hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高磁場による流体の挙動制御に関する研究

本研究は物質に対して非接触で力学的影響を与えることのできる磁場の特徴を利用して、流体中で物質の挙動を制御する技術を研究し、分析技術や各種プロセスの高度化へつなげることを目指すものである。このために、高磁場中での流体挙動の可視化と流体挙動のシミュレーション、及び、空間磁場の最適化設計を行なうことで、高磁場を利用した弱磁性流体挙動の制御技術の確立を目指した。平成30年度は固液共存系での物質挙動のその場観察、無容器環境での流体挙動の詳細な観測、シミュレーション結果と実験との対比を重点的に行なった。期間を通して、流体挙動の可視化は屈折率の空間分布を利用するシャドウグラフ光学系とシュリーレン光学系を用いて行った。温度勾配が存在する条件下の導電性流体ではローレンツ力に起因した対流の抑制効果と磁気力の効果が重畳すること、空間磁場分布の選択によりそれらの寄与を分離して評価できること、プロセスの時間的な組み合わせにより、自在な制御が可能になることを見出した。また、固液が共存し濃度勾配が存在するケースでは磁気力の作用で流体挙動が影響されることがわかった。仏CNRSと共同で高磁気力環境下の無容器条件において流体挙動の高時間分解能光学的可視化および精密計測を行ない、その挙動について興味深い情報を得た。弱磁性流体の磁場中挙動のシミュレーションでは、モデルを構築し、単一液相系で温度勾配・濃度勾配が存在するケース、固液共存系における固液界面近傍での濃度勾配に着目したシミュレーションや、流体中に分散した固相粒子の挙動について空間磁場の設計を含めて評価するシミュレーションを実施した。実験で得られた結果と合わせ、流体や物質の分布、空間的な磁場分布や、それらの時間的な組み合わせを選択することで高磁場を利用した物質挙動の非接触制御法を設計できることを示すことができた。本研究は物質に対して非接触で力学的影響を与えることのできる磁場の特徴を利用して、流体中で物質の流れを制御する技術を研究し、分析技術や各種プロセスの高度化へつなげることを目指すものである。このために、高磁場中での流体挙動の可視化と流体挙動のシミュレーション、及び、空間磁場の最適化設計を行なうことで、高磁場を利用した弱磁性流体挙動の制御技術の確立を目指している。平成28年度は、水溶液の熱対流や結晶の成長・溶解に伴って生ずる屈折率の2次元分布を高磁場下で利用可能なシャドウグラフ光学系とシュリーレン光学系を用いて可視化した。単一成分の溶液中に温度勾配が存在するケースについて、シャドウグラフ光学系を用いて可視化したところ、ローレンツ力に起因した対流の抑制効果が見られ、その程度が印加磁場強度に依存すること、勾配磁場においてはこの抑制効果に加えて磁気力の効果が重畳することが確認された。固液が共存する溶液内で結晶が生成・溶解する過程をシュリーレン光学系により観測した際には、溶液流が磁気力の影響を受けて変化する様子を確認した。弱磁性流体の磁場中挙動のシミュレーションに関しては、Navier-Stokesの式、熱伝導方程式、拡散方程式を連立させたモデルにより単一液相系で温度勾配・濃度勾配が存在するケースについて検討を始めている。その結果、鉛直方向では磁気力による熱対流の抑制効果が期待できるが、面内での温度分布があると、面内における磁場の空間分布によって対流が生じてしまうことなどが分かってきている。本研究は高磁場中での流体挙動の可視化と流体挙動のシミュレーション、及び、空間磁場の最適化設計を行なうことで、物質に対して非接触で力学的影響を与えることのできる高磁場を利用した弱磁性流体挙動の制御技術の確立を目指している。平成28年度は、水溶液の熱対流や結晶の成長・溶解に伴って屈折率の2次元分布が生ずることを利用し、高磁場下で利用可能なシャドウグラフ光学系とシュリーレン光学系による可視化を通じて、磁気力とローレンツ力の作用を確認できており、シミュレーションも合わせて、高磁場下における流体挙動についての理解を深めることができた。現在までのところ、ほぼ当初予定していたスケジュール通りに進行しており、概ね順調に進展していると言える。平成29年度は、弱磁性流体の磁場中挙動の光学的観測に関して、シャドウグラフ光学系を用いた実験では、導電性弱磁性流体への高磁場効果について実験系内に温度勾配が存在する条件において、超伝導磁石内での試料位置の選択により、磁気力一定条件下での磁場依存を評価し、流体挙動に対する磁気力とローレンツ力の効果をそれぞれ評価することに成功した。シュリーレン光学系を用いた実験では、液相のみでその内部に濃度勾配が存在するケースについて、磁場を鉛直方向に印加し、磁場最大位置、磁気力最大位置(方向が反平行の2か所)について実施し、知見の集積を行なった。また、フランスCNRSとの共同で、高磁気力環境下において無容器で保持された流体の力学的挙動に関する実験的検討を始めた。弱磁性流体の磁場中挙動のシミュレーションでは、固液共存系における固液界面近傍での濃度勾配に着目したシミュレーションや、流体中に分散した固相粒子の挙動について空間磁場の設計を含めて評価するシミュレーションを実施した。

本研究は高磁場中での流体挙動の可視化と流体挙動のシミュレーション、及び、空間磁場の最適化設計を行なうことで、物質に対して非接触で力学的影響を与えることのできる高磁場を利用した弱磁性流体挙動の制御技術の確立を目指している。平成29年度は、流体内の温度勾配や濃度勾配によって生ずる屈折率の空間分布を利用して流れを可視化する手法を用いた一連の実験で、流体挙動に対する磁気力とローレンツ力の効果の個別評価につながる知見を得ることができたほか、フランスCNRSとの共同研究で、高磁気力環境下において無容器で保持された流体の力学的挙動に関する実験的検討をスタートさせた。固液共存系における固液界面近傍での濃度勾配に着目したシミュレーションや、流体中に分散した固相粒子の挙動について空間磁場の設計を含めて評価するシミュレーションも進めており、これらによって高磁場下における流体挙動についての理解を深めることができた。現在までのところ、ほぼ当初予定していたスケジュール通りに進行しており、概ね順調に進展していると言える。本研究は物質に対して非接触で力学的影響を与えることのできる磁場の特徴を利用して、流体中で物質の挙動を制御する技術を研究し、分析技術や各種プロセスの高度化へつなげることを目指すものである。このために、高磁場中での流体挙動の可視化と流体挙動のシミュレーション、及び、空間磁場の最適化設計を行なうことで、高磁場を利用した弱磁性流体挙動の制御技術の確立を目指した。平成30年度は固液共存系での物質挙動のその場観察、無容器環境での流体挙動の詳細な観測、シミュレーション結果と実験との対比を重点的に行なった。期間を通して、流体挙動の可視化は屈折率の空間分布を利用するシャドウグラフ光学系とシュリーレン光学系を用いて行った。温度勾配が存在する条件下の導電性流体ではローレンツ力に起因した対流の抑制効果と磁気力の効果が重畳すること、空間磁場分布の選択によりそれらの寄与を分離して評価できること、プロセスの時間的な組み合わせにより、自在な制御が可能になることを見出した。また、固液が共存し濃度勾配が存在するケースでは磁気力の作用で流体挙動が影響されることがわかった。仏CNRSと共同で高磁気力環境下の無容器条件において流体挙動の高時間分解能光学的可視化および精密計測を行ない、その挙動について興味深い情報を得た。弱磁性流体の磁場中挙動のシミュレーションでは、モデルを構築し、単一液相系で温度勾配・濃度勾配が存在するケース、固液共存系における固液界面近傍での濃度勾配に着目したシミュレーションや、流体中に分散した固相粒子の挙動について空間磁場の設計を含めて評価するシミュレーションを実施した。実験で得られた結果と合わせ、流体や物質の分布、空間的な磁場分布や、それらの時間的な組み合わせを選択することで高磁場を利用した物質挙動の非接触制御法を設計できることを示すことができた。今後は、平成28年度に得られた成果をベースとして、弱磁性流体の磁場中挙動の光学的観測については対象を多様化しつつ、シャドウグラフ光学系を用いた実験では、導電性弱磁性流体への高磁場効果について実験系内に温度勾配が存在する条件で、シュリーレン光学系を用いた実験では、液相のみでその内部に濃度勾配が存在するケースについて、引き続き、磁場を鉛直方向に印加し、磁場最大位置、磁気力最大位置(方向が反平行の2か所)について実施することで検討を深める。
光機能化処理により二酸化チタン含有漂白剤の漂白効果は促進されるのか？

本研究では、埋入前のチタンインプラントに対する紫外線照射が骨形成を促進するという報告に注目し、「TiO2にあらかじめ紫外線を照射した後、H2Oと混和することで従来よりも光触媒反応が進行し、漂白効果が増強されるかどうか」という仮説のもとに、検討を行った。光触媒活性能の評価および、漂白前後の色彩変化の測定を行い、比較検討を行った結果、あらかじめTiO2に短時間紫外線を照射することで、漂白効果が増強されることが示唆された。また、紫外線の過度な照射は漂白効果を減退させることが示唆された。本研究は、低濃度の過酸化水素水と反応させる以前の二酸化チタンに、複合波長の紫外線を照射し、二酸化チタンに付着している炭化水素を除去することで、従来の漂白法よりも短時間で漂白効果が得られ、さらに生体(歯質や軟組織)に対しても安全性が得られるという仮説のもとに研究を企画し、光触媒二酸化チタンを用いた新規漂白法の開発を目指して基礎的研究を行うものである。漂白前に紫外線照射を与える時間を確定すべく、予備実験として、アナターゼ型二酸化チタンの粉末(ST-01,石原産業)をガラスシャーレに1 g採取し、1時間インキュベーターで安置(遮光)させた後、漂白前処理としてトランスイルミネーター(Uv Hand Lamps, USA)を用いて365 nm光源を照射した。前処理後、10 ppmのメチレンブルー溶液1 mlと混和し、トランスイルミネーターを用いて2分間光源を照射した。漂白前処理照射時間が15分まではControlと比較して吸光度は低下し、20分以降では吸光度が上昇する結果が見られた。次に漂白効果を客観的に評価するために、0.1 %濃度のヘマトポルフィリンエタノール水溶液を作成してろ紙に染みこませ、恒温槽で乾燥させたものを変色モデルとし、測色による漂白力の評価を行った。漂白前処理照射時間は5・10・15分とし、測色はShade Eye NCC(松風)を用い、漂白前後のCIEL*a*b*値を測定し色差を算出した。Controlと比較して、漂白前処理照射時間10分では漂白効果が高まり、15分以降では漂白効果に有意差が認められなかった。漂白前処理として紫外線を15分以上照射すると、Controlよりも漂白効果が得られなくなることが示唆された。本研究は、低濃度の過酸化水素と反応させる以前の二酸化チタンに、複合波長の紫外線を照射し、二酸化チタンに付着している炭化水素を除去することが、従来の漂白法よりも短時間で漂白効果が得られ、さらに生体(歯質や軟組織)に対して安全性が得られるという仮説のもとに研究を企画し、光触媒二酸化チタンを用いた新規歯牙漂白法の開発を目指して基礎的研究を行うものである。初年度においては、最初に炭化水素を取り除く照射時間の確率を目標に、XPS(X線光電子分光)を用いて経時的変化の比較検討を行う予定であったが、手技の難易度と経費の観点により、メチレンブルー溶液を用いて色素分解能の変化を確認し、これから得られたデータをもとに、二酸化チタン粉末表面の炭化水素を含む元素分析を行うこととした。アナターゼ型二酸化チタン粉末(ST-01,石原産業)をガラスシャーレに1g採取し、1時間37°Cでインキュベーターに安置(遮光)させた後、漂白前処理としてトランスイルミネーター(UV Hand Lamps, USA)を用い365nm光源を照射した。照射時間は(15, 30, 60 )分とした。前処理後、10ppmのメチレンブルー(MB)溶液1mlと混和し、トランスイルミネーターを用いて365nm光源を2分間照射した。Controlとして、漂白前処理を行わない二酸化チタン粉末とMB溶液の混合溶液に365nm光源を2分照射したものを使用した。その後、Nano-Drop ND-1000spectrophotometer(Nano-Drop, USA)を用いてMBの吸収波長である668nmを測定し検討した。その結果、Controlと比較し、前処理15分では吸光度に変化が認められず、前処理30, 60分では1.2-1.3倍の吸光度の上昇が認められた。漂白効果を客観的に評価するために、外因性歯牙着色モデルとして、0.1%濃度のヘマトポルフィリンエタノール水溶液を作成して濾紙に染み込ませ、恒温槽で乾燥させたものを変色モデルとし、測色による漂白力の評価を行った。

二酸化チタン1 gをガラスシャーレに採取し、漂白前処理として365 nmの紫外線を照射した。照射時間は5・10・15・20分とした。漂白前処理後、H2O 1 mlと混和し、ヘマトポルフィリン染色濾紙に塗布後、光照射(G-ライトプリマIIPlus、GC)。また、前処理としての紫外線照射を行わない二酸化チタンを対照群とした。、漂白前後の色調の測定は、分光色差計(NF-333、日本電飾工業)を用いた。CIE1976L*a*b*表色系を用いてL*a*b*値を求め、漂白前と漂白後の値の差(ΔL*・Δa*・Δb*)を求めた。また色差ΔE*abを算出し、色の変化および漂白効果を判定した。色差ΔE*ab値は、前処理時間が5・10・15分間と長くなるにつれ、対照群と比較して増加する傾向が認められた。一方、20分間では減少する傾向が認められた。ΔL*は、前処理時間15分間までは明度の上昇が認められたが、20分間では下降する傾向が認められた。Δa*は前処理時間15分間までは減少し、20分間ではわずかに増加する傾向が認められたが、Δb*は有意な変化が認められなかった。歯科補綴学本実験が遅れている理由として、炭化水素の解析に時間がかかっていることが挙げられる。XPS(X線電子分光)装置を用いて二酸化チタン粉末表面の炭化水素を含む元素分析を行うことが困難であった。そのため、XRD(X線回折装置)を用いて回析を行うことにしたが炭化水素は検出されなかった。粉末における炭化水素の分析そのものが非常に困難であり、なおかつ本学内で所有している機器での測定には限界があると思われ、実験期間内に原理を解明することは難しいと考える。研究が遅れてしまった原因として、予備実験に時間がかかりすぎたことが挙げられる。これは、漂白時間の設定や測定値に誤差が出ないよう照射および測定に伴う環境を一元化することに手間がかかりすぎたことが原因であると思われる。また、当初の研究計画ではXPS(X線光電子分光)を用いて二酸化チタン粉末表面の炭化水素を含む元素分析を行う予定であったが、最適な照射時間の設定が出来なかったため、来年度以降に比較検討する予定である。本年度までの実験結果より、前処理として紫外線を長時間照射するとControlと比較して漂白効果が得られなくなることが示唆されたが、ヘマトポルフィリン紙を用いた変色モデルに関する研究結果は未だデータにばらつきが認められることから、全体数を増やし、今後研究を進めることとする。また、ヒト抜去歯牙を用いて漂白前後の色調変化を比較検討するとともに、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて漂白前後のエナメル質表面の形態変化を観察する。さらに、エナメル質表面が親水性へ改質されているかを検討するために、接触角の測定を行う予定である。本年度の実験結果より、二酸化チタンに付着している炭化水素を除去することによって短時間で漂白効果が得られると仮説したが、前処理照射時間を長く設定するほど逆に漂白効果が低下する結果が示唆された。前処理照射時間が15分では漂白効果に差が認められなかったことより、さらに短時間で前処理照射時間を設定し、メチレンブルー溶液を用いた色素分解能の評価を引き続き行い、漂白効果を獲得する最適な前処理照射時間を模索することにする。
リヒテンベルクとホガースの間メディア性についての研究

本研究は、ゲオルク・クリストフ・リヒテンベルクがウィリアム・ホガースの銅版画を解説した『ホガース銅版画詳解』(1794-99)における言語とイメージという表現媒体の関係を考察したものである。その結果、リヒテンベルクが現代の美術史学と多くの問題意識を共有しているという現代性と、それは彼がホガース解釈を実践するテクストの言説を分析することではじめて浮かび上がってくるという歴史性とが見出された。そして、言語とイメージを相互にその特質を解明しあうものととらえることの意義が明らかになった。本年度は、ドイツのニーダーザクセン州立図書館、ハノーファー大学図書館、アウグスト候図書館において、リヒテンベルクの『ホガース銅版画詳解』およびホガース、間メディア性についての資料収集と、ホガースの銅版画の調査を行った。また、ベルリン自由大学美術史学部のヴェルナー・ブッシュ教授と本研究課題について協議し、テーマの方向性や関連文献について示唆をうけた。そして、『ホガース銅版画詳解』における声や音の記述と、ホガースの絵の物語についての記述について考察した。そこでは特に、レッシングのラオコーン論を参照項として、リヒテンベルクが絵画というメディアによる音声の表現をどのようにとらえているか、またリヒテンベルク自身は言語というメディアによって音声、とくに非分節音をどのように表現しているかという二点を中心に考察した。その結果、リヒテンベルクは絵画による音声の表現は言語と同様に読み解かれるものであるとみなしていることから、リヒテンベルクはレッシングとは異なり、絵画も言語と同じく自然的記号ではなく恣意的記号としてとらえていることが判明した。また、レッシングは言語のなかでもオノマトペや間投詞は自然的記号であるとみなしているのにたいして、リヒテンベルクはそれもまたあくまでも擬似的な自然性にすぎないことを指摘している。そして、言語音という分節音によって非分節音を模倣とは異なる方法で表現し、生成させることを試みており、それによってリヒテンベルクにおいて言語の表現可能性が拡大していることが明らかになった。本年度は、リヒテンベルクの『ホガース銅版画詳解』における顔をめぐる解説について考察した。観相学を顔というイメージを言語を用いて解釈するいとなみととらえれば、リヒテンベルクのホガース解説における観相学的実践には、絵画の解釈である彼のホガース解説全体のあり方が縮約されていると言える。ラーファーターが顔というイメージの解釈をその意味を「命名」するという言語化のモデルでとらえ、原理的にはあらゆる顔の意味は言語に還元可能であるとみなしているのに対して、リヒテンベルクはイメージと言語という表現媒体の相違を認めている。だが、それにもかかわらず顔、そして絵画を言語によって解釈することを断念しないリヒテンベルクのテクストを手がかりとして、言語とイメージの関係という問題に取り組んだ。ラーファーターの観相学とは異なり、リヒテンベルクはホガースの絵の中の顔について、それが表す性格や感情といった意味だけではなく、肖像の同定と顔の認識という観点からもアプローチしており、さらにそれらの否定性、つまり、顔の無意味さ、同定不可能性および認識不可能性という問題も取り上げている。このように多角的・重層的な顔へのアプローチからは、顔というイメージの意味の言語化不可能性、イメージの特性としての「語る」のではなく「示す」力、イメージの潜在性が明らかになる。これらはいずれも現代の美術史学において、言語に還元できないイメージ固有の意味産出方法を探求する手がかりとされている現象だが、本研究においては、それらがリヒテンベルクのテクストの分析、とりわけ翻訳、モダリティ、プロセスの記述といった言語の遂行性を通して明らかになったことを強調したい。イメージを解釈する言語の分析は、イメージおよび言語の意味生成構造を解明する手がかりとなり得るのである。本年度は、リヒテンベルクのホガース解説におけるジグザグ線と美の曲線の関係について考察した。18世紀後半の美学においては、S字型の蛇状曲線とZ字型のジグザグ線とはしばしば対置され、前者が肯定的、後者が否定的に評価されているが、リヒテンベルクはそのような対比を相対化するだけではなく、むしろジグザグ線の方を好んでいた。そもそも線は造形芸術における時間の表象であるとともに、物語もまた線条性をもっという点で、線は視覚的イメージと言語テクストとを媒介する要素である。そして、ホガースの銅版画のなかで、稲妻の図像としてジグザグ線が最も鮮明に描かれている『放蕩息子一代記』第四図にかんするリヒテンベルクの解説からは、稲妻という瞬間性を象徴する現象であってもてジグザグ線で描かれることで、時間の経過をともなった運動としてとらえられることと、絵の中のジグザグは、絵物語の主人公の人生行路をあらわすとともに、それを一連の絵で語る絵物語自体の語りの形式をもあらわしていることがあきらかになる。そして、それにたいして言語による物語はなめらかに断絶のないものとして対比される。つまり、リヒテンベルクは、蛇状曲線とジグザグ線の違いを、言語による物語と絵による物語のそれぞれの語りの形式の差異として読みかえているのである。

しかし、リヒテンベルクはまた、スターンの『トリストラム・シャンディ』のように言語による物語も脱線や逸脱によってジグザグ線状に語られる場合もあることを認めている。そして、それはほかならぬリヒテンベルク自身の解説テクストの特徴でもある。リヒテンベルクのホガース解説は、ジグザグ線の原理で語られるホガースの絵物語(ストーリー)を、さらにジグザグ線の原理で語るプロットであるという点で、リヒテンベルクが覚え書に自ら描いた「二重のジグザグ線」を物語論的に体現しているのである。
特定部位に挿入されたHIV-1プロウイルスによりT細胞増殖分化抑制が惹起されるか

1.症例1,2について,HIV-1プロウイルスの特徴を把握するため,プロウイルスゲノムの全塩基配列決定を行った。症例1のプロウイルスには塩基GがAへ変異することで出現したストップコドンが多数存在しており,ウイルス産生能を欠失していた。事実,CD4陽性Tリンパ球内のプロウイルス数は92コピー/10^6細胞,細胞活動指数はverylowでありウイルス産生は認められなかった。症例2には,タンパク質の機能を損なう変異は存在しなかったことから,プロウイルスはウイルス産生能を有していると考えられる。実際に,CD4陽性丁リンパ球内のプロウイルス数は757コピー/10^6細胞,細胞活動指数は0.8とウイルス産生能を確認できた。2.HIV-1プロウイルスが挿入されたヒトゲノムの部位と,リンパ球増殖不良が関係しているのか解明するため,昨年度に引き続きinversePCR法を用いてプロウイルス挿入部位近傍遺伝子の同定を試みた。しかしながら,残念なことにHIV-1遺伝子を含むPCR産物を得ることはできなかった。この原因として,CD4数が症例1は100個/μ1以下,症例2は200個/μ1以下と非常に少ないことが挙げられる。Inverse PCR法は,制限酵素処理および、,イゲーション処理の後に行う精製過程でDNAが大きく損失すると考えられる。よって,今回のようにCD4数が非常に少ない症例では実験に使用可能なDNA量も少なく,プロウイルス挿入部位の同定は不可能であると判断せざるを得なかった。1.研究対象4症例について、HIV-1プロウイルスの特徴を把握するため、全塩基配列決定を進めている。症例1:gag領域RNase領域および、nef領域3'LTRについて解析を終了した。その結果、塩基GがAへ変異することで出現したストップコドンが多数存在していることが判明した。このことから、このプロウイルスはウイルス産生能を欠失している可能性が考えられる。症例2:プロウイルスゲノム全長の解析を終了した。その結果、タンパク質の機能を損なう変異は無かったことから、このプロウイルスはウイルス産生能を有していると考えられる。2.HIV-1プロウイルスが挿入されたヒトゲノムの部位と、リンパ球増殖不良が関係しているのか解明するため、inverse PCR法を用いて挿入部位近傍遺伝子の同定を進めた。症例2について解析した結果、ほとんどのPCR産物はヒトゲノムを非特異的に増幅した産物であったが、HIVを含むDNA断片を1種類得ることができた。PCR産物中のヒトゲノムDNAは12ベースしかなく、ヒトゲノム上の位置を特定できなかった。しかし同時に、inverse PCR法の改善策が浮き彫りになった。(1)複数のプロウイルス挿入部位を解析するために、CD4陽性Tリンパ球から抽出した核酸DNAを複数種類の制限酵素で同時に消化する。(2)制限処理したDNAにリンカーを接続することで、DNA断片の末端を1種類の制限酵素消化断片に統一する。(3)DNA断片をセルフライゲーションさせた後、inverse PCR、nested PCRを行うことによって、プロウイルスとヒトゲノムを含むDNA断片を特異的に増幅する。(4)サザンブロットにより、プロウイルスを含むPCR産物を特定し効率良く解析を進めることができる。以上の改善点を踏まえ、来年度も引き続きプロウイルス挿入部位の特定を行う。
第一級ビニルカチオン中間体生成の確実な証拠と生成のための条件

第一級ビニルカチオンの前駆体として最も有望なビニルヨードニウム塩を用いて様々な条件で反応を行った。キラリティプローブ、同位体標識などを利用して、それら条件下で発生する活性種の特定を行った。その結果、シクロヘキサ-1-エニルヨードニウム塩を酢酸塩などの弱い塩基と作用させると、ほぼ定量的にシクロヘキシン中間体が生成していることを見出した。発生したシクロヘキシンは速やかに酢酸塩の求核付加を受け、シクロヘキサ-1-エニルアセタートとなる。4-メチルシクロヘキシンを経る反応では二種類の位置異性体生成物がほぼ当量得られるが、tertブチル基に置き換えると求核付加の位置選択性は75/25程度まで大きくなる。分子軌道計算を行ったところ、LUMOが局在している位置での求核付加の選択性が高くなっており、この二者間に相関関係が見られた。またLUMOの分布は環ひずみによって大きく影響されていることも見出し、これまで未知であったシクロアルキンへの求核付加反応性およびその選択性発現因子について明らかにすることができた。また、より求核性の高いシアン化物塩を用いてシクロヘキサ-1-エニルヨードニウム塩との反応を行うと、Michael付加-ヨードニオ基の脱離-カルベンの1,2-ヒドリド移動の経路によりアリル置換生成物が得られることを見出した。このMichael付加を含む反応機構はアルケニルヨードニウム塩の置換反応において前例がなく、イリド・カルベン反応中間体およびそれらを利用する有機反応の発展に寄与できる。光学活性ビニルヨードニウム塩を合成し、その反応生成物の立体科学純度から第一級ビニルカチオン中間体の関与を見積もった。第一級ビニルカチオン中間体を経由すると生成物の立体化学純度が低下するように、分子不斉を利用した基質設計を行った。アルコール中でのヨードニウム塩の加溶媒分解反応では、生成物の立体化学純度は低下せず、第一級ビニルカチオン中間体の関与は観測できなかった。クロロホルム中、ヨードニウム塩とスルホナート塩との反応では、ビニルヨードニウムが転位した後、スルホナートが置換した生成物が得られ、その立体化学純度は出発物質のヨードニウム塩の立体化学純度よりも大きく低下していることを見出した。同位体標識実験、競争実験、中間体捕捉実験の結果、生成物のラセミ化は、第一級ビニルカチオン中間体の関与によるものではなく、シクロヘプチン中間体を経由する反応によって引き起こされていることがわかった。第一級ビニルカチオンが発生しやすい条件にすると、β-アルキル基が求核的に関与した立体特異的な転位反応が優先する。ヨードニオ基の遊離には求核的な関与が必要であり、第一級ビニルカチオンの発生には至らないと考えられる。そこでヨードニウム塩を光励起し、第一級ビニルカチオン発生の検討を行った。生成物のラセミ化が進行していることを見出したが、現在それが第一級ビニルカチオン中間体の関与によるものか否かを詳細に検討している。
沸石組成からみた西南日本内帯第三系の埋没続成史

堆積岩の埋没続成作用の研究は、沸石・粒土鉱物・珪酸鉱物などの自生鉱物の組み合わせや、孔隙率・圧密度などの物理的性質の変化に着目して行われることが多いが、西南日本内帯の第三系ついての研究例は極めて少ない。本研究では九州・山口地域の主要な第三系分布地域において地質調査を行い層序を確立すると共に、得られた沸石試料の顕微鏡・X線回折による検討に基づいて、当該地域の第三系埋没続成史を総合的に考察した。各地域における沸石の層位的分布を検討した結果、各堆積盆地では第三系の上部から下部へ向かって、より高度の続成作用によって生じると考えられている沸石が産出することが明らかとなった。複数の地域間では層準に関係なく、一定方向(北九州では北西方向、西九州では西北西方向、南西九州では南西方向)への続成度上昇傾向が認められる。沸石に伴って産する炭質堆積岩では、続成作用の進行に応じて水分・揮発分含有率が減少し、固定炭素含有率が増加する事実が明らかとなり、沸石続成度と有機変成度との対応関係が明確にされた。既述の続成・変成度の層位的・地域的変化は一義的には堆積盆地の地下埋没の程度差を示しているものと考えられるが、潜在熱源からの付加的熱供給の可能性も示唆される。即ち本研究で明らかとなった続成度・変成度の帯状配列は、堆積盆地沈降量の地域差をもたらした造構造運動や古地理、火成活動を含めた当地域の第三紀テクトニクスの特異性を反映したものと考えられる。既述の第三系の沸石続成作用との比較のために一部の地熱帯産の沸石について検討した結果は、両者間での沸石の産状・性状に多少の差異を示している。沸石生成条件の詳細な検討のために、今後地熱帯産試料についての一層の研究が必要と考えられる。更に各種沸石の鉱物学的性質、化学組成についても一層の資料の蓄積が必要である。西南日本内帯(九州・山口)各地の第三系分布地域において地質調査を行い,層序の確立と地域間での地層対比のための資料を得ると共に,続成度検討のための堆積岩試料の採集を行った.試料中から比重分離によって得られた沸石鉱物について偏光顕微鏡, X線回折による産状観察,同定を行い,沸石鉱物の層序的・地域的分布状況を検討した.その結果,各地域ごとに明瞭な沸石鉱物種の層序的変化傾向が認められた.即ちそれぞれの地域においては層序的に上位から下位へ向かって,斜プチロル沸石から輝沸石,輝沸石から濁沸石へと鉱物種が変化し,このことは埋没続成作用の結果として解釈される.斜プチロル沸石と輝沸石のX線回折による区別については従来,多くの議論があったが,今回,詳細な加熱実験に基いて検討し,加熱安定性の差から斜プチロル沸石,輝沸石タイプ1,輝沸石タイプ2の3種に分類した.この分類区分は上述の鉱物種の層序的変化とも極めて調和的である.一方,各地域間についてみると,産出沸石の地域的変化も明らかとなった.即ち西九州の高島,天草では北九州に比べて高続成度の沸石(主に濁沸石)を産し,北九州においても内陸側から北西方へ向かって高続成度の沸石を生じる傾向が認められる.

これらは一般に地熱地域で産する沸石鉱物の組合わせとは異なっており,続成作用下での沸石生成条件の特異性やその地域的差異が推定される.沸石と共に産する炭質堆積岩の石炭化度も沸石と同様の層位的・地域的変化傾向を示しており,第三系の続成変化を考慮する上で有効な指標となり得るものと考えられる.今後は更に2, 3の地域からの試料の追加を行うと共に,沸石続成作用の地域的変化を支配した地質的要因について考察することが必要である.西南日本内帯第三系の埋没続成作用を研究するために、前年度に引き続き地域内数箇所の地質調査と試料採取を行った。得られた試料を用いてX線回折を主とする室内実験を行い、第三系中の沸石鉱物の層位的・地域的分布を明らかにした。各堆積盆地内では一般に地層の上部で斜プチロル沸石、下部から輝沸石及び一部の地域で濁沸石を産する。一般に続成作用の進行に伴い、火山ガラスから斜プチロル沸石、輝沸石を経て濁沸石が生じることが知られており、上述の沸石鉱物は一義的には埋没続成作用によって形成されたものと考えられる。沸石試料の近くから採集した炭質堆積岩の水分・揮発分・固定炭素含有率に基づく有機変成度はやはり、上部層準から下部層準へ向かって上昇しており、ここにも埋没続成作用の影響を読み取ることができる。各堆積盆地間では、層準に無関係に一定方向への続成度・有機変成度の上昇が認められる。このような続成度・変成度の層位的・地域的変化は一義的には堆積盆地の地下埋没の程度差を示しているものと考えられるが、潜在熱源からの付加的熱供給の可能性も示唆される。即ち九州・西中国における第三系の沸石続成作用は地域ごとの埋没続成作用と潜在熱源からの熱付加との重複によって進行したものと解釈される。一部の地熱地帯では、上述の産出順序と異なる沸石の層位的分布や異なる沸石鉱物の産出が認められる。このことは堆積岩の続成作用下と地熱帯とでは沸石生成条件が異なることを示しており、堆積岩の沸石続成作用の解明のためにも、地熱帯における沸石生成機構の詳細な研究が必要と考えられる。
組織変革に関する理論的概念枠組みの構築と実証研究：モメンタム仮説の拡張を通じて

ここでは2018年度に受理された複数の論文の中で、一つの論文に絞って説明する。テーマはダイナミック・ケイパビリティと組織変革に関する論文である。モメンタムは過去の経験に注目する概念であるが、過去の経験の影響を考える際に、その経験によって形成されたケイパビリティに注目する必要性を認識したために、このテーマについて検討している。既存研究によると、ダイナミック・ケイパビリティは組織変革の源泉になるため、強いダイナミック・ケイパビリティを有する企業は組織変革を行うことが可能と想定されてきた。しかし、実際に環境変化に適応し続け、組織変革を行い続けることができる企業は必ずしも多くない。そのため、本論文ではダイナミック・ケイパビリティが衰退することで、それを有していた企業でさえ組織変革を行えていない可能性について検討している。既存研究においては、ダイナミック・ケイパビリティと競争優位性の関係、あるいは学習などのポジティブな側面が比較的強調されており、ダイナミック・ケイパビリティの衰退については深く論じられてこなかったといえる。本論文ではUpper Echelonsパースペクティブを参考にしつつ、時間の経過とともにダイナミック・ケイパビリティの要素の1つであるセンシングが衰えることを論じている。それを通して企業のダイナミック・ケイパビリティも衰退するため、過去にダイナミック・ケイパビリティによって組織変革を行えた企業でさえも、将来に組織変革を行えない可能性があることについて明らかにしている。また,本論文以外のプロジェクトとしては,経営者と組織変革の関係などについて2018年度に論文が受理されている。組織変革、戦略的転換、モメンタム、ルーティンなどをキーワードに、複数のプロジェクトを進めている。プロジェクトの数や進度については問題を感じておらず、いずれも概ね順調に進められており、一部の成果は論文として投稿中である。たとえば、経営者の交代と組織変革の実証研究については、論文の形にまとめて海外学術雑誌に投稿している。また、モメンタム仮説を拡張した組織変革の実証研究に関しても論文の形にまとめており、こちらも海外学術雑誌に投稿中である。今後の研究の推進方策としては以下の通りである。基本的には、これまで通り組織変革、戦略的転換、モメンタム、ルーティンなどをキーワードとして更に研究を進める予定である。これらについてはデータ・セットをいち早く完成させることが必須である。また、早稲田大学や他大の研究者からアドバイスを受けつつ、仮説、リサーチデザイン、インプリケーションなどについて逐次検討し、論文の完成度を高めて、その投稿及び掲載を目指す。計画の初年度(平成29年度)は、主に1.データセットの構築、2.文献サーベイ、3.既存研究の批判的考察と組織変革に関する理論的概念枠組みの構築、4.以上を踏まえての論文執筆と国内学の学会誌への投稿を行った。以下では、13を中心にそれぞれを説明したい。1.データセットについては、特定の産業における数十年にわたるデータの収集や入力及びコード化などを行った。本研究では書物とインターネットの双方から情報を収集しているが、予算を利用することで概ね順調にデータセットを構築できつつある。本研究のパネルデータでは、既存研究に則った方法で組織変革について検討することが可能になる。2.文献サーベイについては組織変革研究、とりわけモメンタムに関する研究に加えて、心理学の研究、さらには調査対象の理解を深めるための文献を中心に行った。理論面に関しては、心理学的な研究など幅広くサーベイしたこともあり、組織変革を分析する際の概念枠組みを提供するいくつかの文献を新たに発見できた。3.上記の通り、モメンタムに関する既存研究の批判的考察を行い、組織変革に関する理論的概念枠組みの構築を行った。組織変革研究という多様に展開されてきた分野の中で、モメンタムに関する研究を中心に考察を行っているが、これについて既存研究では相反する主張がみられることを確認した。そして、両者の主張に理論的な問題点・課題がみられることを明らかにした。これらを踏まえて、本年度は理論的概念枠組みの構築・深化を行った。以上のこれらの一部の成果については論文にまとめ、国内学の学会誌に現在投稿している。平成29年度は、年度初めに策定した研究実施計画をおおよそ満たす形で進んだといえる。具体的には、1.理論的概念枠組みの構築、2.データの収集と独自のデータセットの作成について行ったため、以下ではそれらについて説明したい。理論的概念枠組みの構築については、(「研究実績の概要」でも述べた通り)文献サーベイについても幅広く行うことができたこともあり、その成果の一部を論文としてまとめることができている。データの収集と独自のデータセットの作成についても概ね順調に行えている。当初の予定通り、早稲田大学の大学院生の協力の基、書籍とウェブ情報の双方を利用してデータセットの構築を進めている。書物の情報とウェブ情報を結合させることに時間を要するが、これについては次年度以降も継続して行う予定である。なお、平成29年度の一部の研究については既に論文としてまとめているために、その点についても初年度から研究成果を積極的に発表することを試みている。

そのため、本論文ではダイナミック・ケイパビリティが衰退することで、それを有していた企業でさえ組織変革を行えていない可能性について検討している。既存研究においては、ダイナミック・ケイパビリティと競争優位性の関係、あるいは学習などのポジティブな側面が比較的強調されており、ダイナミック・ケイパビリティの衰退については深く論じられてこなかったといえる。本論文ではUpper Echelonsパースペクティブを参考にしつつ、時間の経過とともにダイナミック・ケイパビリティの要素の1つであるセンシングが衰えることを論じている。それを通して企業のダイナミック・ケイパビリティも衰退するため、過去にダイナミック・ケイパビリティによって組織変革を行えた企業でさえも、将来に組織変革を行えない可能性があることについて明らかにしている。また,本論文以外のプロジェクトとしては,経営者と組織変革の関係などについて2018年度に論文が受理されている。組織変革、戦略的転換、モメンタム、ルーティンなどをキーワードに、複数のプロジェクトを進めている。プロジェクトの数や進度については問題を感じておらず、いずれも概ね順調に進められており、一部の成果は論文として投稿中である。たとえば、経営者の交代と組織変革の実証研究については、論文の形にまとめて海外学術雑誌に投稿している。また、モメンタム仮説を拡張した組織変革の実証研究に関しても論文の形にまとめており、こちらも海外学術雑誌に投稿中である。データセットについては、現状まだ全てのデータが入力されている状況とはいえないため、2年目である平成30年度以降は、まずその構築作業を引き続き行いたい。幸い研究補助者の協力をえることができそうなため、書物の情報とウェブ情報も結合しつつ継続的に行いたい。また、経営学における国際的な研究を踏まえても、本研究のデータは希少となっているため、その特性を生かして理論的概念枠組みについても更なる修正の余地があると考えている。より精緻な枠組みを構築する一つの方法として、心理学的な研究を取り込むことを考えている。これについては参照できる理論の更なる確認が必要である。その他にも、経営学の(モメンタムに関する既存研究以外の)異なるテーマの研究を基により精緻な枠組みを構築する方法が考えられる。その一つとしてケイパビリティや知識の研究などに注目しているが、これについては更なる検討が必要といえる。また、データセットの構築が順調に進めば、理論的概念枠組みの検証を進めていきたい。さらに研究成果の一部については学会報告等で、他の研究者との意見交換を進めていきたいと考えている。今後の研究の推進方策としては以下の通りである。
ジャスモン酸生合成の傷害誘導機構の解明

害虫の食害を受けた植物は、ただ食べられているのではなく、辛味成分や消化酵素阻害物質などの忌避物質を産生することで自らの体を害虫に食べられにくいものにしたり、ある種の揮発性物質を産生して害虫の天敵を呼び寄せ、害虫を駆除してもらったりするなどの対抗手段を持っている。この過程で植物ホルモンであるジャスモン酸が重要な働きをしていることはよく知られている。では、植物は食害をどのようなしくみで認識し、ジャスモン酸生合成を活性化させるのであろうか。本研究では、食害を人為的に模倣した傷害によってシロイヌナズナのジャスモン酸生合成遺伝子DAD1およびDAL3の発現が誘導されることに着目し、両遺伝子の傷害誘導機構について解析を進めた。1.DAD1の傷害誘導が異常になる突然変異体の単離と解析:DAD1遺伝子の傷害応答性発現制御配列にルシフェラーゼ(LUC)レポーター遺伝子をつないでシロイヌナズナに導入し、突然変異処理を行ったのち、傷害を加えてもLUC活性が上昇しないような突然変異体をスクリーニングした。合計11,096個体のスクリーニングを行い、有力な候補株を10個得ることができた。2.DAL3プロモーターの傷害誘導性シス配列の同定:翻訳開始コドンATGのAから5'上流側、約2.5kbまでの範囲をGUSレポーター遺伝子に連結すると、強い傷害誘導性発現が観察された。そこで、5段階に分けてこの2.5kbの範囲を徐々に削り込んでいった結果、翻訳開始コドンの約1kb上流に存在する塩基配列が傷害誘導の主要なシスエレメントであることが明らかになった。ここに結合する転写制御因子を同定するため、酵母ワンハイブリッド法によるスクリーニングも行った。この過程で植物ホルモンであるジャスモン酸が重要な働きをしていることはよく知られているが、植物が食害をどのようなしくみで認識し、ジャスモン酸生合成を活性化させるのかについてはほとんど何も分かっていない。本研究では、食害(あるいはそれを人為的に模倣した傷害)によってジャスモン酸生合成が活性化されるしくみの遺伝子レベルで解明することを試みている。シロイヌナズナにおいて、ジャスモン酸生合成遺伝子の一つであるDAD1の発現は傷害で迅速に活性化される。そこで、まずβグルクロニダーゼ(GUS)およびルシフェラーゼ(LUC)遺伝子をDAD1遺伝子の傷害応答領域に連結し、シロイヌナズナに導入した。これらの植物は無傷ではGUS活性やLUC活性をほとんど示さないが、傷害を加えると高いGUS活性やLUC活性を示すようになった。これらの植物をメタンスルホン酸エチルで突然変異処理し、傷害応答性を示さなくなる突然変異体の単離を試みた。DAD1の類似遺伝子の中にも傷害によって転写が活性化される遺伝子がたくさんある。その中の一つについて詳細なプロモーター解析を行い、遺伝子の5'上流側の特定の領域に傷害応答性エレメントが存在することを確認した。1.DAD1遺伝子の傷害応答性発現制御配列にルシフェラーゼ(LUC)遺伝子をつないでシロイヌナズナに導入し、傷害を加えてもLUCの活性が上昇しないような突然変異体をスクリーニングした。多数の突然変異体候補を得た。また、アクティベーションタギングにより非傷害時にLUC活性が強く現れる植物のスクリーニングも試みた。2.DAD1遺伝子の傷害誘導性発現がジャスモン酸によってポジティブフィードバックを受ける可能性について検討した。その結果、植物体にジャスモン酸を吸わせてもDAD1の発現は上昇しなかったが、傷害応答性発現は内生ジャスモン酸量の影響を受けるという結果も得られた。ジャスモン酸とは異なる傷害のシグナルとジャスモン酸によるフィードバックの両方によって遺伝子発現が制御されている様子が明らかになってきた。3,DAL3遺伝子のプロモーター解析を前年度に継続して行い、傷害応答性エレメントの存在場所を絞り込んだ。

本研究では、食害を人為的に模倣した傷害によってシロイヌナズナのジャスモン酸生合成遺伝子DAD1およびDAL3の発現が誘導されることに着目し、両遺伝子の傷害誘導機構について解析を進めた。1.DAD1の傷害誘導が異常になる突然変異体の単離と解析:DAD1遺伝子の傷害応答性発現制御配列にルシフェラーゼ(LUC)レポーター遺伝子をつないでシロイヌナズナに導入し、突然変異処理を行ったのち、傷害を加えてもLUC活性が上昇しないような突然変異体をスクリーニングした。合計11,096個体のスクリーニングを行い、有力な候補株を10個得ることができた。2.DAL3プロモーターの傷害誘導性シス配列の同定:翻訳開始コドンATGのAから5'上流側、約2.5kbまでの範囲をGUSレポーター遺伝子に連結すると、強い傷害誘導性発現が観察された。そこで、5段階に分けてこの2.5kbの範囲を徐々に削り込んでいった結果、翻訳開始コドンの約1kb上流に存在する塩基配列が傷害誘導の主要なシスエレメントであることが明らかになった。ここに結合する転写制御因子を同定するため、酵母ワンハイブリッド法によるスクリーニングも行った。
キャピラリー電気泳動及びマイクロチップ電気泳動による網羅的メタボローム解析法の開発

キャピラリー電気泳動(CE)により細胞内代謝物を分析するのには、細胞内での代謝物の量が少なく濃度も低いので、何らかの濃縮法が必須である。当研究室ではこれまで各種オンライン試料濃縮法を開発してきた。本研究では多くの代謝物がイオン性化合物であることを考慮してダイナミックpHジャンクション法の検討を行った。試料には市販の各種カルボン酸、フェノール、アミン等を用い、試料溶液および泳動液のpH、電解質の種類および濃度が濃縮に及ぼす効果を詳細に検討した。20mM酢酸アンモニウム緩衝液を用い、試料溶液のpHを3.5、泳動液のpHを9.2とした場合には、フェノールのような弱酸性試料の濃縮は起らなかったが、泳動液成分としてホウ酸、試料溶液成分にリン酸を用いた場合には効率よく濃縮が起きた。この現象をコンピュータシミュレーションにより確認した。上記ダイナミックpHジャンクション法の研究過程において新規濃縮法の開発に至った。すなわち、キャピラリーにpH10.5の80mMホウ酸塩緩衝液を満たした後、同じ緩衝液に溶解した酸性試料(ジヒドロキシ安息香酸)を長いゾーンとして注入し、そのあと、pH3.0の40mMリン酸塩緩衝液を注入し電気泳動を行うと、注入端から酸性のリン酸塩緩衝液が電気浸透流により試料ゾーンに侵入し、イオン化した試料が中和され中和界面に試料が濃縮される。このためには、試料溶液を中和するのに十分な酸性緩衝液ゾーンの長さが必要であることが判明した。本法の有用性については検討中である。代謝物の一斉分析のために質量分析計を検出器として用いる場合、非水キャピラリー電気泳動で陰イオン試料を分析するためのシステムも開発中である。この場合にはメタノールを溶媒に、酢酸アンモニウムをでんかいしつに用いると電気浸透流が逆転し、陰イオンは陽極方向に迅速に移動する。7月まで滞在予定なのでさらに研究を継続する。
単一分子のスピン依存電気伝導度計測

現単一有機分子にスピンを注入し,スピンに依存した伝導現象を観察する。強磁性電極に単一分子を架橋し,磁場を印加しながら,電気伝導度を計測し,分子の長さや構造,温度,印加電圧の影響を調べることにより,単一分子へのスピン注入過程と分子内でのスピン輸送に関する知見を得るとともに,磁気抵抗素子としての応用の可能性を探ることを目的とする。本年度は、以下の課題に関し成果を得た。1.単一分子の磁気抵抗効果の計測あらかじめ電子ビームリソグラフィーとリフトオフ法により作製した金のナノギャップ電極をニッケルで電界メッキすることにより、ニッケル電極を用いたブレークジャンクションを行った。ベンゼンジチオール分子を挿入して、室温において磁場を掃引しながら電気抵抗の値を測定すると、抵抗値が大きく変化することが確認できた。分子架橋構造において、磁気抵抗変化を観察した最初の例である。今後は、より長い分子を用いて、スピンの注入に関する実験を行う。2.OHアンカーを用いた分子架橋構造の作製これまでは、分子と電極の接続部位には、チオール基が用いられることが多かったが、合成の容易さを考えると、OH基の利用も検討する価値がある。OH基を有する分子を用いて、ブレークジャンクション法により伝導度計測を行ったところ、金電極に対して、確かにOH基によって架橋されていることが確認され、アンカー部の分子設計に広がりを持たせることができた。単一有機分子にスピンを注入し,スピンに依存した伝導現象を観察する。今年度は、金電極を用いたブレークジャンクション(BJ)法の極低温下での動作確認と,強磁性電極を用いたBJ法の確立を行った。まず、新しく分子設計された長さ2nm10nmにおよぶ単一分子ワイヤーの電気伝導度を定量的に測定した。伝導度の分子鎖長依存性を調べたところ、長さ5nm以下ではトンネル伝導が支配的であるのに対し、それ以上ではホッピング伝導が顕著に現れることが確認できた。温度依存性を測定することにより、活性化障壁を求め、より詳細なキャリア輸送機構を議論できると期待される。また、あらかじめ電子ビームリソグラフィーとリフトオフ法により作製した金のナノギャップ電極をニッケルで電界メッキすることにより、ニッケル電極を用いたブレークジャンクションを行った。メッキによるBJ電極の作製は、他に例がない方法である。室温において磁場を掃引しながら電気抵抗の値を測定すると、抵抗値が大きく変化することが確認できた。今後、分子を挟み込むことにより、単一分子のスピンバルブ特性が観察できると思われる。
太陽光を光源とする新規CaO触媒内包型マイクロカプセルを用いたBDFの製造

CaO/活性炭内包型マイクロカプセルを新規に調製し、キセノンランプ照射下でのBDF合成反応を試みた結果、反応溶液温度35°Cにおいて6時間でFAME収率70%を達成した。また、キセノンランプの光波長領域依存性を検討した結果、可視および近赤外領域の光を選択的に活性炭が吸収し、熱へと変換することでカプセル内部が局所的に高温となり、高いFAME収率を示すことが分かった。太陽光は可視および赤外領域の光を大部分占めることから太陽光を光源とするBDF合成用カプセル型マイクロリアクターの構築に成功したと結論付けた。菜種油からバイオディーゼル燃料の合成を試みた結果、直接反応系内にCaO粉末を導入するのに比べ、マイクロカプセルに内包した系の方が主に2つの理由により高いFAME収率を示すことを出現した。そとで、CaO触媒内包型々イクロカプセルを用いたFAME合成反応の好適反応条件を模索した結果、反応温度65°C,メタノリル/菜種油比=8,撹拌速度150rpm,CaO内包濃度20wt.%,カプセル投入量2.4gが好適であり、2時間でFAME収率90%を達成した。これらの反応条件は従来技術の条件とは若干異なり、マイクロリプセルに内包した特徴であると考えた。また、繰り返し実験を行った結果、3回まで活性を維持することが分かった。さらに、ICP-MS,XRD等で物性評価を行った結果、Caジグリセロキシドの形成を確認し、Caイオンの溶出量はマイクロカプセルに内包することで抑制できる点も確認した。但し、マイクロカプセル壁膜の強度に問題があり、連続流通式反応装置に適用する前に、壁膜の改良が必要である点も課題として挙がった。一方、太陽光を光源とするバイオディーゼル燃料の合成を視野に入れて、マイクロカプセル内に光を熱へと変換する物質も内包し、キセノンランプ照射下でFAME合成を試みた結果、反応物質が36°Cの低温においても6時周で90%以上のFAME収率を達成した。これは、マイクロカプセルに内包した光熱変換物質が光を吸収し、熱として放出することで選択的かつ局所的にマイクロカプセル内を加熱したためであると考えた。昨年度見出したBDF(=FAME)合成反応における好適条件を基に、新規に作製した循環流通式反応装置およびCaO内包型マイクロカプセルを用いてBDF合成反応を試みた。まず、高いFAME合成速度を達成する上で好適なカプセル量/原料供給速度比(=W/Fと定義)としてW/F=4を見出した。次に、メタノール/油比を変更して検討した結果、循環流通式ではバッチ式とは異なり、メタノール/油比を416の範囲で増加させると、反応誘導期が短縮し反応速度が向上することが分かった。また、同反応条件下でバッチ式と循環流通式を比較すると、反応速度が格段に向上しており、原料供給速度とカプセル内から外への生成物の拡散速度を改善することで達成できたと考えた。さらに、ICP測定結果からバッチ式と比べて大幅にCa溶出を抑制していることを見出した。また、カプセル膜強度の改善を目的とし、従来のアルギン酸膜にシランカップリング剤を導入することで、膜強度を改善し、Ca溶出を更に抑制し、破損率を30%から3%へと大幅に低減することに成功した。さらに、キセノンランプ照射下でのFAME合成(溶液温度35°C)に昨年度成功しているCaO/活性炭内包型マイクロカプセルにおいて、今年度、CaO内包濃度5wt.%,カプセル量1.6g,反応温度55°C,撹搾速度350rpm,メタノール/油比=16が好適条件であることを見出した。また、同反応条件下(反応温度35°C)でキセノンランプと反応溶液との間に各種フィルターを設置し、FAME合成反応への光波長領域依存性を検討した結果、活性炭は可視および近赤外領域の光を選択的に吸収し熱エネルギーへ変換していることが分かった。以上の結果より、太陽光(可視および赤外領域が主)を駆動源とするFAME合成用カプセル型マイクロリアクターの構築に成功したと考えている。