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光と界面がおりなす新しい化学の世界
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| 光と界面がおりなす新しい化学の世界 領域代表挨拶 藤嶋 昭 文部科学省科学研究費補助金特定領域研究「光機能界面の学理と技術」領域代表 （財）神奈川科学技術アカデミー理事長・東京大学特別栄誉教授 第1部●光触媒がひらく新しいくらし セッションA 招待講演 光触媒の原理……大谷 文章 北海道大学触媒化学研究センター 光触媒反応とは／光触媒反応の基本原理／励起電子と正孔による還元・酸化／ 光触媒の代表選手「酸化チタン」／光触媒の特性と反応速度 水素を作る光触媒―ソーラー水素……工藤 昭彦 東京理科大学理学部 ソーラー水素とは／水分解触媒の意義／水分解光触媒の原理と開発の歴史／ タンタル酸ナトリウム光触媒／可視光水分解光触媒／金属硫化物固溶体光触媒／まとめ 光触媒の医療への展開……窪田 吉信 横浜市立大学大学院医学研究科 光触媒の医学・医療への応用の利点／酸化チタン光触媒の医学応用への課題／ 血管内投与可能な光触媒の開発／酸化チタン-PAA粒子と薬剤を結合させる／ 光触媒による細胞死のメカニズム／まとめ 新しい電子顕微鏡でみた光触媒材料……田中 信夫 名古屋大学エコトピア科学研究所 はじめに／時間分解型高分解能TEMでナノをみる／超高真空電子顕微鏡でナノをみる／ 新しい電子顕微鏡技術の光触媒材料への応用／球面収差補正TEMで酸素をみる／ 電子エネルギー損失分光法による分析／液相中での酸化チタン光触媒反応もみえる／ 1本のチタニアナノロッドをつまんでその電気抵抗を測定できる／おわりに セッションB 基調講演 太陽光を利用する環境改善……橋本 和仁 東京大学先端科学技術研究センター 20世紀における科学技術の発展と環境汚染／農業における環境汚染／ 21世紀に求められている科学技術／酸化チタン光触媒の利用／太陽光を利用する環境浄化／ 種籾の消毒廃液の処理／有機塩素汚染土壌の浄化／まとめ セッションC 招待講演 光触媒反応の1分子蛍光イメージング……真嶋 哲朗 大阪大学産業科学研究所 はじめに／非接触型酸化チタン光触媒反応―ヒドロキシラジカルの1分子検出／ 非接触型酸化チタン光触媒反応―一重項酸素の1分子検出／一重項酸素の1分子測定系のセットアップ／ 酸化チタン光触媒反応における一重項酸素の1分子検出／一重項酸素の空間的・時間的分布／ まとめ―酸化チタン光触媒反応における酸素活性種 光触媒活性をきめる電荷のうごき……手老 省三 東北大学多元物質科学研究所 可視光応答型光触媒の実用例／可視光応答型光触媒の調製／可視光応答型光触媒の光誘起電荷分離／ 可視光分離型光触媒の活性点 光触媒反応はどこまでわかったか？……野坂 芳雄 長岡技術科学大学工学部 酸化チタン光触媒周りの化学反応／スーパーオキサイドラジカルと一重項酸素（1O2）の形成／ 一重項酸素のリン光観察／レーザー誘起蛍光法によるヒドロキシラジカルの検出／ 光触媒反応はどこまでわかったか 有機光触媒で環境浄化……保田 昌秀 宮崎大学工学部 有機光触媒とは／シリカゲル固定化アンチモンポルフィリン錯体の殺菌効果／生活環境場での実証／ 噴水での太陽光・光触媒の実証試験／リンポルフィリン錯体の安定化に向けて／まとめ 可視光・高感度光触媒材料……入江 寛 東京大学大学院工学系研究科 酸化チタンの光応答性／酸化チタンの可視光応答化の手法／窒素ドープ酸化チタン／ 窒素ドープ酸化チタンの酸化分解活性／新しい可視光応答型光触媒の開発／まとめ セッションD パネルディスカッション「環境と光化学」 パネリスト・東京工芸大学名誉学長、東京大学名誉教授 本多 健一 山口東京理科大学先進材料研究所所長 戸嶋 直樹 経済産業省産業技術環境局研究開発課長 安永 裕幸 松下電工（株）先行技術開発研究所機能材料研究室長 高濱 孝一 コーディネーター・東京大学先端科学技術研究センター所長 橋本 和仁 環境と光化学（光触媒技術を中心に）／半導体環境光触媒の夢／環境と光とナノテク／ 経済産業省のイノベーション政策と光化学への期待／純粋基礎研究か、目的基礎研究か／ 企業にとって純粋基礎研究も重要／大学は純粋基礎研究を／まとめ セッションE 招待講演 あてた光の色に変わる新材料……立間 徹 東京大学生産技術研究所 金属の色／銀の色が消える／さまざまな色に／色が変化するメカニズム／新たな展開へ 光化学反応を用いる半導体ナノ複合体の構造制御……鳥本 司 名古屋大学大学院工学研究科 量子サイズ効果／ナノメートルサイズの「鈴」：ジングルベル型構造体／ コア・シェル構造体の作製／サイズ選択的光エッチング／ 光エッチングによるジングルベル型SiO2/CdSの作製／ジングルベル型構造体の光触媒反応への応用／ ニトロベンゼンの光還元反応／新規発光材料・光記録材料としての利用／まとめ 昆虫の羽根とフォトニックバンド……佐藤 治 九州大学先導物質化学研究所 自然のなかの構造色／フォトニック結晶／オパール膜、逆オパール膜の作製／ 光応答性フォトニック結晶／液晶による光学特性の制御／まとめ 構造色を示すソフトマテリアル……竹岡 敬和 名古屋大学大学院工学研究科 クラゲから観測される構造色／高分子ゲル／刺激応答性高分子ゲルの特性／ 最密充填型コロイド結晶／血糖値を認識して色をかえるゲル／まとめ 第2部●光エネルギー変換の新展開 セッションF 招待講演 光合成の光電荷分離機構を探る……渡辺 正 東京大学生産技術研究所 光合成と化学のかかわり／高等植物の光合成系／反応中心の酸化還元電位の精密測定／ P700の酸化還元電位／人工色素による光化学系?の増感／酸素発生のナゾに挑戦／まとめ 光合成でのアンテナ系タンパク質色素複合体の組織化とその機能解析 ―光合成タンパク質の光機能を見る― ……南後 守 名古屋工業大学大学院工学研究科 なぜ、光合成細菌か／なぜアンテナ系たんぱく質色素複合体（LH）か／ 光合成細菌の光反応中心（RC）の構造／アンテナ系たんぱく質複合体（LH2、LH1−RC）の構造／ LH1複合体の自己組織化／LH1−RC複合体の光電変換／まとめ 人工クロロゾームで光を運ぶ……民秋 均 立命館大学理工学部 光合成とアンテナ／光集光アンテナ／合成（人工）クロロフィル／人工クロロゾームの安定化／まとめ 人工光合成をめざして……井上 晴夫 首都大学東京大学院都市環境科学研究科 はじめに／第一世代人工光合成研究で未解決の課題／水を電子源とする人工光合成システムの構築／ 反応効率の向上／基質の展開／反応機構の解明 セッションG 基調講演 感動した光機能界面……藤嶋 昭 財団法人神奈川科学技術アカデミー 「光機能界面」研究領域の目的と概要／研究の最終目的は？ 何のために研究するのか？／ 感動その2／Outputも大事であるがOutcomeも考えよう／ アインシュタインの特殊相対性理論とアウトカム／発想の転換／光触媒の可視光化／センスを磨く／ 研究を成功させる要件／ナノファイバーフォトカタリシス／基礎がたいせつ／学ぶたいせつさ セッションH 招待講演 有機薄膜太陽電池……松村 道雄 大阪大学太陽エネルギー化学研究センター なぜ有機系太陽電池か／有機系太陽電池研究の進展／有機薄膜太陽電池の構造と原理／ 有機太陽電池の課題／有機薄膜界面の作製法／まとめ 色素増感太陽電池の擬固体化とその性能向上指針の提案―電子の流れをコントロールして 高性能太陽電池を開発―……早瀬 修二 九州工業大学大学院生命体工学研究科 色素増感太陽電池の構造／どうして高い効率がでるか／色素増感太陽電池の課題／まとめ 電気を“ためる”太陽電池……瀬川 浩司 東京大学先端科学技術研究センター 太陽電池の新しいかたち／エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池の構造／ エネルギー貯蔵型色素増感太陽電池の効率向上／新しい電荷蓄積電極の開発／おわりに 色素増感太陽電池を全固体にする……昆野 昭則 静岡大学工学部 はじめに／固体型色素増感太陽電池の作製法／安定性の改善法／変換効率の向上／まとめ プラスチックフィルムで作る色素増感太陽電池の高性能化……宮坂 力 桐蔭横浜大学大学院工学研究科 ユビキタスパワーを目指して／薄型のフルプラスチック色素増感太陽電池／ 高出力の直列モジュールの作製／シリコン太陽電池を超えるコストメリットと特長／ 愛知万博における野外実証試験／高耐久性プラスチック色素増感太陽電池の開発／ 基礎研究における展開／教育の効果／おわりに セッションI パネルディスカッション「光化学がつくる未来」 パネリスト・東京大学大学院総合文化研究科教授 黒田 玲子 新日本石油（株）研究開発本部中央技術研究所副所長 錦谷 禎範 北海道大学電子科学研究所附属ナノテクノロジー研究センターセンター長 三澤 弘明 東京大学先端科学技術研究センター教授 瀬川 浩司 コーディネーター・首都大学東京大学院都市環境科学研究科研究科長 井上 晴夫 光化学反応を制御する結晶の開発／光触媒と光エネルギー変換／ 偏光を利用した固体状態のキラリティー測定／目的研究か、純粋基礎研究か／大学では基礎研究を／ 研究の死の砂漠をどう克服するか／イノベーション創出への総合戦略を／ 成功の鍵はサンドイッチ方式／子どもたちに化学に興味をもってもらう セッションJ 招待講演 色の変わる粘土の合成と組織……高木 克彦 首都大学東京大学院都市環境科学研究科 はじめに／粘土鉱物の利用／粘土鉱物の特徴／色のかわる粘土／ イオン交換による有機ゲストのとりこみ／粘土ホストによる集合化可逆性の保持／ 層状光触媒と複合化したポリアニリンの光レドックス色変化／おわりに 光で動く高分子……池田 富樹 東京工業大学資源化学研究所 液晶の協同現象を誘起するフォトクロミック／フォトメカニカル効果／ 架橋液晶高分子の異方的熱収縮の理論／光で動く高分子へ／屈曲方向を制御する／ 動く架橋液晶高分子／まとめ 光機能界面を使うマイクロ化学……金 幸夫 東京大学大学院工学系研究科 マイクロ化学チップ／連続流を用いるマイクロ化学プロセス／マイクロチャネル内壁効果／ 光機能界面を使ったバルブ／バッチ操作の集積―マイクロ滴定操作―／流体制御部の作製／まとめ 表面プラズモン共鳴センサーの展開……鈴木 孝治 慶應義塾大学理工学部 エバネッセント波とSPR波／SPRセンサーと物質センシング／さまざまなSPRセンサー開発と利用／展望 キーワード解説 演者紹介 |