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環境物質工学科

研究分野の紹介

research field 1.無機材料系 (分野)セラミックス材料学、無機機能材料学

 セラミックスで循環型社会を構築します

 セラミックスは陶磁器や耐火レンガなどとして古くから利用されてきた材料です。近年では私たちの豊かな生活を支え、人類の持続的発展に必要不可欠な材料として重要性が増しています。例えば、冷暖房の効率を高める断熱ガラスや調光ガラス、水をきれいにするゼオライト、CO₂を排出せず環境に優しい燃料電池などがあげられます。私たちはエネルギー変換能を持つ材料の開発や環境浄化能のある可視光応答型光触媒、レアメタルを含む廃棄物の機能材料への変換など新しいリサイクル手法の開発に取り組んでいます。

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ガラスの性質を活かして環境問題を解決する
 難波 徳郎 教授【岡山県立岡山朝日高等学校卒業】

 ガラスってどんな物質って聞かれて、窓ガラスやコップをイメージすれば、無色で透明って答えると思います。ステンドグラスのように、着色元素を混ぜればいろんな色になります。ただ色を着けるだけでなく、さまざまな機能を持たせることもできます。有害元素や放射性元素を閉じ込めることもできます。私たちの研究室では、ガラスの性質をうまく活かして、環境問題の解決に役立つ新しい材料や処理プロセスの開発に取り組んでいます。

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research field 2.有機材料系 (分野)有機機能材料学、環境高分子材料学

 有機材料で21世紀の地球環境を救います

 プラスチックや医薬品などの有機材料は、日常生活を支える材料として不可欠ですが、近年では、合成技術を巧みに駆使して分子をデザインしたり、集合状態の構造を制御したりすることによって高度な機能発現が可能になる材料として注目を集めています。燃料電池の電極材料として利用が期待できるカーボンナノチューブなどの炭素複合材料や植物由来のバイオマスプラスチックや超高耐久性スーパーエンプラなどこれからの地球環境保全に必要な新規材料の開発やエネルギーコストの小さいエコ調製法の確立などに取り組んでいます。

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持続可能な開発を目指して、観客から、プレイヤーになりませんか?
 田嶋 智之 講師【長野県立松本県ケ丘高等学校卒業】

 環境を壊すことなく、便利で豊かな人類の生活を支えるためには、どうすれば良いでしょうか?「エネルギーをクリーンに」「気候変動に具体的な対策を」。化学だけではこうした課題を達成することはできませんが、その解決法には「根本的に化学にしかできないこと」が含まれています。身の周りにあふれる商品の影に隠れていて目立ちませんが、新しい化学材料があって、はじめて、革新的な技術が生まれると言っても過言ではありません。研究室では、有機化学をベースに、太陽光で水から水素をつくるカーボンナノチューブ光触媒などの材料開発を行うことで、こうした課題に貢献することを目指しています。

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research field 3.プロセス工学系 (分野)環境プロセス工学、環境反応工学

 プロセス工学は化学技術の実用化展開の礎です

 無機化学や有機化学の研究でいかにすばらしい成果を見出したとしても、それを実用化段階まで発展させる技術がなければ、それは絵に描いた餅でしかありません。開発された技術の種を実社会に届ける役割をプロセス工学が担っています。ここでは環境調和型製造プロセスの設計・開発や大気・水の汚染防止と環境保全に関する研究が中心です。例えば、人工生体膜を利用した物質転換プロセスの効率化や廃棄バイオマスを有効活用した窒素酸化物などの吸着能に優れた環境浄化触媒の開発などに取り組んでいます。

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自然の仕組みを活かした化学プロセス設計
 島内 寿徳 准教授【大阪府上宮高校卒業】

 私たちの体、特に細胞は最も洗練されたモノづくりの仕組みを携えています。病気になるとそのことがよく分かります。現在アルツハイマー病に注目し、細胞を取り囲む生体膜上である種の物質がユニークな立体構造に変換し、選択的に分離する仕組みを学び取っています。その知見を活かし、人工生体膜を用いて、バイオマスからの物質の反応分離や結晶材料プロセスの設計を進めています。

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