hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マストランスポートIII族窒化物秩序化ゼロ次元構造の実現と緑色レーザダイオード

GaN系III族窒化物半導体の単結晶薄膜成長法は、サファイアを基板とする場合、本申請者のグループが1986年に開発した成長モード制御法が一般化している。この結晶成長法が基礎となり、青色緑色発光ダイオードが実用化し、紫外紫色レーザダイオードが実現したのは、周知の通りである。これら発光素子の活性層としてGaInNが用いられている。GaInNは成長表面における表面エネルギーの微妙な差によって、成長層には空間的な組成変調が生じる。この数十nmレベルの空間的な組成変調のうちInNモル分率の高い部分は電子正孔対を捉える、いわば自然ゼロ次元構造として働くため、同材料を用いた発光ダイオード中に高密度の貫通転位密度があっても発光効率が低下しないひとつの理由として考えられている。この自然組成変調構造は、発光ダイオードとしては都合が良いが、組成に対する空間的コヒーレンシーが低下するため、利得幅が広くなり、最大利得が低下するために、レーザダイオードには大きなマイナスの要因として働く可能性がある。これが青色から更に長波長のレーザダイオードが、III族窒化物においていまだ実現していない理由の一つである。また同材料の強い圧電性のため、電子正孔対が分離しInNモル分率の増加とともに再結合割合が低下することも理由として考えられている。本研究では、これらの実験事実に基づき、空間的コヒーレンシーに優れた組成変調構造、所謂秩序化ゼロ次元構造を実現することを目的として研究を行った。この実現のため、本研究グループが世界ではじめて見出したマストランスポート現象を応用した。1年目は、GaInN多重量子井戸の発光特性を詳細に評価し、従来いわれているようなGaInNの組成変調構造は存在しないことを突き止めた。2年目には、その発光特性の解析を進め、発光過程が表面空乏層に強く影響を受けていることを見出した。本研究により、GaInN系量子井戸の発光過程が明らかとなり、緑色レーザダイオード実現のための学術的バックボーンが確立した。この自然組成変調構造は、発光ダイオードとしては極めて都合が良いが、組成に対する空間的コヒーレンシーが低下するため、利得幅が広く、最大利得が低下するために、レーザダイオードには大きなマイナスの要因として働いている。同材料の強い圧電性のため、電子正孔対が分離しInNモル分率の増加とともに再結合割合が低下することも理由として考えられている。本研究では、これらの実験事実に基づき、2年間かけて空間的コヒーレンシーに優れた組成変調構造、所謂秩序化ゼロ次元構造を実現することを第一目的とする。

この実現のため、本研究グループが世界ではじめて見出したマストランスポート現象を応用する。本研究では更にこの技術をデバイスに応用し、高密度化することにより圧電性による損失を補い、緑色レーザダイオードを実現する。本年度は、トレンチ構造にGaInN系多重量子井戸構造を作製し、その発光特性を評価した。トレンチ方向、側面の形状等とInの取り込まれについて、現在のところ統一的に説明できるモデルを構築中である。実験遂行の過程で再成長界面の品質などの問題も明らかとなった。GaN系III族窒化物半導体の単結晶薄膜成長法は、サファィアを基板とする場合、本申請者のグループが1986年に開発した成長モード制御法が標準化している。この結晶成長法が基礎となり、青色緑色発光ダイオードが実用化し、紫外紫色レーザダイオードが実現したのは、周知の通りである。これら発光素子の活性層としてGaInNが用いられている。GaInNは成長表面における表面エネルギーの微妙な差によって、成長層には空間的な組成変調が生じる。この数十nmレベルの空間的な組成変調のうちInNモル分率の高い部分は電子正孔対を捉える、いわば自然ゼロ次元構造として働くため、同材料を用いた発光ダイオード中に高密度の貫通転位密度があっても発光効率が低下しないひとつの理由として考えられている。この自然組成変調構造は、発光ダイオードとしては極めて都合が良いが、組成に対する空間的コヒーレンシーが低下するため、利得幅が広く、最大利得が低下するために、レーザダイオードには大きなマイナスの要因として働いている。これが青色から更に長波長のレーザダイオードが、III族窒化物においていまだ実現していない理由の一つと考えられている。また同材料の強い圧電性のため、電子正孔対が分離しInNモル分率の増加とともに再結合割合が低下することも理由として考えられている。本研究では、これらの実験事実に基づき、空間的コヒーレンシーに優れた組成変調構造、所謂秩序化ゼロ次元構造を実現することを第一目的とする。昨年度は、GaInN多重量子井戸の発光特性を詳細に評価し、従来いわれているようなGaInNの組成変調構造は存在しないことを突き止めた。本年度は、更にその発光特性の解析を進め、発光過程が表面空乏層に強く影響を受けていることを見出した。本研究により、GaInN系量子井戸の発光過程が明らかとなり、緑色レーザダイオード実現のための学術的バックボーンができた。
網膜静脈閉塞症に伴う黄斑浮腫におけるアンジオポエチンの関与解明と臨床への応用

アンジオポエチン(angiopoietin:Ang)をターゲットにした治療法は、悪性腫瘍、炎症性疾患、血管透過性亢進をきたす疾患において注目されている。網膜領域では糖尿病網膜症への関与の報告はあるが、網膜静脈閉塞症(retinal vein occlusion: RVO)への関与の報告はない。本研究の成果はRVOにおける血管透過性亢進や炎症を制御する可能性を秘めており、黄斑浮腫を伴うその他の疾患やぶどう膜炎などの炎症性疾患においても新たな知見をもたらし、新規治療薬開発の足がかりともなり得る可能性を秘めている。
シロイヌナズナ変異株を用いた植物の養分吸収及び利用に必須な遺伝子の単離

高等植物による効率的な養分吸収と適切な利用は、作物の生産性を向上させるために重要である。本研究はシロイヌナズナの栄養に関わる変異株を単離し、その性質を明らかにするとともに、原因遺伝子を単離することによって、高等植物のこのような過程に関わる遺伝子を単離し、さらに利用することを目指して行なわれた。以下に本年度の成果を列挙する。1)ホウ素の要求性の高いシロイヌナズナ変異株は劣性の一変異によって起こっている。この変異をSSLPなどを用いてマッピングしたところ、その持つ変異が2番染色体下腕上に存在することを明らかにした。2)根毛が野性型株の数分の一しか伸長しない変異株も同様にマッピングによる解析を行い、劣性の一遺伝子変異を持つが変異が4番染色体下腕上に存在することを明らかにした。この変異株は形質転換によって得られたものであるが、挿入遺伝子とこの変異はつよく連鎖しているものの、外来遺伝子の挿入による破壊によって変異が生じたのではないことが明かとなった。3)硫黄欠乏に感受性の高い株をエチルメタンスルホン酸によって変異誘発した株から単離した。4)ダイズ種子貯蔵タンパク質βコングリシニンβサブユニット遺伝子プロモータと大腸菌由来のβグルクロニダーゼ遺伝子の融合遺伝子の硫黄欠乏による活性化を十分に行なえない株を単離した。
極超短時間分解非線形光散乱スペクトルに現れる溶液のゆらぎ効果に関する理論的研究

上述の研究課題名において,これまで過去2年間,溶液中分子集団の時間分解coherentanti-stokes Raman scathering(CARS)スペクトルには,分子間二体相関の位相緩和,溶質分子の緩和及び溶質分子から溶媒分子へのエネルギー緩和の三種の過程が反映されることを明らかにした。本年度は我々の時間分解CARS理論を検証するため,岡本,吉原(分子研)が行った純ペンゼンの時間分解CARSプロフィルに現れるサブピコ減衰成分の原因解明を行った。ことなるサイトに存在するベンゼン二分子がフェムト秒パルスによりコヒーレントに励起された後,Raman遷移間の干渉による分子間位相緩和がサブピコ秒の減衰のオリジンであることが明らかにされた。さらに,コヒーレント光の偏光依存性が,この系に於いて,見い出されており,この依存性も我々の時間分解CARS理論で説明出来ることが示された。すなわち,分子の回転自由度を振動自由度と同じく,量子化して考えて,フェムト秒パルスにより,回転振動状態が,Impulsiveに励起され,コヒーレント状態が生成され、この状態が,干渉して(destructive interference),プロフィルが減衰する。CARS分光法に代表されるコヒーレント分光法と,通常のRaman散乱に代表されるインコヒーレント散乱法に現れる溶液のゆらぎ効果の違いを明らかにするために,共鳴エネルギー(振動)移動に例にとって,Liouville空間のファイマンダイヤグラム技法により,移動機構を研究した。分子間相互作用として,遷移双極子-双極子相互作用を考えた。解析の結果,この分子間相互作用の働きは,始状態と終常態の振動数差にゆらぎ誘起させるのではなく,始状態と中間状態との振動数差にゆらぎを誘起されることが明らかになり,インコヒーレントRaman散乱バンド幅には,共鳴エネルギー移動効果が寄与しない事がわかった。本研究の目的は,溶液のどの様なゆらぎが時間分解非線形コヒ-レントスペクトルに反映されるかをミクロな観点から理論的に明らかにすることであった。フェムト秒からサブピコ秒の時定数であるゆらぎを直接とらえる分光法の一つである時間分解コヒ-レント反スト-クスラマン散乱(CARS)法に着目した。このスペクトルには,二分子のラマン遷移の時間発展が反映される事が明らかになった。この時間分解CARSプロフイルの時定数を二分子間担互作用を取り入れて,その構造を明らかにした。従来の取扱いでは,この特定数は,二つのRaman遷移に現われる位相緩和定数の和であらわされていた。二つの分子は,それぞれ,独立に溶液のゆらぎを感じている事を仮定していた。CARS分光では,二分子の相関を観測しており,これまでの時定数の表式は本質をとらえてないことが明らかとなった。二分子間での直接相互作用を時定数に反映させるために,二分子間相互作用モ-ドを共通熱浴モ-ドと呼び,このモ-ドが存在するときのCARSプロフイルの表式を密度行列法により微視的観点から導出した。この表式には,分子間純粋位相緩和項が新たに生じる事がはじめてこの研究で明らかになった。この分子間純粋位相緩和定数は,二つのラマン遷移に現れるゆらぎ(分子と熱鉄との弾性的相互作用)演算子の差の二乗として表わされる。この分子間純粋位相緩和効果が溶液のCARSプロフイルに実際あらわれている事を,ドイツのKaiserグル-プの行ったピリジン溶液のCARSプロフイルを解析して示した。
斬新かつ実用性を追求した生体機能分子の合成研究

まず研究開始にあたり、エクテナサイジン743の合成研究およびビンブラスチンの誘導体合成を行った。エクテナサイジンは芳香環部位の合成を行い、フェノールのオルト位でのメチル化、フェノールの酸化に続くシアノ機の導入、および転位反応を経て窒素原子の導入を行うことに成功した。ビンブラスチンは、ビンドリンからの誘導を行い、下部ユニットに相当する化合物の合成を行った。以上にて研究期間が終了した。
実践的防災訓練に基づく地域の減災性能の形成手法に関する研究

災害発生後に地域全体で適切な行動をとれるようにするためには、防災対策を机上で検討するのみではなく、災害発生後の状況を想定した訓練を実施することが地域の取り組みとして肝要である。より実践的な訓練を実施することによって、地域住民の危機意識や地域全体の対応能力も高められるようになるとともに、現状の地域の防災上の課題も顕在化する。それによって、災害に関する問題の理解だけでなく、解決策がみえてくると考えられる。そこで本研究では、来たる東海・東南海・南海地震等の巨大災害に備えるための実践的防災訓練の企画・設計及び実施を通じて、地域の課題や減災に関する地域の機能を評価するとともに、防災訓練の効果を検証し、減災性能を地域に組み込むための方策を検討することを目的として実施した。調査対象地域は、津波浸水危険地域(和歌山県みなべ町沿岸部地区)、中山間地域(みなべ町山間部地区)、観光地(和歌山県白浜町)である。各地域において、ワークショップの実施によって地域の課題と対策のあり方を検討するとともに、実践的防災訓練に取り組んだ。みなべ町沿岸部においては、小学校と地域が連携した津波避難訓練に取り組んだ。一部の区域では、平日の中間に訓練を実施することにより、地域内に青年層の住民が残っている割合が少ない状況における災害時要援護者支援等の避難時の課題が示された。また、別の地域では、車両避難を含めた避難訓練を実施し、避難に要する時間をもとに、地域の津波避難のルールを検討するための素材を得ることができた。みなべ町山間部においては、地域が孤立した状況を想定した避難訓練を地域住民と小学校が連携して実施した。これらの訓練を踏まえ、災害時に役立つ災害対応資源マップの作成に取り組むことができた。白浜町沿岸部では、海水浴場における津波避難訓練を実施した。訓練結果より、情報伝達、避難誘導体制、避難路と避難場所の設定における課題を示すことができた。
海水/堆積物のレニウム-オスミウム系の地球化学:海水から堆積物への除去過程の解明

Re-Os系の海洋堆積物への適用は、物質移動に関する情報に留まらず、古海洋環境についても有益な情報が得られると考えられている。しかし、海水-堆積物系におけるReとOsの分別素過程に関しては充分な理解がなされていない。この点に着目し、本研究では、異なる酸化還元条件下において海水-堆積物間でのReとOsの取り込みを実験的に調べ、以下の結果が得られた。還元作用の進行に伴い堆積物によるReの取り込みが見られたが、酸化的な実験系では堆積物によるReの取り込みは起こらなかった。この結果から海水中のRe(ReO_4^-)は還元されることにより堆積物に分配され易くなると考えられる。一方、Osは様々な酸化還元条件の堆積物に対してReより顕著な取り込みがみられた。XANESの結果から、Osが酸化的な堆積物中では+4価、還元的な堆積物中では+3価になると推定された。本研究により、酸化還元条件の異なる海洋堆積物・堆積岩等の^<187>Re/^<188>Os比変動は堆積物によりReが取り込まれるか否かによって支配されていることが明らかとなった。強還元環境では堆積物へのReの分配が大きくなり、より大きな^<187>Re/^<188>Os比が達成される。これらの成果は、海洋でのReおよびOsの挙動、Re/Os比の分別、様々な海洋関連試料での^<187>Os/^<188>Os比の変動、などを理解する上で非常に重要な成果である。さらに、放射性起源のOsの化学的挙動を解明するために、モリブデナイト(硫化モリブデン)においてReから放射壊変したOsの局所構造をXAFSから検討した。OsはモリブデナイトにおいてMoサイトを占めているが、Os-Sの原子間距離はMo-SやRe-Sの距離よりも短いことが分かった。また、Os(IV)とともにOs(III)も存在していることも示された。この局所構造は、モリブデナイトでOsの拡散がReよりも大きいことを示唆するとともに、放射性起源と初生的なOsが、風化作用等の固相-液相反応において異なる挙動を示す可能性を示唆する重要な結果である。その一方で、海水-堆積物系におけるReとOsの分別素過程に関しては充分な理解がなされていない。Eh-pH

ダイアグラムをもとに海水中Osの溶存形態としてOsO_4を仮定すれば、Osも還元されることにより堆積物に取り込まれる易くなることが考えられる。本研究により、酸化還元条件の異なる海洋堆積物・堆積岩等の^<187>Re/^<188>Os比変動は堆積物によりReが取り込まれるか否かによって支配されていることが明らかとなった。強還元環境では堆積物へのReの分配が大きくなり、より大きな^<187>Re/^<188>Os比が達成される。その結果、大きな^<187>Os/^<188>Os成長が得られRe-Os法による正確な年代決定に有利であることが、分別挙動から示された。これらの成果は、海洋でのReおよびOsの挙動、Re/Os比の分別、様々な海洋関連試料での^<187>Os/<188>Os比の変動、などを理解する上で非常に重要な成果である。187Re-187Os放射壊変系(半減期4.2×10^<10>年)は、ReとOsは双方ともに酸化還元状態に応じて価数が変化するために、地球表層での地球科学的過程におけるRe/Os分別が大きく変化する。Re-Os系のこれらのユニークな地球化学的性質を反映して、海洋環境におけるOs同位体比の時代変遷は、大陸/海洋の分布の時代変遷や地球表層環境の変遷を記録していると考えられている。しかし、海水-堆積物系におけるReとOsの分別素過程に関しては充分な理解がなされていない。この点に着目し、本研究の初年度の18年度では、異なる酸化還元条件下において海水-堆積物間でのReとOsの取り込みを実験的に調べた。そして、酸化還元条件の異なる海洋堆積物・堆積岩等の187Re/188Os比変動は堆積物にReが取り込まれるか否かによって支配されていることが明らかとなった。本年度は、放射性起源のOsの化学的挙動を解明するために、モリブデナイト(硫化モリブデン)においてReから放射壊変したOsの局所構造をXAFSから検討した。OsはモリブデナイトにおいてOs相を形成せずにMoサイトを占めているが、Os-Sの原子間距離はMo-SやRe-Sの距離よりも短いことが分かった。また、Os(IV)のみではなくOs(III)としても存在していることも示された。これらの局所構造は、モリブデナイト中でOsの拡散がReよりも大きいことを示唆しているとともに、放射性起源と初生的なOsが風化作用等の固相-液相反応において異なる挙動を示す可能性を示唆する重要な結果である。固相-液相反応における微量元素の挙動とその原子レベルでの局所構造との関連の研究は、希土類元素のYとHoの水溶液と炭酸カルシウムの分配研究についても発展させ、新しい研究分野を切り開いた。
アジア太平洋地域における膜性腎症の実態調査研究

特発性膜性腎症の特性を明らかにするために、日本とアジア太平洋地域の各国の患者の診療実態を調査した。本邦の特発性膜性腎症患者および二次性膜性腎症患者における血中のPLA2R抗体の陽性率は、各々53%および0%であった。これは、韓国、中国の陽性率と比較しても低値であった。遺伝子多型解析では、PLA2R1のrs4664308は既報の結果と同様に有意差が認められたが、HLA-DQA1のrs2187668では関連が認められなかった。PLA2R抗体の生成機序には人種間差以外に地域間差が存在する可能性が示唆された。膜性腎症(MN:membranous nephropathy)は、成人のネフローゼ症候群の25%を占める疾患である。予後は必ずしも良好とは言えない。2009年にBeckらはphospholipase A2受容体(PLA2R)が一次性MNにおける責任抗原であると報告した。その後、欧州各国での陽性率が5080%であることが報告された。我々の検討では、日本人のMN患者での陽性率は48%であった。これが日本特有の現象であるのか否かを明らかにするためには、アジア・環太平洋各国のMN患者における陽性率を明らかにする必要があると考える。膜性腎症における遺伝子解析研究も世界で進められてきた。白人のMN患者では、PLA2RおよびHLA-DQA1のsingle nucleolar polymorphism (SNP)が疾患の発症と関連することが報告されている。一方、韓国、台湾の研究では、白人とは異なるPLA2受容体のSNPが疾患と関連することが報告されている。本年度は、国際共同研究体制の確立に向けた交渉を行った。まずは、名古屋で開催されたCKDフロンティアに参加したアジア太平洋各国に研究協力要請を行った。現在、韓国ソウル大学Bunadng HospitalのChae教授、中国の中山大學の余教授と連携し、コホート作成の準備を進めている。今年度は本邦における一次性MNのPLA2R測定を進め、やはり陽性率が50%前後と他国に比較して著明に低いことを確認した。一方、韓国、中国ではPLA2R抗体陽性率が70%80%であるとの情報を得ている。さらに、遺伝子多型研究体制および国際協力システムの確立に向けた取り組みとしては、厚労省のネフローゼ分科会が中心となって収集した本邦の検体を国立遺伝研究所の井ノ上らと共同で解析した。その結果、白人や、中国、韓国で報告されたSNPは本邦においてはMN発症とは関連しないことが明らかになった。膜性腎症(MN:membranous nephropathy)は、成人の一次性ネフローゼ症候群の40%を占める難治性疾患である。その後、韓国、中国を含む各国からPLA2R抗体の陽性率が6080%であることが報告された。本研究は、1PLA2R抗体陽性率を比較することで、日本及びアジア各国における膜性腎症の特徴を明らかにする、2PLA2R抗体価と臨床所見、病理所見および遺伝子多型との関連を明らかにする、3PLA2R抗体測定ELISAシステムの有用性を検証し世界への普及を図る、そして4膜性腎症研究を通じて国際貢献することを目的として進めている。本年度は、本邦の一次性MN症例におけるPLA2R陽性率を明らかにした。一次性MN症例全体では53%、ネフローゼ症候群に限定すると61%であり、本邦ではアジアの他の国と比べても陽性率が低いことが明らかとなった(Akiyama et al. Clin Exp Nephrol. 2014)。さらに、日本の一次性MN症例97例を用いてHLAとPLA2Rに関するSNPの検討を行った。その結果、rs4664308 (PLA2R1 intron 1)とMN発症との間に有意な相関が確認された。さらに、本年度は、各国のMNに関する診療実態と疾患登録の整備状況につき調査した。韓国ソウル大学BunadngHospitalのChae教授はCKDコホートを有している。このうち、MN症例を抜き出し、JNSCSとの比較研究を進めることで同意が得られた。中国の中山大學の余教授と連携し、中国におけるネフローゼ症候群疾患コホート作成の準備を進めている。また、インドネシアのダルマイザー教授とは、MN症例についてPLA2R抗体を測定するための協議を行った。今後、アジア太平洋地域におけるMN診療の標準化を通して国際貢献を進めていく予定である。特発性膜性腎症(iMN: idiopathic membranous nephropathy)は、成人の一次性ネフローゼ症候群の40%を占める難治性疾患である。2009年にphospholipase A2受容体(PLA2R)がiMNの責任抗原であることが報告された。その後、韓国、中国を含むアジア各国からも6080%の症例で抗PLA2R抗体が陽性であることが報告された。本年度も引き続き本邦のiMN患者における抗PLA2R抗体陽性率の検討を進めているが、昨年の報告と同様、陽性率は約50%とアジア各国と比較しても低値であることが再確認された。

本邦のMN患者96例を用いたSNP解析では、新規のMN関連多型・変異を検索することを目的に、HLA-DQA1を含むゲノム領域をターゲットリシーケンスし、網羅的に一塩基多型・変異(SNV)を検出した。その結果、HLA-DQA1のターゲットリシーケンスから同定されたSNVのうちHap MapのJPTのデータを比較可能な10ヶ所中3ヶ所において患者群に有意に低い頻度を認めた。MN発症PLA2R1リスクアレルは日本人集団にも認められたが、これに加えて、新規リスクアレルがHLA-DQA1近傍にも存在する可能性が示唆された。日本人とアジア各国の抗PLA2R抗体陽性率の違いに関しては、遺伝的背景の違い、居住環境の違い、医療環境の違いなどが考えられる。現在、欧米およびアジア各国の共同研究者と意見交換しながらさらなる検討を進めている。今後、日本と海外のiMN患者を比較検討することで、iMNの病因・病態が明らかになるものと期待される。特発性膜性腎症の特性を明らかにするために、日本とアジア太平洋地域の各国の患者の診療実態を調査した。本邦の特発性膜性腎症患者および二次性膜性腎症患者における血中のPLA2R抗体の陽性率は、各々53%および0%であった。これは、韓国、中国の陽性率と比較しても低値であった。遺伝子多型解析では、PLA2R1のrs4664308は既報の結果と同様に有意差が認められたが、HLA-DQA1のrs2187668では関連が認められなかった。PLA2R抗体の生成機序には人種間差以外に地域間差が存在する可能性が示唆された。アジア各国の状況を調査しているが、腎生検による疾患登録システムが完成している国は少ない。韓国、中国、台湾、インドを除く国では、腎生検そのもの実施・診断体制が不完全である。上記4カ国に関しても、登録システムが完成している全国登録がなされている国はない。韓国は、大学ごとに登録している。ソウル大学グループの膜性腎症症例はBunadng HospitalのChae教授との共同研究によって解析が可能となる見込みである。現在、Chae教授にはデータクリーニングをお願いしている。台湾は現在、全国CKD登録システムを構築中であり、今後共同研究の進展が期待される。しかし、現時点では、登録されたMN患者情報を得るまでに至っていない。インドネシアは、MNの診断体制が不完全である。腎生検では、光学顕微鏡所見のみで診断しており、免疫染色が行われていない病院も多く存在する。そうした病院に対しては、検体提供していただき、PLA2R抗体を測定するシステムを構築することも有用であると考える。また、凍結切片での蛍光染色の技術提供も現在検討中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。腎臓内科学1PLA2R抗体価と臨床所見(尿蛋白量、治療反応性等)、病理所見(IgG4染色の有無等)および遺伝子多型との関連を明らかにする日本腎臓学会および厚生労働省の班研究(難治性腎疾患に関する調査研究)と協力し、本邦のMN患者150例を目標に新規に登録する。血清検体を用いて、PLA2R抗体の有無および抗体価を測定する。血液からDNAを抽出し、HLA-DQA1およびPLA2Rに関するSNPの解析を進める。さらに臨床情報、治療反応性、病理所見を収集し、PLA2R抗体との関連を解析する。2各国のPLA2R抗体陽性率を比較することで、日本及びアジア各国における膜性腎症の特徴を明らかにする韓国、中国のPLA2R陽性率に関する情報を収集する。
皮膚侵襲シグナルに対する恒常性維持に関わる新規調節分子の動態解析

本研究では11βHSD1の皮膚組織における役割をとくに恒常性の維持といった点から研究した。外界刺激による11βHSD1発現の変動は紫外線・ハプテン(TNCB)・TNFαによりmRNA,タンパクレベルで上昇した。角化細胞増殖に対するsi11βHSD1,11βHSD1阻害薬の効果を検討したところ,増殖が亢進したためにsi11βHSD1は増殖抑制因子として働いていることが明らかとなった。in vivoにおいて11βHSD1阻害薬はマウスの創傷治癒を促進することがわかった。マウス表皮組織においてHSD11Bが発現していることを発見した。正常ヒト表皮角化細胞(NHEK)、ヒト表皮角化細胞不死化Cell Line(HaCaT)、ヒト有棘細胞癌株(HSC-1)すべてでHSD11B1、HSD11B2が発現しており、相対的にNHEKがHaCaT、HSC-1に比し、HSD11B1発現レベルが高い傾向にあった。正常皮膚ではHSD11B1は有棘細胞層より上層、HSD11B2は基底細胞を中心に発現していた。(2) HSD11B1の調節因子HSD11B1はEGF(10ng/ml)添加後24-48時間で発現が上昇した。UVB照射(40mJ/cm2)、TNFα、TNBSによってもHSD11B1は6時間後に発現が上昇した。Ca添加にてNHEKを分化させると、HSD11B1はインボルクリン、K10などの分化マーカーの発現前に誘導され、その後低下した。HSD11B1の機能を解析するためHSD11B1の特異的な阻害薬である18βGlycyrrheic acidを添加したところ、Ca添加にて誘導した早期分化マーカーであるインボルクリン、K10発現を抑制した。si RNAでSD11B1をノックダウンしたところ同様の結果が得られたことより、HSD11Bは表皮角化細胞の分化にかかわっていると考えた。増殖への関与や遊走への関与は現在検討中である。本年度は11βHSD-1の皮膚の恒常性の中でも主に、増殖における11βHSD-1の役割について検討した。ヒト表皮角化細胞や線維芽細胞の増殖能を特異的11βHSD-1阻害薬を用いて測定したところ、低濃度では増殖を促進させる一方、高濃度では生存率を低下させた。この結果から11βHSD-1は発現量によって作用が異なる可能性が示唆された。次に、潰瘍辺縁上皮などの増殖状態にある表皮での11βHSD-1発現を免疫組織学的に評価したところ、増殖状態にある表皮では116HSD-1発現が低下しており、生体内には生理的に11βHSD-1を低下させ増殖に向かわせる機構が存在している可能性が示唆された。さらに生体内での11βHSD-1の役割を確認するために、ヘアレスマウス皮膚に特異的11βHSD-1阻害薬の外用を行い、組織学的に評価したところ、表皮が肥厚し増殖期にある細胞の割合が増加した。また、マウス背部に15mm大の創傷を作製し、特異的11βHSD-1阻害薬の投与を行ったところ、創傷治癒が著明に亢進した。さらに創傷治癒遅延モデルとして用いられるob/obマウスで同様の実験を行っても、創傷治癒が著明に亢進した。以上の結果より11βHSD-1は表皮角化細胞やの生存に必須の因子であり、また、これらの細胞増殖の調節因子として働いていることが考えられた。11βHSD-1は難治潰瘍の治療薬のみたらず、増殖異常を引き起こす種々の皮膚疾患の治療標的となりうる可能性があると思われた。
エチルアミン+水+臭化リチウムを作動流体とする非フロン高効率吸収式システムの研究

本研究は、エチルアミン+水+臭化リチウム系の吸収式システムの性能、特性を評価する場合や実用化する場合に必要となる基礎的諸物性値である、この溶液の物理的及び熱的性質の測定を行い、さらに、これらの諸物性値を用いて、吸収式システムの理論上の性能及び動作特性を明らかにし、エチルアミン+水系のそれとの比較検討も行うことを目的とした。当初の研究目的、研究計画に対して、当該研究期間には以下に示すことが達成された。この系の混合比(水:臭化リチウム=2:1重量)は、蒸気圧の実験結果を考慮して決定した。この混合比における物理的及び熱的性質を測定した。密度、粘度、表面張力、蒸気圧、気-液平衡関係及び比熱については、種々の温度とエチルアミン濃度で測定を行った。このうち、蒸気圧と比熱については測定データを用いて実験式を作成した。微分希釈熱については、10wt%から70wt%のエチルアミン濃度範囲での測定を278.15Kで行った。微分溶解熱については、この系の蒸気圧データを用いて推算により求めた。微分希釈熱と微分溶解熱とから積分混合熱を求め、積分混合熱を表す実験式も作成した。さらに、本研究で測定した諸物性値(蒸気圧、気-液平衡関係、比熱及び混合熱)を基にして、この三成分系を種々の型式の吸収式冷凍機(一段式、二段式及び一般二重効用直列循環型)や第二種一段式吸収式ヒートポンプの作動流体として用いる場合の性能、特性などのシミュレーションを行った。本系をエチルアミン+水系と比較すると、一段式、二段式及び一般二重効用直列循環型吸収式冷凍機の成績関係については本系のほうが劣っていた。しかし、動作範囲については本系のほうが広いことがわかった。また、第二種一段式吸収式ヒートポンプについては、本系とエチルアミン+水系との性能を比較すると、動作範囲についてはほぼ同じであったが、成績関係については本系のほうが優れているという結果が得られた。本研究は、エチルアミン+水+臭化リチウム系の吸収式システムの性能特性を評価する場合や実用化する場合に必要となる基礎的諸物性値である物理的性質(蒸気圧、気-液平衡関係)及び熱的性質(比熱、混合熱)の測定を行い、さらに、これらの諸物性値を用いて、吸収式システムの理論上の性能及び動作特性を明らかにし、水+臭化リチウム系などのそれとの比較検討も行うことを目的とした。当初の研究目的、研究計画に対して、平成7年度には以下に示すことが達成された。この系の混合比(水:臭化リチウム=2:1重量)は、蒸気圧と気-液平衡実験の結果を考慮して決定した。比熱の測定については、0°Cから100°Cの温度範囲で、10wt%から50wt%の濃度範囲での測定を行い、得られた測定データを基にして比熱を表わす実験式を作成した。気-液平衡関係については、10wt%から50wt%の濃度範囲での測定を行った。蒸気圧については、23°Cから45°Cの温度範囲で、5wt%から59wt%の濃度範囲での測定を行い、得られた測定データを基にして蒸気圧を表わす実験式をAntoine式でまとめた。微分希釈熱については、10wt%から70wt%の濃度範囲での測定を5°Cで行った。

微分溶解熱については、この系の蒸気圧データを用いて計算により求めた。微分希釈熱と微分溶解熱とから積分混合熱を求め、得られたデータを基にして積分混合熱を表わす実験式をRedlich-Kister型の多項式でまとめた。従って、平成7年度に求めたこれらの諸物性値を用いて、平成8年度に計画しているこの系を吸収式システムの作動流体として採用した場合の理論上の性能及び動作特性を求めることや、他の系のそれとの比較検討も行うことができる。このように、本研究は当初の計画通り順調に進展しており、期間内に所期の研究目的が達成されるものと考えられる。本研究は、エチルアミン+水+臭化リチウム系の吸収式システムの性能、特性を評価する場合や実用化する場合に必要となる基礎的諸物性値である、この溶液の物理的性質(密度、粘度、表面張力、蒸気圧、気-液平衡関係)及び熱的性質(比熱、混合熱)の測定を行い、さらに、これらの諸物性値を用いて、吸収式システムの理論上の性能及び動作特性を明らかにし、エチルアミン+水系のそれとの比較検討も行うことを目的とした。平成8年度は、平成7年度に引き続きエチルアミン+水+臭化リチウム系の以下に示す基礎的諸物性値(密度、粘度、表面張力)の測定と、主として平成7年度で測定した諸物性値を基にして、この三成分系を吸収式システムの作動流体として用いる場合の性能、特性などのシミュレーションを行った。当初の研究目的、研究計画に対して、平成8年度には以下に示すことが達成された。密度と粘度については、278.15Kから327.15Kの温度範囲と9.9wt%から49.9wt%の濃度範囲で、それぞれ34点の測定を行った。表面張力については、283.15Kから313.15Kの温度範囲と10.4wt%から48.2wt%の濃度範囲で、20点の測定を行った。さらに、平成7年度で測定した諸物性値(蒸気圧、気-液平衡関係、比熱及び混合熱)を基にして、この三成分系を種々の型式の吸収式冷凍機(一段式、二段式及び一般二重効用直列循環型)や第二種一段式吸収式ヒートポンプの作動流体として用いる場合の性能、特性などのシミュレーションを行った。本研究で取り上げたエチルアミン+水+臭化リチウム系は、エチルアミン+水系と比較すると、一段式、二段式及び一般二重効用直列循環型吸収式冷凍機の成績係数については本系のほうが劣っていた。しかし、動作範囲については本系のほうが広いことがわかった。また、第二種一段式吸収式ヒートポンプについては、本系とエチルアミン+水系との性能を比較すると、動作範囲についてはほぼ同じであったが、成績係数については本系のほうが優れているという結果が得られた。
ブレーンワールドシナリオにおけるインフレーション宇宙論の理論的研究

インフレーションに代表される初期宇宙の現象の直接観測を目指すために、CMBの重力波版である宇宙論的背景重力波の生成メカニズム、ならびに効率のよい検証方法について研究を行った。背景重力波のシグナルは非常に微弱なものと考えられている。それゆえに、効率よく背景重力波から宇宙論的情報を引き出すための手法、ならびに背景重力波に特化したデータ解析の方法などの理論的整備が急務の課題になろうとしている。そこで本年度は、背景重力波観測を、インフレーション宇宙を垣間見る究極の観測手段として捉え、二つの側面から研究を行ってきた。宇宙論的背景重力波は、宇宙モデルに依存して、いろいろな波長依存性(スペクトル)をもつ。そこで、背景重力波の検出効率向上、ならびに初期宇宙モデルに対して重要な制限を与えるため、インフレーションモデルも含めた、さまざまな(ブレーンモデルも含んだ)宇宙モデルにおける背景重力波のスペクトルについて、理論的見積もりを行った。また、背景重力波を効率よく検出するための方法について研究を行った。宇宙のあらゆる方向から定常的にやってくる背景重力波は、統計量として扱われる。基本的に、検出器のノイズに埋もれてしまう背景重力波は、複数台の検出器から得られる観測データを使い、その相関関数を統計量として、検出の判定が議論される。これまで主に、シグナルおよび検出器のノイズの確率分布に対して、ガウメ性を仮定した検定の議論がなされてきたが、現実には非ガウス性が現れることがわかっている。背景重力波は非常に微弱な信号のため、少しばかりの検出効率のロスも許されず、より現実的な状況を考慮した統計処理が必要となる。そこで、これまでの仕事をさらに発展させ、より最適化されたデータ解析の手法を提案した。超弦理論によって、予言されるDブレーンワールドについて、より現実的な設定を考え、そのモデルの下で、重力の振舞いについて解析を行った。申請者はこれまで、Randall-Sundrumによって提唱された5次元ブレーンワールドモデル(RSモデル)の下で、バルクスカラー場を導入し、このスカラー場のダイナミクスによって、ブレーン宇宙にインフレーションが引き起こされることを示した。しかしながら、RSモデルは、純粋に超弦理論から導かれるブレーンワールドモデルとしては、トイモデルの域を脱していない。本来、ブレーンワールドは、超弦理論が予言するDブレーンから、動機付けられたものである。そこで、本研究では、Dブレーンを想定したブレーンワールドモデルを設定し、この高次元時空モデルの中で、観測と矛盾しない宇宙が記述されうるかについて解析した。Dブレーンワールドの中で、新たにインフレーションや、それを含めた宇宙論を議論するためには、まず5次元時空中の4次元Dブレーン宇宙の重力が、アインシュタイン重力を再現するかについて調べなくてはならない。いったんDブレーンモデルを設定すると、高次元の電磁場に関連したバルク場や通常の4次元ゲージ場を考慮した中で、重力の解析を行わなくてはならない。そこでこれらの場を、RSモデルを用いた背景時空中での摂動量として扱い、Dブレーン宇宙上の重力にどのような寄与を与えるかについて、解析的に評価を行った。その結果、第ゼロ近似、Dブレーン上のゲージ場が、重力と通常の形で相互作用しないことを明確にした(研究発表に記載されている論文)。このような非自明な結果を導くDブレーンモデルの中で、現実的な宇宙モデル、インフレーションモデルを現在模索中である。ブレーンワールドシナリオの下で、より精錬されたインフレーションモデルの構築について、議論を行った。Randall-Sundrumによって提唱された5次元ブレーンワールドモデル(RSモデル)の下で、重力と最小結合したバルクスカラー場を導入することで、ブレーン宇宙のみにインフレーションが引き起こされる、バルクインフラトンモデルについての拡張をおこなった、一般的にインフレーションを引き起こすモデルには、ファインチューニングの問題が避けて通れない。これまでのバルクインフラトンモデルでも、それは同様である。そこで、より現実的な、重力と非最小結合するバルクスカラー場を導入し、新たなインフレーションモデルについて議論を行った。重力と非自明な結合をするスカラー場を導入したモデルは、ある適切な共形変換を施すことで、重力と最小結合するシステムに移ることができる。しかしながら、このとき、スカラー場のポテンシャルは、共系変換の影響で非自明な形に変換される。この新たなに導き出されたポテンシャルについて、詳しい解析を行った。その結果、インフレーションモデルにおけるファインチューニング問題が、共系変換によって解消されうる可能性について、指摘することができた。また高次元時空の中で位相欠陥として存在する、ブレーンワールドの中で、位相欠陥的インフレーションが導かれることも、この新たなポテンシャルから見出すことが出来た。宇宙論的に生成される背景重力波は、インフレーションモデルを観測的に決定する上で、とても重要な観測対象である。しかしながら、とても微弱な信号の為、信号処理については、工夫を施さなくてはならない。そこで次世代の検出器を考慮に入れ、検出感度向上の為の提案についても行った。

そこで本年度は、背景重力波観測を、インフレーション宇宙を垣間見る究極の観測手段として捉え、二つの側面から研究を行ってきた。宇宙論的背景重力波は、宇宙モデルに依存して、いろいろな波長依存性(スペクトル)をもつ。そこで、背景重力波の検出効率向上、ならびに初期宇宙モデルに対して重要な制限を与えるため、インフレーションモデルも含めた、さまざまな(ブレーンモデルも含んだ)宇宙モデルにおける背景重力波のスペクトルについて、理論的見積もりを行った。また、背景重力波を効率よく検出するための方法について研究を行った。宇宙のあらゆる方向から定常的にやってくる背景重力波は、統計量として扱われる。基本的に、検出器のノイズに埋もれてしまう背景重力波は、複数台の検出器から得られる観測データを使い、その相関関数を統計量として、検出の判定が議論される。これまで主に、シグナルおよび検出器のノイズの確率分布に対して、ガウメ性を仮定した検定の議論がなされてきたが、現実には非ガウス性が現れることがわかっている。背景重力波は非常に微弱な信号のため、少しばかりの検出効率のロスも許されず、より現実的な状況を考慮した統計処理が必要となる。そこで、これまでの仕事をさらに発展させ、より最適化されたデータ解析の手法を提案した。
カントのエゴイズム論の成立に関する概念史的研究

1.ヴォルフ主義におけるエゴイズム概念とそのカントへの影響(1)「エゴイズム」や「エゴイスト」という概念はドイツ語圏ではCh・ヴォルフの著作によって流布するようになったが、それはデカルト主義の影響による。また、ヴォルフからカントにかけて「エゴイズム」と「ソリプシズム」という両概念の用法が今日とは正反対である点が、概念史的に重要である。(2)ヴォルフによる「エゴイズム」概念は原型は幾多の媒介を経て、あくまでも間接的にカントのエゴイズム論に影響を与えた。すなわち、カントの「論理的エゴイズム」は明らかにG・F・マイア-の『論理的綱要』に淵源し、また「道徳的エゴイズム」および「形而上学的エゴイズム」も、バウムガルテンの『形而上学』および『哲学的論理学』に先例をもつ。(3)ところが、「美感的エゴイズム」だけはそうした原型をもたず、カントにオリジナルな類型である。すなわち、カントは『美と崇高』以来、英仏モラリストの思想の影響下に、「趣味」批判との連関で「美感的エゴイズム」を主題化していったものと思われる。2.論理的エゴイズムを中心とする類型論の展開-論理学・諸論から人間学冒頭へ(1)すでに「論理的エゴイズム」をめぐる思索において、カントは連関する「宇宙論的(心理学的、形而上学的)エゴイズム」および「道徳的エゴイズム」との対比や差異化を試みている。つまり、マイア-の思想を媒介として、カントは「エゴイズム」概念の人間学化、ないしヴォルフの単なる「形而上学的エゴイズム」からのいわば(人間学的転回)を遂行したものと理解される。(2)そうした中で、カントのエゴイズム類型論は、論理学・緒論の「先入見論」というごくローカルな場所に端を発し、最終的に人間学冒頭にその独自の位置を占めるに至った。したがって、カントのエゴイズム論は、その見かけに反して、彼の主要諸講義の結節点という際立った意義を帯びていると言える。
バイオマスおよび未利用低品位炭を利用した環境負荷低減型スラリー燃料の開発

流通式水熱処理装置を用いて、バイオマス・低品位炭単独及び混合改質における分解抽出挙動について検討した。その結果、両試料で異なる組成の有機物の抽出が確認され、混合改質ではバイオマスからの抽出物の一部を低品位炭が吸着することが分かった。また、改質液の吸光度とTOCは良い相関を示し、吸光度をモニタリングすることによってTOCの経時変化を予測出来ることがわかった。回分式及び連続式の水熱処理を行い、改質温度、混合比の燃料性に与える影響について検討した。その結果、低品位炭、バイオマス共に改質温度が高いほどより強く改質作用を受け、混合改質では両試料の反応は独立並行反応であると考えられた。また、混合比は無水基準の燃料特性に影響を与えるが、無水無灰基準では、炭素量、酸素量及び総発熱量に混合比による差異が無くなった。また、連続式水熱処理装置を用いた改質試験では5時間の連続運転に成功し回分式と遜色ない結果が得られた。水熱処理の際大量に発生する改質液について、キャラクタリゼーションを行った。その結果、いずれの改質温度の改質液にも酢酸、メタノールなどの酸、アルコール類の他に2,6-ジメトキシフェノール、グアヤコールなどの還元性の強いフェノール類が含まれており、一般に様々な分野で使用されている木酢液と似た成分から成ることが分かった。この改質液の環境浄化剤としての可能性について検討した結果、いずれの改質液もCr(VI)を有効に還元すること、またCr(VI)還元後の改質液に生石灰、消石灰を添加することによりCr(III)の大部分を溶液から沈殿物として除去できること、還元剤として硫酸第一鉄を使用した場合と比べてスラッジ量を1/21/3倍に低減できることが確認された。木質系バイオマスとしてアカシアマンギウム及び杉、低品位炭としてアラスカ原産のベルガ炭を試料とし、10L回分式改質容器を用い加圧熱水条件下(温度270から350°C、圧力100から180気圧)で改質し、産物性状などについて分析を行った。また、小規模の連続流通式熱水処理装置を試作し、改質実験を行った。得られた結果は以下のようである。ベルガ炭とアカシアマンギウムを10L回分式改質容器で1:1の割合で混合改質した場合の歩留まりは、70%程度であった。それぞれを単独で改質した場合の歩留まりはベルガ炭で90%程度、アカシアマンギウムで50%程度であるので、混合改質実験結果の歩留まりは、両試料のほぼ平均値となった。改質によりCが増大し、Oが減少するが、H, N, Sはあまり変化しない。灰分は、改質後7.0%程度となりベルガ炭だけの8.5%より低下した。これは、混合改質したアカシアマンギウムの灰分がO.5%と著しく低いためであり、混合改質炭の灰分はそれぞれの歩留まりを考慮して計算により求めた値とほぼ一致していた。総発熱量は、原料が4800kcal/kg程度であったものが、改質温度の増加に伴い増大し、330°Cでは7000kcal/kg程度に増大した。また、燃料比は、アカシアマンギウムで0.15、ベルガ炭で0.32であったものが改質により著しく増大し、1程度となった。いずれの改質温度の改質液においても含有成分の大部分は酢酸やメタノールであった。他の含有物質は酢酸に比べると非常に少なかった。

小規模の連続流通式熱水処理装置を試作し、改質実験を行った結果、混合系においてベルガ炭が吸着剤的な役割をはたし、全有機炭素含有量が低下することがわかった。木質系バイオマスとして杉及び竹、低品位炭としてアラスカ産のベルガ炭を試料とし、連続流通式熱水装置による加圧熱水条件下(室温→300°C、圧力15MPa)での改質実験を行なった。その結果、改質液に関して紫外部での吸収がみられ、竹は杉に比べて急激に吸収強度が強くなることがわかった。また、回収した改質液のTOC経時変化を測定した結果、紫外部における吸収強度との相関が見られ、TOCのオンラインによるモニタリングが可能であることが分かった。杉及びベルガ炭の混合試料を作成し熱水処理を行なった場合、TOCが低下する現象が見られた。その減少率を調べると混合比率により異なり、杉:ベルガ炭=1:1の時21%、1:2の時26.3%、1:4の時34.5%であった。これは、ベルガ炭が吸着剤として働いたためと考えられる。ガスクロマトグラフによる改質液のキャラクタリゼーションを行なった結果、杉混合比が高くなるにつれて乳酸、酢酸共に緩やかに上昇し、杉混合比が0.3以上のときTOCの中身はほとんど乳酸と酢酸(76%以上)であった。ICP-AESを用いて重金属の溶質挙動を調べた結果、Alは0.87ppm以下、Feは0.014ppm以下、Znは0.24ppm以下、それ以外は検出されなかった。スラリー化条件について検討した結果、10wt%で水に懸濁させた場合が良好なハンドリングを示した。改質液中に含まれるカテコール等のある種の芳香族化合物は強い還元力を持っており、Cr(VI)をCr(III)に還元することが分かった。木質系バイオマスとして杉、低品位炭としてアラスカ産のベルガ炭を試料とし、ベンチスケール連続式水熱処理装置による加圧熱水条件下(300°C、圧力12MPa)での改質実験を行なった。試料として、低品位炭をジョークラッシャー、ボールミルで1mm以下に、バイオマスをハンマークラッシャーで2mm以下にそれぞれ粉砕し、混合して濃度10wt%のスラリーを作製した。固体産物のFT-IR分析の結果、低品位炭においては官能基の一部が分解されたりエーテル結合が切断されるなどの反応が起こり、バイオマスにおいてはリグニン中の芳香族エーテル、セルロース及びヘミセルロース中のグリコシド結合が分解されるなどの反応が起こり、分解生成物が再重合することによって脂肪族及び芳香族の水難溶性物質が生成したものと考えられる。また、低品位炭に比べバイオマスは分解されやすく、混合比を考慮して算出した水難溶性物質量より実際の実験値が高い値を示したことから、バイオマス由来の水難溶性物質が低品位炭に吸着固定化されたことが考えられる。元素分析(無水無灰基準)の結果混合比にかかわらずC,H,N,O量はほぼ一定値を示し、総発熱量(無水無灰基準)も約7300kcal/kgと一定値を示した。バイオマス混合量が多い場合には、改質液の成分は木酢液と類似していることから、木酢液と同等の農業分野への利用が可能と考えられる。改質液のGC分析の結果、強い還元力を持つカテコール、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、弱い還元力を持つ2-メトキシ-4-メチルフェノール、2,6-ジメトキシフェノールが検出され、これらを希少化学薬品として分離濃縮できる可能性が示された。また、改質液を用いてCr^<6+>を還元し水酸化物沈殿として溶液から除去することに成功し、土壌汚染などの浄化に有効利用できる可能性が示された。バイオマス・低品位炭混合改質産物に分散材を添加することで65%程度のスラリー燃料化が可能であることが分かった。
グリーン化学プロセスを目指したミクロポーラス触媒に関する研究

環境調和性に優れたグリーン化学プロセスを担うミクロポーラス触媒の創製を目指し新規ゼオライトの合成法に関する研究及びメソポーラスシリカの機能化による新規触媒反応に関する研究を行った。主な成果は以下の通りである。1)ランタナ及びセリアを含有する新規ベータゼオライトの合成に成功し、炭化水素の変換反応に応用した。反応中のコーク生成が抑制され、活性劣化が少ないことが見出された。さらに、ゼオライト触媒の細孔の有効性を向上させるために、ベータゼオライトのナノサイズ化に関する研究を行った。ベータゼオライト合成に有効なTEAOHのほかにハロゲン化セチルトリメチルアンモニオウムを共存させることにより、従来法の1/100に当たる30-50nmのベータゼオライトが効率よく合成できた。2)3次元12-10-10構造を有するMCM-68の合成とその触媒活性の検討を行った。ビフェニルのイソプロピル化においては、4,4'-ジイソプロピルビフェニルが高い選択率で生成した。三次元ゼオライトでは初めての例である。これは、10員環にはビフェニルの接近が困難であること、結晶内に存在するケージに10員環経由でないと接近出来ないことに基づく。3)高級脂肪酸と高級アルコールのエステル合成を試み、各種の多価金属塩が高い触媒活性を有することを見出した。この際、メソポーラスシリカの様な疎水性担体に担持すると触媒活性の改善が見られた。4)高級脂肪酸であるラウリン酸とグリセリンのエステル合成を試み、各種の多価金属塩が高い触媒活性を有することを見出した。特に、塩化鉄、塩化アルミニウム及び塩化ジルコニルは、モノラウリン、硫酸鉄、硫酸ジルコニルは、グリセリン過剰下でもジラウリンが生成した。5)ゼオライトとメソポーラスシリカを触媒とするフェノールの1-ブチル化を超臨界CO_2溶媒中で行ったところ、HY-ゼオライトでは、2,4-ジ-t-ブチルフェノールを最高60%の収率で得られた。一方、メソポーラスシリカに担持したSc(OTf)_3を用いた触媒では、2,4,6-トリ-t-ブチルフェノールが収率40-45%で得られた。これらの高い収率は、気相あるいは液相に比べてコーク生成が少ないことに基づくと考えられた。本研究は、環境調和性に優れたグリーン化学プロセスを担うミクロポーラス触媒の創製を目指すことを目的としている。本年度は、新規ゼオライトの合成法に関する研究及びメソポーラスシリカの機能化による新規触媒反応の開拓を目指した研究を行った。1)シリカ-ゲルミニウム骨格ゼオライトであるITQ-21を各種条件下で合成し、本ゼオライトがメタン等の有機化合物の酸素酸化反応に活性があることを見出した。この様なゲルマニウム含有化合物の酸化能力は世界に先駆けて見出されたものである。2)ランタナ及びセリアを含有する新規ベータゼオライトの合成に成功し、炭化水素の変換反応に応用した。反応中のコーク生成が抑制され、活性劣化が少ないことが見出され、今後水素化異性化及びアルキル化反応への展開の基盤が確立された。