質：触媒活性に対する H-ZSM-5
シリカアルミナ比の影響 河合 絵梨佳・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 38 回水素エネルギー協会大会 2017 年
12 月 4 日(月)～5 日(火) タワーホール船堀 小ホール
33. 担持 AuPd 合金触媒によるアンモニアボランの脱水素反応 冨永 光宏・中嶋 健悟・三浦 大樹・宍戸 哲也,
第 37 回水素エネルギー協会大会 2017 年 12 月 4 日(月)～5 日(火) タワーホール船堀 小ホール
34. スルホ基含有シロキサンゲル触媒の表面疎水性がエス
テル加水分解活性に与える影響 三浦 大樹・亀山 周
太郎・宍戸 哲也，第 121 回触媒討論会 2018 年 3 月
22 日(木)～23 日(金) 東京大学 駒場キャンパス
35. 高い疎水性表面を有するブレンステッド酸ゲル触媒によるシリルエーテルの加水分解的脱シリル化 亀山 周太
郎・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 121 回触媒討論会
2018 年 3 月 22 日(木)～23 日(金) 東京大学 駒場キャンパス
36. アレンの選択的ヒドロシリル化に対する Pd と Au の合
金化効果 佐々木 英・三浦 大樹・宍 戸哲也，第 121
回触媒討論会 2018 年 3 月 22 日(木) ～23 日(金) 東
京大学 駒場キャンパス【国際会議】
1. Steam Reforming of Dimethyl Ether over Solid Acid
Catalyst Coupled with Cu-based Catalyst, E. Kawai,
Y. Kubo, H. Miura, T. Shishido, 16th Korea-Japan
Symposium on Catalysis May 15-17, 2017 Hokkaido,Japan
2. Hydrogenolysis of glycerol to C3 diols over
Pt/WO3/Al2O3 and Pd/L-Nb2O5, T Aihara, H
Kobayashi, S Feng, H Miura, T Shishido, 16th KoreaJapan Symposium on Catalysis (16KJSC, Sapporo)May 15-17, 2017, Hokkaido, Japan
3. Hydrosilylation of Alkynes and α,β-Unsaturated
Ketones by Supported PdAu Catalysts, H. Miura, K.
Endo, R. Ogawa, S. Sasaki, T. Shishido,
EUROPACAT 2017 August, 26-30, 2017 Florence,Japan
4. Promotion effect of a tiny amount of platinum on theactivity of Ni/TiO2 catalyst for the selectivehydrogenation, K. Noguchi, H. Miura, T. Shishido,
EUROPACAT 2017 August, 26-30, 2017 Florence,Japan
5. Steam reforming of dimethyl ether over
Cu/ZnO/Al2O3 coupled with H-ZSM-5: Effect of
SiO2/Al2O3 ratio on the activity, E. Kawai, H. Miura,
T. Shishido, The 2nd International Symposium on
Hydrogen Energy‒based Society November 20-21,
2017 Tokyo, Japan
6. Selective catalytic reduction of NO with CO andC3H6 over Rh/NbOPO4, S. Imai, H. Miura, T.
Shishido, The 8th Japan-China Workshop on
Environmental Catalysis December 5-6, 2017,
Tsukuba, Japan
7. The effect of WO3 loding on the activity
ofPt/WO3/ZrO2 catalysts for hydrogenolysis oftetrahydrofurfuryl alcohol, Feng, Shixiang ・ Nagao,
Aiko ・ Miura, Hiroki ・ Shishido, Tetsuya, 4thInternational
Congresson
CatalysisforBiorefineries ,11-15, December, 2017, Lyon, France【依頼講演】
1. 2017 一般社団法人水素エネルギー協会（HESS）特別
講演会, 「首都大学東京水素エネルギー社会構築推進
研究センターにおける水素エネルギーに関する取り組
み (招待講演)」2018/3/1 （日本大学会館（本部）講堂）
2. 新学術領域研究「ハイブリッド触媒」第 1 回公開シンポ
ジウム, 「担持合金ナノ粒子を触媒とする分子変換 (招待講演)」2018/1/30 （名古屋大学 ES 総合館 ES ホール）
3. 第 17 回石油学会北海道支部講演会, 「低炭素社会の実現にむけた水素エネルギー関連技術の課題 (招待講演)」2018/1/26 （北見工業大学）
4. Zasshikai seminar 1709th, 「 Synthesis andcharacterization of nano-sized alloy catalyst (Invitedlecture)」2017/12/19 （東京大学理学部 3F Lecture
Room, Chemistry Main Bldg.）
5. 第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017「ニオブとタンタル触媒の魅力と新展開～馴染みは薄いが、実は凄いんです！～,
酸化ニオブ・酸化タンタルの不均一系酸触媒ならびに光
酸化触媒としての機能 (依頼講演)」2017/10/19 （タワーホール船堀）

41

6.

7.

8.

第 120 回触媒討論会「水素エネルギーを中軸とする低炭素社会の実現に向けた取り組み, 2H10 (依頼講演)」
2017/9/13 （愛媛大学城北キャンパス）第 4 回機能性ナノ酸化物研究拠点コロキウム The 4th
colloquium of Center for Functional Nano Oxide「酸化ニオブの触媒作用 酸塩基触媒ならびに光酸化触媒としての機能と特徴 (招待講演)」 2017/5/26 （広島大学
東広島キャンパス）“Hydrosilylation of Unsaturated Organic Molecules
over Supported PdAu Alloy Catalysts”, H. Miura, K.
Endo, R. Ogawa, S. Sasaki, T. Shishido, 16th JapanTaiwan Joint Symposium on Catalysis January, 2931, 2018 Kyoto, Japan

9.
■受賞
1. 学生ポスター発表賞 “アンモニアボランからの水素発生に有効な担持 Pd 触媒の開発” 冨永 光宏・中嶋 健悟・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 119 回触媒討論会（首都大学
東京 南大沢キャンパス）2. 学生ポスター発表賞 “グリセロール水素化分解の選択性の制御要因に関する検討” 相原健司・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 119 回触媒討論会（首都大学東京 南大沢
キャンパス）
3. 学生ポスター発表賞 “Cu/ZrO2 触媒によるアルコール
脱水素カップリング” 中原花梨・三浦 大樹・宍戸 哲也，
第 119 回触媒討論会（首都大学東京 南大沢キャンパス）4. 優秀ポスター発表賞 “高疎水表面を有するスルホ基含有シロキサンゲル触媒の調製とその加水分解作用” 亀山 周太郎・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 15 回触媒化学ワークショップ（高岡市生涯学習センター）
5. 優秀ポスター賞 “WO3/Al2O3 触媒によるグリセロール
脱水反応” 浅妻 克弥・三浦 大樹・宍戸 哲也, 第 11 回
触媒道場 (⾼知市 サンピアセリーズ)
6. 優秀ポスター賞 “Pt/WO3/Al2O3 触媒による選択的グリセロール水素化分解” 相原 健司・三浦 大樹・宍戸 哲
也，第 7 回 CSJ 化学フェスタ 2017 (タワーホール船堀)
7. 優秀ポスター発表賞 “担持 AuPd 合金触媒を用いたアン
モニアボランからの水素生成反応” 冨永 光宏・中嶋 健
悟・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 7 回 CSJ 化学フェスタ
2017（タワーホール船堀）
8. 優秀ポスター賞 “炭酸水素アンモニウム/ギ酸アンモニウ
ムの相互変換に有効な担持 Pd 系合金触媒”中嶋 健悟・三浦 大樹・宍戸 哲也， 第 38 回水素エネルギー協会大会(タワーホール船堀)
9. 優秀ポスター発表賞 “担持 PdAu 合金触媒によるアルキンの[2+2+2]付加環化反応”田中 友海・三浦 大樹・宍戸 哲也，第 38 回触媒学会若手会「夏の研修会」 (KKR
ホテルびわこ)42

特定学術研究■川上研
寄付金による研究
2件
産学共同研究費による研究4件
提案公募型研究費による研究
1件
1) 東京都「経済交流促進のプラットフォーム」共同研究
研究代表者 川上浩良
イオン伝導性ナノファイバーフレームワークから構成される次世代型固体電解質膜の開発
文部科学省科学研究費による研究
4件
1) 文部科学省科学研究費 挑戦的萌芽研究
研究代表者 川上浩良
CCU を目指した次世代型 CO2 分離回収膜システムの創製
2) 文部科学省科学研究費 基盤研究(B)
研究代表者 朝山章一郎
環状 DNA 単分子の高密度凝縮化技術による生体個体内未
踏空間送達システムの創製
3) 文部科学省科学研究費 挑戦的萌芽研究
研究代表者 朝山章一郎
血糖降下ホルモン血中濃度を遠隔操作する四元亜鉛核酸複4) 文部科学省科学研究費 基盤研究(C)研究代表者 田中 学
電池構造に革新をもたらすナノファイバーフレームワークを用いた高機能相界面の構築「加熱式の金ナノ粒子担持触媒再生ユニットを用いた食料・花卉の鮮度保持システムの開発と公衆衛生への応用検討」
3. 公益財団法人日立財団 2017 年度（第 49 回）倉田奨励
金 (研究代表者 石川大輔)「力学的刺激に応答する液液界面動的代謝システムの構築」
4. 一般財団法人油脂工業会館平成 30 年度研究助成(研究代表者 石川大輔)「構造化 DNA 粒子を構成成分とする人工細胞の創製」
5. 公益財団法人旭硝子財団 2017 年度募集・2018 年度採択自然科学系「研究奨励」(研究代表者 石川大輔)「液液二相界面に構築した柔らかい DNA 構造体膜における疎水性基質の低温触媒変換」
文部科学省科学研究費による研究3件
1. 若手研究 (B) （研究代表者 竹歳絢子）「酸化物担持金クラスター触媒の開発と分子状酸素による高選択的官能基変換への適用」
2. 基盤研究(C) （研究代表者 石田玉青）「金ナノ粒子触媒の新機能開拓によるグリーンファインケ
ミカル合成」
3. 若手研究 (B) （研究代表者 石川大輔）「力学的にチューニング可能な DNA ネットワーク集積体
の創製」

■益田研
寄付金による研究4件
産学共同研究費による研究8件
提案公募型研究費による研究
3件
１）益田秀樹，先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域/ナノ・マイクロ構造制御にもとづく正極活物質の高性能化
2)近藤敏彰，光科学技術研究振興財団/光電磁石の創成
3)近藤敏彰，先端加工機械技術振興協会/塑性変形プロセスにもとづいた金属ナノワイヤーの高スループット形成手法の開発
文部科学省科学研究費による研究1件
１）益田秀樹，基盤研究（Ａ）/シングルnmスケールアノード酸
化ポーラス構造の形成と電子・光局在デバイスへの応用■金村研
寄付金による研究1件
学術相談による研究
3件
産学共同研究費による研究
13 件
提案公募型研究費による研究
4件
1. 先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域（研究代表者 金村聖志）「新原理に基づく金属負極を有する
高性能新電池の創製
2. 先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域（研究代表者 梶原浩一）「セラミックス系固体電解質の開発」
3. 先端的低炭素化技術開発事業(ALCA)特別重点技術領域（研究代表者 棟方裕一）「全固体リチウム空気二次電池の開発」
4. 経済交流プラットフォーム事業（研究代表者 金村聖志）「液体燃料の改質を用いた新しい電池システムの開発」■瀬高研
文部科学省科学研究費による研究
2件
1. 基盤研究（Ｃ）（特設分野）（研究分担者 瀬高 渉）「結晶性分子ジャイロスコープの光駆動高速内部回転制御：理論設計・合成・観測」
2. 若手研究(Ｂ)（研究代表者 稲垣 佑亮）「高周期 14 族元素を含む 3 次元拡張π電子系化合物の創成」
特定研究寄附金による研究
1件
1. H29 年度 池谷科学技術振興財団研究助成（研究代表者 瀬高 渉）「有機結晶による高機能固体発光誘電材料の開発」■高木研
文部科学省科学研究費による研究
科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究
研究代表者 高木慎介

1件

■内山研
提案公募型研究費による研究
1件
論文博士支援事業費（研究代表者 内山一美）「高炉ガス中微量金属の高感度定量法の開発」
文部科学省科学研究費による研究
2件
基盤研究(C) （研究代表者 中嶋 秀）「コンパクトディスク型マイクロチップを用いる感染症検査システムの開発」
挑戦的研究（萌芽） （研究分担者 加藤俊吾）「森林大気のオゾン反応性計測に基づく植物由来揮発性有機化合物の動態解析への挑戦」■春田研
寄付金による研究
2件
産学共同研究費による研究3件
提案公募型研究費による研究
5件
1. JST-ALCA（研究分担者 春田正毅）「水の分離コスト削減を目指したエステルの不可逆型加水分解およびアルケンの直接的変換」
2. 東京都「経済交流プラットフォーム」事業 (研究代表者
村山徹)

■久保研
産学共同研究費による研究
文部科学省科学研究費による研究
43

1件
1件

特定学術研究1)

基盤(B) (一般)，（研究代表者 久保由治）「含ホウ素自律組織体を協働性担体とする金ナノクラス
ター触媒の開発」■宍戸研
寄付金による研究
1件
産学共同研究費による研究
1 件
提案公募型研究費による研究
3 件
1)
経済交流プラットフォーム事業（研究分担者 宍戸哲也）「液体燃料の改質を用いた新しい電池システムの開発」
2)
多様な天然炭素資源の活用に資する革新的触媒と創出技術（JST-CREST） （研究分担者 宍戸哲也）「酸素原子シャトルによるメタン選択酸化反応プロセス開発」
3)
京都大学 実験と理論計算科学のインタープレイによる触媒・電池の元素戦略研究拠点（研究分担者 宍戸哲也）
文部科学省科学研究費による研究
2 件
1) 基盤(B) (一般)，（研究代表者，宍戸哲也、研究分担者,三浦大樹）「階層構造を制御した担持合金ナノクラスタ触媒の創成と選択的分子変換への展開」
2) 新学術領域（研究領域提案型），（研究代表者，宍戸哲也、研究分担者, 三浦大樹）「合金クラスタ－無機固体ハイブリッド触媒系による高選
択的分子変換」

44

社会貢献■川上 浩良(1) 国際専門誌の Associate Editor：Polymer International(2) 国際専門誌の Associate Editor：Applied Membrane
Science & Technology(3) 高分子学会医用高分子研究会 運営委員会委員(4) 高分子学会燃料電池研究会 運営委員会委員(5) 高分子分子学会武蔵野地区 運営委員会委員(6) 日本人工臓器学会 評議委員
(7) 日本酸化ストレス学会 評議委員
(8) 日本膜学会 理事(9) 日本バイオマテリアル学会 評議委員
(10) 国内学会、国際学会の企画、主催（約 10 件）など
(11) 文部科学省「大学入学希望者学力評価テスト（仮称）」検討準備グループ委員(12) 文部科学省新テスト実施企画委員会委員(13) 東京都 労働産業局 ライフサイエンスベンチャース
タートアップ支援事業 委員(14) 経済産業省 産業技術環境局 『二酸化炭素回収技術
実用化研究開発事業』プロジェクト中間評価検討会座長(15) 公立大学協会 第 2 委員会 WG 委員

表面技術協会アカデミー実行委員会委員
表面技術協会金属のアノード酸化皮膜の機能化部会会計幹事
電気化学会 第 85 回大会実行委員
表面技術協会第 137 回大会実行委員■近藤敏彰
電気化学会関東支部 幹事■瀬高 渉
1. 日本化学会関東支部 支部幹事
2. 第４回さきがけ「物質と光作用」懇話会 幹事
3. 学術論文審査担当（ＡＣＳ，ＲＳＣ）
4. 学会座長および学会講演賞審査員■稲垣佑亮
1. 日本化学会 CSJ フェスタ ポスター審査員
2. 日本化学会 春季年会 プログラム編成委員
3. ケイ素化学協会シンポジウム ポスター審査員■春田正毅
Royal Society of Chemistry Fellow
Visiting Professor for Senior International Scientists of the
Chinse Academy of Sciences
Director of Gold Catalysis Research Center for Dalian
Insitute of Chemical Physics (DICP)
Member, Advisory Board of State Key Laboratory ofCatalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, China
Advisor, the Chinese Journal of Catalysis■朝山章一郎(1) 日本バイオマテリアル学会 評議委員
(2) 日本バイオマテリアル学会 将来構想委員会委員(3) 高分子学会 武蔵野地区懇話会幹事(4) 都立富士高等学校・都立富士高等学校附属中学校 理
数アカデミー運営委員■山登正文(1) 高分子学会 武蔵野地区懇話会運営委員(2) 高分子学会 関東支部代表会員(3) 高分子学会 関東支部常任幹事(4) 応用物理学会 磁気科学研究会 代表(5) 第 66 回高分子年次大会 運営委員
(6) 電気学会 強磁界下での材料プロセッシングと生体効果調査専門委員会 委員■石田玉青
第 7 回 CSJ 化学フェスタ実行委員
日本化学会 関東支部幹事
日本化学会 代表正会員
日本学術振興会 創造機能化学第 116 委員会 委員
東京工科大学非常勤講師
日本化学会関東支部「化学クラブ研究発表会」コメンテーター
兼 審査員
日本化学会第 98 春季年会講演賞審査委員
日経産業新聞 3 月 14 日掲載記事取材対応■田中 学(1) 高分子学会 関東高分子若手研究会 世話人(2) 平成 29 年度繊維学会年次大会 実行委員
(3) 平成 29 年度日本膜学会 39 年会 委員(4) 高分子学会 IPC2018 プログラム委員(5) 高分子電解質国際会議(ISPE-16) 実行委員

■村山徹
日経新聞 3 月 26 日掲載記事取材対応
日経産業新聞 3 月 14 日掲載記事取材対応■益田秀樹
表面技術協会 副会長
キャパシタ技術委員会運営委員，
日本化学会電気化学ディビジョン幹事，
表面技術協会金属のアノード酸化の機能化研究会幹事■金村聖志
文部科学省「平成 29 年度科学技術分野の文部科学大臣表彰審査委員会 若手科学者賞審査部会」委員
H28 年 9 月 1 日～H29 年 8 月 31 日
文部科学省「平成 30 年度科学技術分野の文部科学大臣表彰審査委員会 若手科学者賞審査部会」委員
H29 年 9 月 1 日～H30 年 8 月 31 日
国立研究開発法人科学技術振興機構 さきがけ研究領域「エネルギー高効率利用と相界面」領域アドバイザー
H29 年 4 月 1 日～H30 年 3 月 31 日
国立研究開発法人科学技術振興機構 A-STEP プログラム
オフィサー
H29 年 4 月 1 日～H30 年 3 月 31 日
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 文部科学省「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」諮問委員会委員■武井 孝
日本化学会 コロイドおよび界面化学部会 事業企画委員
日本粉体工業技術協会 造粒分科会副コーディネーター
日本セラミックス協会 関東支部代議員
日本表面科学会 編集委員
東京農工大学非常勤講師
学術論文審査■柳下 崇
表面技術協会編集委員
表面技術協会評議員

45

社会貢献
H29 年 4 月承認日～H30 年 3 月 31 日
国立研究開発法人物質・材料研究機構 ナノ材料科学環境拠点（GREEN）界面制御電池材料創製グループ グループリーダー
H29 年 4 月 1 日～H30 年 3 月 31 日

・ Asia/China-Japan-Korea Symposium on Analytical
Chemistry 2017，Chair (2017th)
・IUPAC: International Conference on Analytical Chemistry,
Internationla advisory board. 2016~現在■中嶋 秀
・日本分析化学会論文誌「分析化学」編集幹事 2011〜現在
・ Asia/China-Japan-Korea Symposium on Analytical
Chemistry 2017，実行委員
・日本分析化学会 66 年会 2017.9，実行委員
・学術論文審査■梶原浩一
応用物理学会学術講演会プログラム編集委員
Scientific Committee, 12th International Symposium on
SiO2, Advanced Dielectrics and Related Devices (SiO22018), 2018
Program Committiee, International Congress on Glass(ICG) Annual Meeting 2018
Steering Committiee, The 13th Pacific Rim Conference on
Ceramics and Glass Technology (PACRIM13) 2019■加藤 俊吾・認定 NPO「富士山測候所を活用する会」理事 2016.7.1～
現在
・ACPM2017（山岳地点での大気化学・物理に関するシンポジウム） 実行委員
・大妻女子大学非常勤講師
・学術論文審査■棟方裕一
電気化学会 編集副幹事長
電気化学会 大会学術企画委員会 委員
電気化学会 関東支部 幹事
電気化学会第 85 回大会 実行委員会 実行委員
第 58 回電池討論会 実行委員
燃料電池開発情報センター 編集委員
日本無機リン化学会 編集委員
化学電池材料研究会 幹事■乗富 秀富・ Editorial Board Member of ‘Journal of Engineering’
2012.7.1~現在
・固体表面・界面の科学と技術座長(第 68 回コロイドおよび界面化学討論会) 2017.9
・若手口頭講演賞審査員(第 68 回コロイドおよび界面化学討論会) 2017.9
・ポスター発表審査員(第 68 回コロイドおよび界面化学討論会) 2017.9
・ ポ ス タ ー 発 表 審 査 委 員 ( 第 7 回 CSJ 化 学 フ ェ ス タ2017)2017.10
・青山学院大学非常勤講師(化学工学通論) 1997.10.1〜現在・学術論文審査■高木慎介
・光化学協会 理事
・日本粘土学会 常務委員
・Clay Science誌 Edior
・日本化学会 低次元系光機能材料研究会 役員
・J. Photochem.Photobiol.C誌 Editor
・Asian and Oceanian Photochemistry Association（アジア
光化学協会） Councilor
・日本化学会春季年会プログラム委員幹事
・大阪府立大学客員教授
・カーボン・エネルギーコントロール社会協議会：フォーラム人
工光合成ネットワーク副代表■曽 湖烈：
・2014 - present, Editor board of the Austin Journal of
Analytical & Pharmaceutical chemistry.
・学術論文審査■嶋田 哲也・日本化学会春季年会プログラム編成委員■久保由治
1) 日本学術振興会からの委嘱業務
2) 東京大学生産技術研究所リサーチフェロー
3) 企業との共同研究
4) 国際学術誌「Supramolecular Chemistry」の編集委員会メンバー（Editorial Board Member）
5) 東京都施策提案発表会にて提案発表
6) 学術論文審査
7) 学会でのポスター賞や講演賞の審査委員■山口素夫
・先端錯体工学研究会 理事■佐藤 潔
・日本化学会 代表正会員■内山 一美・日本分析化学会 副会長 2016.4～2018.4
・日本化学会化学だいすきクラブ委員
・日本分析機器工業会 高校生のための最先端分析機器体
験講座（JAIMA-サマーサイエンススクール SSS) 発起人
委員 2012.4.1～現在
・Editorial Board Member of 'Journal of Pharmaceutical
Analysis' 2011.2.1～現在
・Editorial Board Member of “Chinese Chemistry Letters”,
2015~現在
・独立行政法人 日本学術振興会 創造機能化学第 116 委
員会 幹事委員 2011.4.1～現在
・China-Japan-Korea Symposium on Analytical Chemistry
International Advisary Board 2010~現在■J. Y. Mulyana
1) The member of the Editorial board of conferences■西藪隆平
1) 2017 年度 首都大学東京１日体験化学教室 課題（ルミノール反応）担当
2) 学会座長および学会ポスター賞審査員
3) 学術論文審査
4) 企業との学術相談
■宍戸哲也

46

社会貢献
1) 日本学術振興会書面審査員
2) 利用研究課題審査委員会XAFS分科会委員
3) Royal Society of Chemistry フェロー
4) Royal Society of Chemistry Catalysis Science andTechnology 誌 Associate Editor
5) 企業との共同研究
6) 学術論文審査
7) 東京都中小企業振興公社「次世代イノベーション創出プロ
ジェクト2020助成事業」 書面審査委員
8) 触媒学会東日本地区幹事
9) 学会でのポスター賞や講演賞の審査委員
10）触媒討論会実行委員
11）電気化学会第 84 回大会実行委員■三浦大樹
1) 学術論文審査
2) 学会での座長や講演賞の審査委員
3) 触媒学会 若手会委員
4) 触媒学会 触媒誌編集委員
5) 日本化学会 春季年会プログラム編成委員
6) 石油学会 ジュニアソサイエティ委員

47

学位論文
学位論文リスト

修士論文
高 秀光

Al のアノードエッチングにおけるトンネルピット形成位置制御

寺島 幸恵

Ru 触媒を用いた複素環の新規合成法の開発

中原 花梨

担持 PdAu 合金触媒を用いるアルキンの交差付加環化反応

花岡 樹

アルミナナノホールアレーを口金としたナノファイバーの連続紡糸

熊坂 充弘

粘土ナノシート上での水素発生を目指した有機無機複合系の評価

飛永 駿

ナフト[1,3,2]オキサザボリニン系ジベンゾ-BODIPY の合成と近赤外光吸収型
フォトディテクターへの応用

辻田 孝興

新規マグネシウムイオン伝導性固体酸化物の探索

菊池 翔二郎リン酸/イオン液体混合電解質の物性評価と中温無加湿燃料電池への適用

柴田 喜行

擬固体複合電解質の開発と三次元電極を有するリチウムイオン電池への適用

小堀 直洋

リチウム金属負極の溶解析出挙動に対する電解液濃度依存性とクーロン効率の改善

仁科 遥

環境応答性光捕集系を目指した粘土-色素複合膜の層間エネルギー移動反応

田村 東子

テクスチャリング処理にもとづく規則性ナノホールアレイの形成

中島 美優

無電解めっき技術を用いる表面プラズモン共鳴センサの開発

伊藤 瑛子

13

中嶋 健悟

新規水素キャリアシステムの開発

C-NMR を用いたナノ粒子含有高分子膜の CO2 透過挙動の解析- 炭酸水素塩/ギ酸塩の相互変換に有効な担持 Pd 系合金触媒
小塚 恭子

エアロゾルデポジション法による高容量正極を用いた全固体電池の作製と評価

鈴木 駿平

長波長光捕集を指向した粘土上における新規増感酸素化反応

亀山 百合

表面修飾パールネックレス状ナノ粒子を含有したポリイミド複合膜の作製とその気体透過特性

稲田 裕美

二層アノード酸化による高規則性チタニアスルーホールメンブレンの形成

金子 尚義

動的構造制御に基づく発光型ボロネート大環状化合物の合成

川合 名子

光学活性ボロネート酒石酸会合体の可視化不斉認識機能

小川 亮一

アルキンのヒドロシリル化に有効な担持 Au 系合金触媒の開発

相原 健司

Pt/WO3/Al2O3 触媒によるポリオール類の水素化分解- W-Al 界面の役割とその活性への影響

北川 優

コンパクトディスク型マイクロチップを用いる電気化学検出システムの開発

鶴長 都

チオフェンジオキシド架橋カゴ型化合物の合成・構造と固体誘電性

大塚 雅也

ALD を用いた陽極酸化ポーラスアルミナの細孔径制御と窒素吸着法による評価

坂口 梨紗

ホスホン酸基/スルホン酸基含有ナノファイバーの作製とその燃料電池特性

薩田 雄介

1-ヒドロキシ-2,3,1-ベンゾジアザボリン型π共役分子の合成とアニオン応答に対する
溶媒依存性

小林 大地

東京近郊の小規模森林における大気汚染物質の高度別測定

須田 真優

ゾル－ゲル法によるシリカ－希土類リン酸塩結晶化ガラスの合成と発光特性

榊原 圭織

過酸化水素に対する化学線量計として機能する Zn(II)配位型ボロネートジピリンの調製

橋本 光

カルバゾール架橋かご型化合物の合成・構造と発光特性およびニトロキシルラジカルの性質

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学位論文
工藤 奈々

シアニン誘導体における表面固定誘起発光と凝集誘起発光

園谷 周

半導体ナノシート上における色素の吸着挙動および光電気化学特性

久保 裕真

メタノール酸化的改質による低温での高効率水素製造

鳥井 萌

ポリアリールピリジニウムの光閉環反応に対する構造的な影響

種市 さくら

生分解性モノイオンコンプレックスによる in vivo 持続的遺伝子発現システムの構築

中島 美香

フォトン・アップコンバージョン増感剤として機能するアリールセラニル BODIPY の合成

永坂 友佳

ボロネート自己集合粒子の界面機能化に基づく不斉固体触媒の調製

野崎 健吾

発光色を調節可能なポリアリール置換ピリジニウム塩の凝集誘起発光特性

本田 健斗

Li6.25Al0.25La3Zr2O12 を用いた全固体リチウム硫黄電池の高性能化

篠原 良輔

アルキルイミダゾール型１本鎖脂質被覆ナノ粒子の調製とその薬理機能

玉井 桜子

ルテニウム-ランタニド二核錯体における光配位子置換反応の制御

高橋 遼

水熱法によるゼオライトの合成と特性評価

高島 英明

フェロセンおよびルテノセン架橋カゴ型化合物の合成・構造および酸化還元特性

望月 翔馬

二次元ナノシートの磁場配向制御と異方性ナノコンポジットゲルへの応用

吉田 正弥

ナノ・マイクロ空間における Li 電析挙動牛山 祐介

アノード酸化にもとづくポーラスシリカの形成

上田 雄也

三重項-三重項消滅型フォトン・アップコンバージョン系における Co(II)錯体の添加効果

横川 由麻

脳指向性を目指した高分子の合成とアミロイドβ凝集阻害効果

川戸 遼太郎陽極酸化ポーラスアルミナにおける細孔配列規則化に関する検討

佐藤 百合菜粘土ナノシート/水界面におけるヘム蛋白質の振る舞い

水野 淳也

粘土ナノシート上におけるフォトンアップコンバージョンの観測

本橋 稔

粘土鉱物の電荷密度に応じたメチルピリジニウム誘導体の吸着及び発光挙動

高部 大河

Cucurbit[10]uril に包接された⾦属ポルフィリン二核錯体の調製とその触媒機能

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学位論文
学位論文リスト
博士論文

張 煒飛「Development of quantitative capillary analysis system with inkjet technique(インクジェットを用いた定量的キャピラリー分析システムの開発)」
張 永「Region Selective Chemical Fabrication of Nano-wires by Chemical Pen with Tapered
Nozzle System (テーパーノズルシステムを持つ化学ペンによる位置選択的ナノワイヤーの化学合成)」
山田 悠登「 Characterization of Active Materials for Lithium Ion Batteries by Single
Particle Measurement（単粒子測定法を用いたリチウムイオン電池用活物質の特性評価）」
山下 弘樹「Hydrothermal synthesis of the functional ceramics（水熱法による機能性無機材料の
創製）」

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応化コロキウム

第 369 回

2017/4/21
中林一彦 (国立成育医療研究センター研究所・周産期ゲノミクス研究室)「エピゲノム科学：古典・基礎から疾患治療応用まで」

第 370 回

2017/5/8
Jorge Boczkowski (INSERM, Paris Est Créteil University, France)“Effects of manufactured Nanoparticles on inflammation”

第 371 回

2017/7/21
坂口 裕樹 (鳥取大学)「次世代リチウム二次電池用ケイ素系負極の創製と電極／電解質界面の最適化」

第 372 回

2017/12/8
吉武

優 （燃料電池開発情報センター）「水素•燃料電池利用社会に向けた現状と今後の展望」
第 373 回

2017/12/15
青柳

隆夫 （日本大学 理工学部 物質応用化学科）「スマートポリマーの設計•合成とバイオマテリアルへの応用」
第 374 回

2018/1/16
小鹿健一郎 (独立行政法人

自動車技術総合機構

交通安全環境研

究所)「燃料電池車および電気自動車に関する交通安全環境研究所での研究」

第 375 回

2018/1/30
Prof. Dr. Zeev Gross（Schulich Faculty of Chemistry, Technion – Israel
Institute of Technology）“Energy Relevant Processes Catalyzed by Corrole Metal Complexes”

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コース・学域プロモーション

大学院入試説明会（外部対象）
2017 年度は、大学院入試説明会（外部対象）を下記の通り、2 度開催した。

・5 月 13 日（土）13:30～17:00 場所：本学南大沢キャンパス（参加者：6 名）
・6 月 3 日（土）13:30～17:00 場所：本学南大沢キャンパス（参加者：10 名）☆環境応用化学域の沿革：
東京都立大学開学時から、現在の首都大学東京に至るまで、環境応用化学域の沿革を説明する。とくに今回の受験対象者から分子応用化学専攻ではなく「環境」応用化学専攻となるため、説明を丁寧におこなった。さらに、首都大学東京のタイムズ世界ランキングについて紹介する。
☆環境応用化学域の構成：
都市環境科学研究科としての分子応用化学域の研究対象および研究室構成を紹介する。
☆研究室紹介：各研究室主宰教員の作成したスライドを用いて、研究室毎に研究内容を紹介する。
☆入学試験に関する説明：
事務的な説明を行う。特に、学外受験者の筆記試験免除制度に関する手続きの詳細を説明する。
☆研究室の見学：
説明会参加申し込み時に希望した研究室を見学して、指導予定教員からの直接の説明を受ける。

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コース・学域プロモーション

入学前教育

多様な選抜合格者（一般・指定校推薦・化学グランプリ入試・グローバル人材育成入試）合格者の入学前教育を行っている。推薦入試では、１１月下旬から１２月上旬までに合格が決定される。
１２月下旬から３月にわたって、全５回にわたる入学前教育プログラムを組み、入学までの学習をサポートしている。毎年、第１回（ガイダンス・模擬講義）、第２回（大学入試センター試験受験）、第３回（特別研究発表会見学）、第４回（プレゼンテーション）、第５回（TOEIC 受験）などのプログラムを実施している。これらのプログラムを通じて、推薦合格者がスムーズに大学での学習に適応できるよう配慮している。

実施概要
＜第１回＞
午前中の全学・学科別ガイダンスの後、午後からコース長による模擬講義を受講する。コース長の専門の最先端の環境応用化*学 の研究内容をわかりやすく解説する。その後、茶話会にて、担当教員と入学予定生徒同士親睦を深めている。
＜第２回＞
大学入試センター試験を受験する。大学入学後の基礎知識の定着を図る。
＜第３回＞
大学４年生が卒業論文を執筆するために１年間遂行した特別研究の成果発表会を見学する。４年後の将来像を確認し、入学後に受講する講義に臨む意識を高める。また、高校生と大学生の違いを認識し、生徒から学生への意識改革を行う。
＜第４回＞「４年生に進級したら行いたい研究」に関するショートプレゼンテーションを行う。ショートプレゼンテーション方法は、パソコンを用いて、プロジェクターで投影する。環境応用化学科の研究への理解を深めると共に、他人に分かりやすく説明するプレゼンテーシ
ョン能力を身に付ける。
＜第５回＞
１年生の必修科目である環境応用化学基礎ゼミナールの単位取得要件の一つである TOEIC を受験する。大学４年生からは、研究室に所属し、英語の論文を読むため、理系としての英語の重要性を認識する。

＊

平成 30 年 4 月より、分子応用化学コースは、環境応用化学科に改称する。

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在籍学生数博士後期課程：

11 名

博士前期課程：

113 名

学部４年生

：

69 名

学部３年生

：

64 名

学部２年生

：

65 名

学部１年生

：

60 名

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2017 年度

アニュアルレポート

⾸都⼤学東京 都市環境学部 分⼦応⽤化学コース 編集・発⾏
2018 年 4 ⽉ 1 ⽇発⾏