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藤嶋昭「光触媒が未来をつくる」東京理科大学学長でノーベル賞候補者の藤嶋昭先生が光触媒についてわかりやすく解説。
日時: 2012/10/09 21:32
名前: 光触媒とは

(*)ノーベル賞有力者に藤嶋昭氏
http://bit.ly/VUVIYE

国際情報企業「トムソン・ロイター」は2012年10月19日、ノーベル賞受賞に値する研究者として藤嶋昭 ・東京理科大学学長ら21人を発表した。

トムソン・ロイターは、世界の有力学術誌で他の研究者に引用された研究論文数を基に、ノーベル医学・生理学、物理学、化学、経済学賞を受賞しそうな研究者を選び、毎年「トムソン・ロイター引用栄誉賞」として発表している。

今年選ばれた藤嶋昭 氏は「酸化チタンの光触媒反応の発見」、春田正毅氏は「金の触媒作用の独自な基盤的発見」に関する研究論文が、世界各国の研究者に数多く引用された。

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(*)光触媒が未来をつくる―― 環境・エネルギーをクリーンに ――
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(著) 藤嶋昭

毎日、地球に届く太陽エネルギーを利用して、空気清浄にはじまり、防汚・防曇、水の浄化、抗菌・殺菌など、私たちの暮らしのあらゆる場面で活躍する最新技術、光触媒。その発見から、しくみ、応用技術までを第一人者である著者が数々の実験や豊富なデータをもとにわかりやすく解説する。

<目次>
第1章 感動の瞬間
一九六七年,東京大学の研究室で/光で水が分解し酸素が発生した!/水の電気分解のおさらい/流れをかえた『ネイチャー』の論文/エネルギー問題の解決につながるぞ!/二人の大恩人
第2章 触媒と光触媒
触媒(カタリスト)とは/光触媒(フォトカタリスト)とは/光触媒の代表的な物質である酸化チタンとは/酸化チタン表面では酸化還元反応が起こる/光はどこから/地球に届く太陽エネルギーの総量/光のスペクトルと光触媒/光がないと働かない/量子論の恩恵を受けて/アインシュタインの光量子仮説と光電効果
第3章 まず環境問題への応用から
エネルギー変換はむずかしい/発想を転換してみよう!/微量でも困っているものをターゲットに/タイルやガラスに光触媒の薄い膜を付ける/タバコのにおいがとれる障子紙から空気清浄のフィルターへ/大気汚染をきれいにできるか/超親水性〜酸化チタン光触媒のもう一つの働き
第4章 酸化チタンのはたらき(1)
色水の光が消える!/酸化分解とは何か/どんな応用が考えられるか
第5章 酸化チタンのはたらき(2)
湯気でも鏡が曇らない!/超親水性とは何か/どんな応用が考えられるか
第6章 汚れない家
私の家/高層ビルの外壁,窓ガラス/高速道路の防音壁/テント材の屋根/上海万博で活躍/世界へ広がっていく
第7章 空気がきれいになる
タバコのにおいをとる/生活用品への応用/ウイルス対策/冷蔵庫の中で/エアカーゴ/大気をきれいにできるか/世界初,空気をきれいにする道路
第8章 光触媒の広がり
ヒートアイランドを防ぐ/水をきれいにできるか/農業への応用/におわない畜舎へ
第9章 部屋のなかで使いたい
可視光でも使える材料を開発する/酸化チタンナノチューブの世界/シックハウスに使えるか/汚れない服/超親水性・超はっ水性表面の可能性
第10章 医療にも使えそう
手術室で/がん治療への応用/カテーテル,医療器具への応用/インフルエンザへの応用/歯科への応用
第11章 エネルギー問題へのチャレンジ
水素エネルギーの夢ふたたび/植物にまなぶ/効率のいい水素発生系をつくる/二酸化炭素を利用する
第12章 ほんものの光触媒へ
まがいものとほんもの/標準化とは/JIS,日本における標準化の動き/JISからISOへ/安全を考える



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(*)光触媒 - Wikipedia
光触媒(photocatalyst)は、光を照射することにより触媒作用を示す物質の総称である。また、光触媒作用は光化学反応の一種と定義される。
通常の触媒プロセスでは困難な化学反応を常温で引き起こしたり、また化学物質の自由エネルギーを増加させる反応を起こす場合がある。天然の光触媒反応として光合成が挙げられるが、人工の化学物質を指すことが多い。英語で光触媒の作用は photocatalysis と呼ばれる。

<研究開発の経緯>
藤嶋昭は大学院生の頃、コピー機用の新たな感光材料の基礎研究を行っていた。硫酸ナトリウム(Na2SO4)水溶液中で酸化亜鉛(ZnO)や硫化カドミウム(CdS)などの酸化物半導体や硫化物半導体を一方の電極とし、もう一方を白金電極とした回路を作製し、そこに光を当てると電流が流れる現象が知られていた。この現象は酸化亜鉛が溶解することで電流が流れるのだろうと予測されていた。他の酸化物半導体ではどうだろうかと考えていた時に、偶然入手できた酸化チタンの単結晶を一方の電極とし、もう一方を白金としてキセノンランプの光を当てる実験を試みた。すると両方の電極から泡が生じており、酸化チタンからは酸素が、白金からは水素が出ていた。その後数日光を当て続けても酸化チタンは一向に溶解していないことが判明し、このときはじめて光によって水を酸素と水素に分解出来ていることが判った。
この実験を元に、1972年(昭和47年)、東京大学の本多健一と藤嶋昭は、酸化チタンを用いた水の光分解に関する論文をネイチャー誌に発表した。これは粉末状の酸化チタンを水中に入れ、光を当てると、水素と酸素に分解され、それぞれの気泡が発生するというものだった。この現象は、発見者の名前を取って「本多-藤嶋効果」と呼ばれる。


(*)藤嶋昭 掲示板
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/9771/1349780695/


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(*)中学受験の対策
http://makingsense.sakura.ne.jp/ju-juken/index.html


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