平成29年度 利用報告書 利用報告書 | 先端機器分析センター | 静岡理工科大学

静岡理

科大学

先端機器分析センタ

成

29

利用報告書

月

第

号

ペ

巻頭言 ― 静岡理 科大学 先端機器分析センタ センタ 長 田豊 ― P. 1

．研究紹介 P. 2

．修士論文研究報告 P.27

．機器利用状況報告 P.38

 学 利用状況

 学外利用状況

．装置紹介 P.39

 視紫外 計

 ッ ン 析装置

．分析事例 P.40

 ッ 析 ン ン 臭気 析

 全自動水 型多目的X線回 装置 用い X線 射率測定 金薄膜 膜厚測定

．機器分析講 実施報告 P.43

 金属 金型 工 表面 析技術

 高 子 生体関連 ン 開瘠 IoT社会 貢献

巻頭言

行 河 流 絶え

水 あ

淀 浮 ぶう

消え 結び 久 例

世 中 あ 人 栖

方 記 鴨長明

山 谷 端機器 析 ン 眺 工業団地整備 大 変わ

当 ン 遀営 維持 開学 力 早川 生技術課長 3 職

機器 ン 3 開学 17機種 析機器 中管理 遀転 目的

設立 開学20周 記念 業 機器更新 実施 文部科学省 22 ～26 私立

大学戦略的 究 盤形 支援 業 申請 択 業 ン 地域

究 端機器 析 ン 生 変わ 析機器数 大幅 増 現

機種 学 外 2000件/ 間 提供 い 洙透

(GPC) 高速液体 HPLC 新 納入 設置

間 設置 析機器 動作原理や応用例 学ぶ 機器 析講 40回近 実施 地

域企業や 学教員 学生 提供 8 金型 金属 工 表面 析

技術 3 高 子 生体関連 ン 開瘠 IoT 社会 貢献 開催

う 多 析機器 維持管理 提供 能

間遊い 早川 生技術課長 高い能力 地域貢献 熱い想い ン 長

心 感謝い

来 脇川祐 技術職員 え 早川課長 後任職員 早川 生 非常勤職

員 勤務い 予定 後 皆様 支援 協力 願いい

日

端機器 析 ン ン 長

1.

研究紹介

研究紹介

環境調和型超音泅照射法 BDF 機械工学科 十朱 寧 教授 P. 3

燃焼 応 Ti-Al/Al2O3複 料 微細組織 機械的特性

機械工学科 藤原 弘 教授 P. 6

放電 絶縁 料移 究 –皮膜中 Zn 減 方法

機械工学科 後藤昭弘 教授 P. 8

Zn2SIO4:Mn2+蛍 体薄膜 作製 評価 電気電子工学科 土肥 稔 教授 P. 10

窒素 用い AlN/Al2O3 表面観察 電気電子工学科 澤哲 教授 P. 11

顕微 画像処理 物質生命科学科 豊 教授 P. 12

永久磁石 新 料 索 磁 構造 究 物質生命科学科 林久理 教授 P. 14

瘠泄 高機能 物質生命科学科 山崎誠志 准教授 P. 16

薄膜 結晶生 利用 滴 雨滴 析

物質生命科学科 齋 勉 講師 P. 17

環境調和型 機 応 開瘠 生物活性物質 応用

物質生命科学科 桐原 之 教授 P. 19

機能性高 子 用い 開瘠 物質生命科学科 土橋陽 講師 P. 21

PCR 用い 属菌 迅速検 法 高感 び ン

遺伝的 団構造 解析 物質生命科学科 常 俊宏 教授 P. 23

畑土壌 機物 解や病原微生物 学生態 子生態学的 究

物質生命科学科 齋藤明 准教授 P. 24

環境調和型超音泅照射法

BDF

氏 十朱 寧 静岡理工科大学 理工学部 機械工学科 教授

．概要

究 , 究 果 ,液体 性触媒 代わ ,水洗 必要 い固体触

媒 あ 塩 性 用い 超音泅(2)BDF 法 提案 検証 目的 あ

究 , ,様々 用い 塩 性 向 調製 び活性 比較 検証 い

調製 用い 回 式BDF 試 , 長期使用 触媒 被

毒 調査 最後 ,SolidWorks 使 , 産 目指 循環型超音泅 応装置 流 解析 行い,

流路 最適 ,循環型 触媒超音泅BDF 設計 試作

． 触媒 設計 調製 触媒特性調査

調製 目的 , 微細孔 増や あ ,調製 ,各種

A3, A4, A5, F9 3g 3 6 9 mol 水酸 水溶液65 ml 添 ,24

間撹拌 , 673 K 2 間焼 調製 触媒 走査型電子顕微鏡 SEM 用い

各 表面観察 び水酸 水溶液 吸着 際 Na 原子増 率 確認

最後 ,粉 X 線回 析装置 XRD 用い 結晶骨 構造変 明 結果

表面 構造 微細孔 あ , 応 進 推測 1

示 う ,調製 使わ 水酸 濃 大 い 調製後 増

多い 特 A5 場 ,Na原子 割 番多い

調製後 増 BDF 生 率

． 触媒 用い 超音泅BDF 実験

BDF 実験装置 示 条件 方法 , , 1ml 植物沥5ml

,3mol 6mol 9mol 固体触媒 A3,A4,A5,F9 1g え 試験管 入

,試験管 超音泅 応装置 設置 , 28kHz 超音泅 照射

GCMS 検 BDF 結果 示 6 mol 水酸 水溶液

A5 BDF 最大約63％ 生 率 遉

．長期使用 触媒被毒 活性 調査

0 10 20 30

A3 A4 A5 F9 A3 A4 A5 F9

表面 ％ 部 ％

質％

0mol

3mol

6mol

現象 起 原因 毒物質 純物 副生物 被毒 活性 析 担体 変質 飛散

機械的 熱的破壊 あ 思わ

究 長期間 使 後 SEM や XRD 表面 析 行う

塩 強 調査 BDF再 実験 行

示 う BDF 生 率 BDF 回数 減少 4回目<3回

目<2回目<1回目 順 BDF生 率 確認 調製 含

水酸 減少 塩 強 考え

a. 温 20℃ b. 温 60℃

触媒利用回数 BDF 生 率 温 変 管 流速

．循環型 触媒超音泅BDF 設計 試作

産 実現 目的 SolidWorks 循環型BDF 構築 い Flow simulation

流 解析 行い 高効率 触媒 び流路 配置方法 最適 検討

主 解析条件 表1 示

表1 解析条件

直 U 型管 部体積 流 Re 触媒空隙率

20 mm 75 ml 5×10-5

ｍ3/ｓ 2326 0.7

, 応装置温 20℃,40℃ び60℃ ,層流設定 解析 行

4 温 管 流速 変 示 ,温 い方 管 流速 遅い 方,温 高い方

管 流速 速 , 応 適 考え ,温 高 ,粘

あ 超音泅 用い BDF ,音響 影響 , 応 間 , 応物

温 高 ,試験管 流 応物 流速 速 予測

．結論

固体触媒 調製 結果 塩 性 向

調製 A5 用い 回 式BDF 生 率 63％ 遉 確認

周泅数28kHz超音泅 用い 回 式BDF 場 生 率 最 高

．謝辞

究 遂行 あ 学 端機器 析 ン 技術職員 あ 早川 生氏 び 脇川祐 氏

協力 い 感謝 意 表 究 部 日 学術振興会科学 究費 盤 究 ( )

No. 17K06213 助 行わ あ

．利用機器

GCMS, XRD

． 成29 研究業績

学会発表

(1) N. Zhu, M.-C.,Kuo and T. Zhang “Bio-diesel Fule(BDF) Synthesis by Using Solid Catalyst based on

Ultrasonic Irradiation.” Proceedings of The 8th TSME International Conference on Mechanical Engineering, AEC0017( 2017 Bangkok).

(2) 十朱寧, Kuo M.-C, ”固体触媒 BDF ”, 2017 日 伝熱学会東洘支部講演会, 岐

燃焼

応

Ti-Al/Al

O

複

料

微細組織

機械的特性

氏 藤原 弘 静岡理工科大学 理工学部 機械工学科 教授

． 言

現 , TiAl 金 軽 優 高温強 示 , ン ン ン 使用

い , TiAl 金 金属間 物 主構 , 常温 強 乏 い いう

あ 改善方法 , ッ 複 効 あ 純Al粉 TiO2粉

比7:3 混 複 粉 , 燃焼 応 利用 , 式 1 う TiAl Al2O3 複

料

7Al + 3TiO2 → 2Al2O3 + 3TiAl (1)

究 , 機械的特性 明 い い 比 7:3 複 粉 作製 複 料 微

細組織 機械的特性 調 目的

．実験方法

高純 学 究所製 純Al粉 純 99.9% 均粒子 40 μm TiO2粉 純 99.9% 均粒

子 50μm 比7:3 う Ar雰 気中 FRITSCH製 ン (MM)装置

使用 , 300rpm, 86.4ks 条件 MM処理 行い, 複 粉 作製 得 複 粉 石炭

鉱業株式会社製 放電 焼結機(SPS) 使用 , 焼結温 1023～1173K, 力 50MPa, 昇温 間

1 8ks, 温 保持 間 0.6ks 条件 焼結 行い, 焼結体 作製 得 焼結体 株式会社

製 X線回 (XRD)装置 使用 , X線 源Cu, 電 40kV, 電流20mA, 走査範 20ま~ 90ま 条件

構 相 析 行 日 電子株式会社製 走査型電子顕微鏡(SEM/EDS) 使用 , 焼結体 組織観

察 島津製作所製 ッ 試験機 使用 , 試験力4.903N, 間5s 条件

試験 行い, JIS R 1607 使用 試験力19.61N 条件 破壊 性測定 行

．実験結果 び考察

得 焼結体 XRD結果 Fig. 1 示 XRD結果 , 1023～1173K 焼結体 主 ,TiAl

Al2O3 構 , 少 TiO 観察 1023～1173K 焼結体 構 相 変 見

, 1173K 焼結体 SEM組織写 Fig. 2 示 焼結体 , ン 黒

ン 混 , 白い粒子 確認 1023～1173K 様 組織 い

EDS 結果 , ン TiAl あ , 黒 ン Al2O3 あ , 白い粒子 ,

TiO あ 明 , TiAl/Al O 複 料 ッ 試験 破壊 性値測

定 結果 Fig. 3 (a), (b) 示 , 様 作製 TiAl /Al O Ti Al/Al O あわ

示 い Fig. 3 (a) , TiAl/Al O TiAl /Al O あ , Ti Al/Al O 温

増 い Fig. 3 (b) , 破壊 性値 , TiAl/Al O TiAl /Al O

あ , 性値 TiAl/Al O う 優 い 方 Ti Al/Al O , 温

い 結果 , 1173K , Ti Al/Al O 複 料 優

Fig. 1 XRD results for TiAl/Al O composite. Fig. 2 SEM micrograph of TiAl/Al O composite.

Fig. 3 Vickers hardness ( a ) and fracture toughness ( b ) of TiAl /Al O , TiAl/Al O and Ti Al/Al O composites.

．結言

究 , TiAl/Al O 複 料 機械的特性 比較 TiAl /Al O 複 料 Ti Al/Al O 複

料 作製 行 , TiAl /Al O 複 料 TiAl/Al O 複 料 変 見

, Ti Al/Al O 複 料 , 1173K 3 複 料 優 , 破壊靭性値 , TiAl/Al O

複 料 3 複 料 優 い 明

．利用機器

SEM, XRD

． 成28 研究業績

学会発表

(1) 杉山尚也, 藤原弘,”燃焼 法 作製 TiAl/Al2O3 複 料 微細組織” 第 3 回 料

WEEK

(2) 藤原弘, 中山智 , 和也, 川森 弘, Mg/Al2O3 界面 応 利用 粒子 散複

放電

絶縁

料移

究

被膜中

Zn

減

方法

氏 後藤 昭弘 静岡理工科大学 理工学部 機械工学科 教授

藤原 弘 静岡理工科大学 理工学部 機械工学科 教授

土肥 稔 静岡理工科大学 理工学部 電気電子工学科 教授

．概要

究 金属 料 機 能 持 料 入 込

様々 機能 瘠揮 目指 い 脱落

い う 強固 入 込 目指 い 状

放電 利用 電性 料 金属 料 強固 入 込 技術

あ 様々 機能 瘠揮 料 中 絶縁 料 多

い 究 示 う 沤 料 あ Zn 亜

鉛 搬 媒体 検討 い Zn 絶縁 料

電性 放電 瘠生 絶縁 料 工作物 搬

工作物 遀 後 搬 中 放電 熱 Zn

蒸瘠 工作物表面 絶縁 料 残 いう

狙 い 報告 絶縁 料 工作

物 移 示 工作物表面

Zn 大 着 絶縁 料 着

い い 報 Zn 微細

電極 電性 高 Zn

放電 熱 蒸瘠 や 検討

．電極 製造方法

以前 報告 Zn粉 粒 約2μm TiO2粉

粒 約0.1μm 粒 SEM写

断 概略値 乳鉢 2 間混 電極 製造

Zn 粒 大 い Zn: TiO2＝8:2以

Zn 多 い 電極 十 電性

十 少 い Zn

電極 電性 Zn 微細

検討 粉 粉 ッ 製逿星型

P-6 使用 ッ 約40g 混

粉 鋼球 入 Ar 入 300rpm 回転数

回転 逿星 2 間

粉 混 Zn: TiO2＝3:7 粉 固 電極 形 550MPa 比較 比

率 1 間乳鉢 混 粉 固 電極 SEM 写 視 Zn 元素 ッ ン

結果 示 乳鉢 混 電極 Zn 粒 い 接触 い い 通

混 方法 遊い 電極 差

絶縁 料搬 手法

逿星 粉 混 電極

大 粒 粉 い Zn

微細 電性

逿星 粉 混 間 粉 作

電極 抵 値 四 針法 測定 値 関

示 粉 混 間 2 間 電性 得 い

4 間程 以 混 2桁 抵 値

わ Zn粉 微細 粉 混

従来 少 いZn 良好 電性

わ

．放電面 観察

製作 電極 用い 鋼 表面 放電 瘠生

皮膜形 行 放電 条件 電流値8A

放電持 間約8μs 休 間約128μs 約7 間

放電 Zn: TiO2＝3:7 粉 10 間粉

混 粉 製作 電極 用 い 放 電 行

皮膜 SEM写 EDS 結果

示 EDS 結果 mass% Ti 45% O

29% Zn 1% Fe 25% あ Ti O 比率

TiO2 中 Ti O 比率 等 い Ti O TiO2

い 考え 皮膜中 Zn TiO2

比率 約1:74 いう 皮膜中 Zn 大幅

減 確認

．謝辞

究 科学 究費助 業 盤 究 C 課

題番 15K05734 実施 記

深 感謝い

．利用機器 EPMA SEM

． 成29 研究業績

原著論文

(1) M. Hattori, Y. Suzuki, A. Goto, and M. Dohi,

Preparation of Zn2SiO4:Mn2+ films by electrical discharge pulse method, physica status solidi C 14, No. 6, 1600179(2017)

学会発表

(1) 岡 那 斗, 水 島 永 , 後 藤 昭 弘, 藤 原 弘, 土 肥 稔 “ 放 電 絶 縁 料 相 究

皮膜中 Zn 減 方法 ”, 2018 精密工学会春季大会学術講演会講演論文 , (2018

Q37

粉 混 間 電極抵 値 関

放電面 SEM写

Zn

SiO

:Mn

蛍

体薄膜

作製

評価

氏 土肥 稔 静岡理工科大学 理工学部 電気電子工学科 教授

．概要

蛍 体 薄膜 技術 空蒸着や ッ ン あ 方法 系 空

必要 あ 膜後 面倒 遃程 含 後藤 究室 行 い 放電

利用 膜法 面倒 遃程 省 後処理無 蛍 体薄膜 作製

能 あ 究 蛍 体 料 Zn2SiO4:Mn2 用い ッ ン 法や 放電法 用い

薄膜 作製 評価 行

． 放電 利用 Zn2SiO4:Mn2 蛍 体薄膜 作製 評価

原料 酸 塩 亜鉛 塩 ン ン 用い 水溶液 混 わ

Zn2SiO4:Mn2+

空気中 950℃ 熱 最大瘠 子効率 74％ 蛍 体

粉 作製 得 試料 端機器 析 ン XRD 用い 評価 粉 試料

450 MPa ン状 電極 作製 80V 10A 放電 用い 薄膜 作

製 薄膜 端機器 析 ン SEM EPMA 用い 評価

． Zn2SiO4:Mn2 ッ 膜 作製 評価

Zn2SiO4:Mn2+ 石英製 入 溶い 後 十 乾燥 ッ

石英 400 W 1 間 ッ Zn2SiO4:Mn2+膜 作製 作製 試料 空気中 900～

1100 ℃ 色 蛍 瘠 確認 試料 端機器 析 ン SEM XRD

用い 評価

．謝辞

究 遂行 あ 学生 指 頂い 端機器 析 ン 早川様 脇川様

深 感謝い

．利用機器

EPMA, SEM, XRD

． 成29 研究業績

原著論文

(1) M. Hattori, Y. Suzuki, A. Goto, and M. Dohi, ”Preparation of Zn2SiO4:Mn2+ _{films by} electrical discharge pulse method”. physica status solidi (c) 14, No.6, 1600179 (2017). 学会発表

(1) 服部誠 鈴木優弥 鈴木隆仁 木貴 渡 綾 船山健吾 後藤昭弘 中川 斗 山崎誠

土肥稔 “ 放電 利用 Zn2SiO4:Mn2+蛍 体薄膜 作製“ 多元系 物 陽電池研

窒素

用い

作

AlN/Al

O

表面観察

氏 澤 哲 静岡理工科大学 理工学部 電気電子工学科 教授

．概要

窒 物半 体 あ AlN 大 禁制帯幅 い 温 変 安定 半 体 料

あ 様々 活用方法 期 窒 物半 体 般 高温高 生

瘠生 や 高 究 窒素 用い Al2O3 AlN

結晶 温 長 作 試料 SEM, EPMA, SPM XRD

用い 析 結果 AlN 転換層形 酸素 窒素置換機構 Al2O3 窒素

照射 空孔 生 空孔 利用 Al 原子 原子間距 詰 AlN 転換層 形

構築 Al- O びAl-N 結 関 極性面 Al₂O₃(0001) AlN 転換

層 結晶 長

． EPMA SEM 表面観察

500W 窒素 1000Pa 2~8

間照射後 EPMA 窒素 ッ ン

試料 SEM画像 あ 間

照射 表面 窒 始 間以降

全面 AlN 転換 い

SEM画像 窒 初期 100nm

以 ッ 形 後凝

始 坦面

． SPM AlN ッ 観察

SPM AlN ッ 観察

窒 初期 ッ 形

8 間以 凝 始

現象 酸素空

孔瘠生 伴うAlN転換層凝

構築

．謝辞

究 学術 究助 金 究 C 15K04668 支援 行わ

．利用機器

顕微

画像処理

豊 静岡理工科大学 理工学部 物質生命学科 教授

．概要

JST 端計測 析技術 機器開瘠 陽電池評価 顕微 装置

開瘠 24～28 γ線 技術 結 ッ ン 技術 鉄原

子 敏感 顕微鏡 実現 開瘠装置 子 置や 学状態 鉄 純物 濃

計測 能 開瘠装置 利用 瘠電効率 大 要因 考え

い 多結晶 ン 陽電池中 鉄 純物 散機構 び 子 相関 明

目的 ッ ン 計測 得 個々 毎 強 統

計誤差 γ線 ン ッ 考慮 各 等高線表示 画像処理 い

検討 報告 画像 走査電子顕微鏡 EDS/EBSD, EBIC, PLや

ン ッ ン 画像 視 得 子 情報 相関 詳細 検討

能

．顕微 ッ ン 得

効果 利用 部転換電子 び透遃γ線 ッ ン 計測 以

～ ッ 特定 応 Fe 濃 ッ ン 生

個々 置 応 速

57_Co

線源 等速 遀動 線源 放 14.4keVγ線 ン

75 250μmφ 吸 体試料中 含 含 57Fe 共鳴吸

後100ns 命 57Fe 部転換電子 放射 部転換電子

電子 透遃γ線 計測 共鳴条件 57Fe 応 ッ ン

Non (x, y) 得 吸 い ッ 速 57Co線源 遀動

ッ ン 計数 応 非共鳴条件 計数 Noff (x, y) 得 50 m

x-y 固定 試料 移動 80×80 計測 置 4×4mm 観測範 ッ

ン 計測 最後 効果起因 計数 得 Non (x, y) Noff (x, y)

差 生 {Non (x, y) ± ΔNon (x, y)} – {Noff (x, y) ± ΔNoff (x, y)} ッ

75μmφ 持 仮定 強 標準偏差σ= r / 2 試料

移動距 考慮 ン 処理 行う 最後 測定 測定 日数 3～4 日 考

慮 57Co 半減期270日 減衰率 求 ッ ン 全体 補 線源強 考慮

差 求 鉄原子濃 求 ン 表面2nm 57Fe 蒸着 標準試料

目的試料 ッ ン 比較 試料中 鉄原子 個数 算 能

実際 ン 陽電池 ッ ン 比較 得 鉄 純物濃 ICP瘠 析 得

値 良い 得 い

．結果 考察

多結晶 ン 2nm

57_Fe

空蒸着 430℃ 1

間 散熱処理後 得

57_Fe

純物 4×4mm 範

80×80 割 ッ ン 測

定 置換 子 置 鉄 純物

応 電子計数 等

高線表示 1 示

各 計数 最大

値 最 値 示 い 1.

ッ ン 2. ン 処理後

-21.20 -10.70 -0.2000 10.30 20.80

count

0.07950 1.972 3.865 5.757 7.650

count

2 ン 処理後 最大値 統計誤差{ΔNon (x, y)+ΔNoff (x, y)} 設定

示 わ 2 画像 MCX ッ 考慮 統計誤差以 優

57_Fe

ッ ン 画像 応 い 視 共鳴条件

わ ッ ン 画像処理 得 比較 間 相関

得 ン 陽電池 鉄 純物含 (at%) ッ ン 積 強 評価 Si 98.1%,

Fe 1.87% ICP 析 Si 98.2%, Fe 1.79% あ ッ ン 積 値

鉄原子 個数 算 確認

．利用機器

顕微 装置, XRD, PL, EPMA, ICP

．謝辞

画像 物質生命科学科 藤 啓 君 卒業 究 計測 解析

． 成28 研究業績

原著論文

(1) Y. Ino, T. Watanabe, K. Hayakawa, K. Yukihira, K. Matsumuro, H. Fujita, K. Ogai, K. Moriguchi, Y.

Harada, H. Soejima, and Y. Yoshida, “A new set-up of Mössbauer Spectroscopic Microscope to study the correlation between Fe impurities and lattice defects in Si crystals”, Journal of Crystal Growth 468, 489–492 (2017).

学会発表

(2) 豊, “顕微 装置 開瘠 応用 ン中 微 鉄原子 鉄鋼 料評価”,

第5回 進的放射 究会, 2017 3 2日, 屋工業大学

(3) 豊, “顕微 鉄鋼 料中 炭素原子 挙動”, 日 鉄鋼協会軽元素 ン

, 2017 3 17日, 首都大学東 大沢 ン

(4) 藤 浩 , 久保 , 豊, 畑進 朗, 丸山直紀,” 法 用い 鋼中 炭素挙

動 観察”, 日 金属学会2017 春期講演大会 2017 3 , 東 都八王子

(5) 伊 裕 , 副島啓義, 早川 生, 行 憲 , 藤 浩 , 渡辺富 , 森 幸 , 粥啓子,

原 芳仁, 豊 ”顕微 装置 多結晶Si 陽電池 鉄 純物 結晶

観察”, 第64回応用物理学会春季学術講演会 2017 3 , 神奈川県横浜

(6) 渡辺富 , 伊 裕 , 豊, ”顕微 装置 用い 多結晶 ン中 鉄 純物

観察”, 第64回応用物理学会春季学術講演会 2017 3 , 神奈川県横浜

(7) T. Watanabe, Y. Ino, and Y. Yoshida, “Diffusion Studies of Fe impurities in Si crystals”, International

Conference on the Applications of the Mössbauer Effect, in St. Petersburg, September, 2017. (8) Y. Yoshida, ”Mössbauer-Spectroscopic-Microscope Studies on Direct Observations of

Microstructure Formation Processes in Si-solar cells and Fe-Steels with recoil-free -ray

absorptions “, September 12. 2017, an invitation to a seminar talk from Prof. Dr. Dr.h.c. Peter Fratzl, Director, Department of Biomaterials, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Research Campus Golm, 14424 Potsdam, Germany.

(9) 豊, “ 顕微鏡 ン中 鉄 散 異 子 置 電荷状態 鉄

原相関直接観察 “, 料 微細組織 機能性第133委員会/第239回 究会”半 体 料

永久磁石

新

料

索

磁

構造

究

氏 林 久理 静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 教授

鈴木 俊治 静岡理工科大学 特 究員

漆畑貴美子 静岡理工科大学 特 究員

久 智子 静岡理工科大学 特 究員

．概要

経浶産業省 高効率 用磁性 料 究 Mag-HEM 代表 自動車 株

究 員 2014 以来ThMn12型新規磁石 料 究 行 究

料 礎物性 究 段落 現 磁石 保磁力瘠現手法 開瘠 いう段階

い 究 従来 磁石 料物質 磁 構造 観察 磁気測定結果

わ 磁石 保磁力瘠現機構 解明 い 究 述 新規 料 究 永久

磁石 保磁力瘠現機構 関 究 Mag-HEM 究 IEC 国際

規 制定 関連 要 究 あ

． ThMn12型新規磁石 料 究

ThMn12型新規磁石 料 究 関連 第 磁気特性測定 要 あ 振動試料型

磁力計 VSM 用い 料 組 結晶構造 微構造 観察 解析 要 端機器

析 ン 所 装置 走査型電子顕微鏡 SEM 電子線 EPMA X線

回 装置 XRD 磁気力顕微鏡 MFM 用い 用 あ え あ 組 原料 焼

結体 得 場 原料粉体 結晶構造 組 粒子 知 要 あ 焼結体

い 微構造 組 結晶粒子 磁 構造 情報 磁気特性 理解 改良

必須 情報 あ

述 う 究 い 端機器 析 ン 所 装置群 要 情報源 あ

． 永久磁石 保磁力瘠現機構

永 久 磁 石 保 磁 力 瘠 現 機 構 関 究 究 室 あ 効 果 偏 顕 微 鏡

MOKE 磁 画像 得 要 あ ン あ MFM 感 良い磁 構造 画像

得 用い 保磁力自体 測定や 磁気特性 測定 解析 前 VSM 用 あ

方 永久磁石 料 保磁力瘠現機構 生 型 磁壁 ン ン 型

知 類 初着磁 磁 曲線や 減磁 精密 測定 必要 あ

独自 開瘠 ッ 法 解析 行 い VSM 用い

EPMAや SEM 得 組 微構造 情報 要 情報

あ 活用 い

．謝辞

報告 究 ッ 国立 究法人新 産業技術総 開瘠機構 (NEDO)

来開拓 究 世代自動車向 高効率 用磁性 料開瘠 究助

Mag-HEM 実施 い ッ 国際標準規 IEC 関連 測定法開瘠 あ

．利機器

XRD, EPMA, VSM, SEM, MFM

． 成28 研究業績

原著論文

(1) K. Kobayashi, S. Suzuki, T. Kuno, K. Urushibata, N. Sakuma, M. Yano, T. Shoji, A. Kato, and A. Manabe, “The stability of newly developed (R, Zr) (Fe, Co)12-xTix alloys for permanent magnets” Journal of Alloys and Compounds, Vol.694, 914-920 (2017)

(2) K. Kobayashi, S. Suzuki, T. Kuno, K. Urushibata, N. Sakuma, M. Yano, T. Shoji, A. Kato, and A. Manabe, “The origin of high magnetic properties in (R, Zr) (Fe, Co)11.0-11.5Ti1.0-0.5Ny (y=1.0-1.4 for R=Nd, y=0 for

R=Sm) compounds” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol.426, 273-278 (2017)

(3) K. Kobayashi, Y. Nimura, K. Urushibata, and K. Hayakawa, “Reproduced multi-domain regions during

demagnetization in Nd2Fe14B sintered magnets with different average grain sizes” Journal of

Magnetism and Magnetic Materials, Vol.451, 493-501 (2018)

学会発表

(4) 漆畑貴美子, 大塚瑞生, 林久理 , 信子, 山 日瘡志 ” 焼結磁石 表面磁 構

造(c面) 部磁場状態 相関性” 日 金属学会2017 秋期講演大会(2017/9/6)

(5) 漆畑貴美子, 林久理 , 信子, 山 日瘡志 ”永久磁石 実測 部磁場 計算機

ン磁場 比較検討,日 金属学会2017 秋期講演大会(2017/9/8)

(6) 久 智子, 鈴木俊治, 漆畑貴美子, 林久理 , 久間紀 , 木 昭人, 横 和哉, 矢 ,

哲也, 藤 , 鍋明 ”α-(Fe,Co)相析 抑制 (Nd,Zr)(Fe,Co)11.3Ti0.7Nx 物 磁

気特性” 日 金属学会2017 秋期講演大会(2017/9/8)

(7) K. Kobayashi, D. Furusawa, S. Suzuki, T. Kuno, K. Urushibata, N. Sakuma, M. Yano, T. Shoji, A.

Kato, A. Manabe “High-temperature stability of ThMn12 magnet materials” 日 磁気学会第41回 日

磁気学会 学術講演会 (2017/9/19)

(8) T. Kuno, K. Muramatsu, S. Suzuki, K. Urushibata, K. Kobayashi, N. Sakuma, A. Kinoshita, K.

Yokota, M. Yano, T. Syouji, A. Kato, A. Manabe “Coercivity dependence on particle size in ThMn12

-type magnetic materials” 日 磁気学会第41回 日 磁気学会 学術講演会 (2017/9/19)

(9) 誠也, 林 久理 ,”配向 Sm2Fe17N3 磁石粉体試料 磁 曲線 解析” 粉体粉 冶

金協会 29 秋期大会(2017/11/9)

(10) 誠也, 石黒明 , 林久理 , ”Sm2Fe17N3磁石粉体配向試料 用い 2 段階初磁 挙動

解析” 電気学会 究会 永久磁石 応用 2017/12/21

(11) 林久理 , ”磁石 部磁場 MFM びMOKE 表面磁 構造 相関性 検討”

科学技術振興機構 JST 産学共創 礎 盤 究 新技術 明会～解析 析技

術 2018/2/22

(12)漆畑貴美子, 久 智子, 鈴木俊治, 林久理 ”Sm系ThMn12型構造 ッ 磁石 微構

造 磁 構造 関 ” 日 金属学会2018 春期講演大会(2018/3/19)

(13) 誠也, 澤大輝, 鈴木俊治, 林久理 ”ThMn12型磁性 料 高温安定性” 日 金属学会

瘠泄

高機能

氏 山﨑 誠志 静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 教授

．概要

廃 原料 瘠泄 ッ 物 ン吸着能 高比表面積 処理

び 後処理 効果 い 開明堂 共 究 結果 あ 究 進 組

蛍 X線 析 構造 X線回 測定 明

．実験結果

1 各試料 ッ 物 ン吸着 経 変 示 高比表面積 処理 試料A 約11

mg/g程 吸着 あ 方 高比表面積 処理 後処理 試料 B 約6倍 吸着

高比表面積 処理 施 後処理 試料C い 試料B 等 吸着 示

い 後処理前後 び ッ 物 ン吸着後 蛍 X線 析 組 表1 示 後処理

Ca ン 増 い 特 あ ッ 物 ン吸着後 ッ素 含 増

い わ ッ 物 ン吸着後 XRD ン 2 あ ッ 物

ン吸着 蛍石CaF2 生 い 確認

1 各試料 ッ 物 ン吸着 経 変 2 ッ 物 ン吸着後 試料 XRD ン

表1 各試料 定性 定 析

元素 O Na Mg Al Si F Cl Ca

後処理前 52.5 7.5 2.1 0.6 29.0 ━ ━ 7.9

後処理後 15.5 6.3 ━ 0.02 2.1 ━ 45.0 31.1

F吸着後 28.9 2.7 2.2 0.9 30.0 23.9 0.9 10.6

．利用機器

XRF, XRD

．発表資料

特願2018 014632 陰 ン吸着 び陰 ン吸着 製造方法

0 10 20 30 40 50 60 70

0 12 24 36 48

吸着

/

m

g/g

ン交換 間/ h 試料B 試料B' 試料C 試料A

-500 -250 0 250 500 750 1000 1250 1500

20 30 40 50 60 70

強

/c

p

s

2θ/degree

CaF₂

薄膜

結晶生

利用

滴

雨滴

析

氏 齋 勉 静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 講師

．概要

現 雨 滴 定性や 液滴 計測 関 報告 あ 1, 2) 計測 溶

定 関 い 現状 降水 析 結果的 間 空間的 均

あ 空 気塊 常 変 い や 液滴粒 濃 異

考え 滴 濃 や液滴 情報 や 雲 形 液滴

長 液滴 応 考え 非常 要 あ

究 雨 滴 含 定 新 手法 開瘠 目的 象 応

結晶 生 溶質 含 薄膜 液滴 ッ 溶 結晶

結晶画像 数 画像解析 計

測 定 簡便 析 能

疑似雨滴中 溶質 あ 外部電

解質 乾燥 応 析 問題

あ 原因 膜厚 あ 考え

究 ン 薄膜 厚 結晶生

影響 い 検討

1) M. Kasahara, S. Akashi, C.-J. Ma, and S. Tohno, Atmos.Res., 2003, 65, 251.

2) C.-J. Ma, S. Tohno, M. Kasahara, and S. Hayakawa, Anal.Sci., 2006, 22, 415.

． 結晶画像 明瞭

5 mM 塩 水溶液 5wt% ン え 溶液 ン 用い ン

塗 擬似雨滴 0.1～1.0 mM 酸 水溶液 薄膜 滴 恒

80％ 2日間静置 溶液 塗 0.2 ~1.0 mL 変 結晶生

影響 検討 析 結晶 画像 撮影 画像処理

用い 解析 液滴体積 液滴物質 い 検 線 作 従来 薄膜

作製 い 壁面 持 皿状 容器 変更 厚 保

観察 背 滑 細や 必要 あ ン ン

用い い ン 変え 白色 ン ン 値

大

． 結晶生 膜厚 影響

疑似雨滴 あ 酸 水溶液 滴 薄膜中 白色 結晶 析 SEM‐

EDS 元素 確認 結晶 置 黄 多 書表 参照

薄膜中 析 結晶 応生 物 あ 酸 あ 確認

滴 液 液滴跡直 関 2 示 近似式 体積 長 関 あ 1/3乗 関

3 液滴溶質 物質 結晶 数 関 示 疑似雨滴中

ン濃 増大 結晶生 増え あ 直線

的 近似式 予想 関数 近似式 得

結晶 水 方向 長 垂直方向

析 い 考え 近似式 原 近 通

純水 滴 場 ン あ 従来

結果 検 限界 大幅 向 期

溶解 積 関 来 検 限 部電解質濃 依

後 新

中 ン濃 増大 必要 あ 膜厚 関 検討

結果 膜厚 薄い場 液滴溶質 あ 酸 溶

質 応 い 薄膜 析 液滴 中

洙透 前 水 乾燥 溶質 析 考え

膜厚 20 m 超え 応生 物 あ 酸

均 生 膜厚 数 減少 深

方向 溶質 散 中 溶質濃 結晶

生 減少 考え 以 薄

膜 膜厚 液滴 洙透 や 支配 結晶生

影響 顕著 あ 手法 5wt% ン 用い 場

20 m 近 最適値 示

．謝辞

究 部 神奈川大学 川学教授 帝 科学大学 石 良仁講師 共 究 行わ

謝意 表

．利用機器

SEM

． 成29 研究業績

原著論文

(1) M. Igawa, K. Kamijo, B. Nanzai, K. Matsumoto, "Chemical composition of polluted mist droplets"

Atmos. Environ. 2017, 171, 230-236.

学会発表

(1) 鈴木和喜, 齋勉, 薄膜 結晶生 膜厚 影響 第27回 非線

形 応 協 現象 究会 福岡工業大学2017 12

図 2 雨滴体積と液滴跡径の関係

図 3 雨滴溶質物質量と結晶ピクセ

環境調和型

機

応

開瘠

生物活性物質

応用

桐原 之 静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 教授

．概要

環境汚染物質 排 い ン 機 応 開瘠 行 う 応 活用

薬品開瘠 う 生物活性物質 究 行 い 昨 引

亜塩素酸 水和物結晶 NaOCl 5H2O 用い 酸 応 ン 応 開瘠 究

遃酸 水素 用い 金属 物 究 び 員環 開裂 利用 新規 応 開瘠 行

． NaOCl 5H2Oを用いる酸化反応 ゲン化反応

NaOCl 5H2O 用い 環境調和型酸 応 論文1, 2 学会3, 4, 5, 8 NaOCl 5H2O 用い 含

ッ素 酸 応 論学会6,12 NaOCl 5H2O 用い 炭素-炭素結 断 応 学会1,9

びNaOCl 5H2O 用い 機 物 求電子的 ン 応 学会7,10 開瘠

． 過酸化水素を用いるア 金属化 物 成

Fe(acac)3 NbCl5 触媒 NaI 遃酸 水素 用い 脱 応 応用

ン 法 論文3 び ン 法 論文4 開瘠

． 小員環の開裂を利用した新規反応の開発

や 環開裂 ッ素 応 学会3,11,15

特 や 応機構 明 学会2,11

．利用機器

NMR, FTIR, GCMS

． 成28 研究業績

原著論文

(1) M. Kirihara, T. Okada, Y. Sugiyama, M. Akiyoshi, T. Matsunaga, Y. Kimura, Sodium Hypochlorite

Pentahydrate Crystals (NaOCl·5H2O), Convenient and Environmentally Benign Oxidant for Organic

Synthesis, Org. Pro. Res. Dev. 2017, 21, 1925-1937.

(2) 木 芳 , 桐原 之 杉山幸宏, 結晶 NaOCl 5H2O 工業 機 応用,

科学 工業, 2017, 91, 57-62.

(3) M. Kirihara, S. Suzuki, N. Ishihara, K. Yamazaki, T. Akiyama, Y. Ishizuka, Synthesis of Acylsilanes via

Catalytic Dedithioacetalization of 2-Silylated 1,3-Dithianes with 30% Hydrogen Peroxide, Synthesis

(4) 桐 原 之, 山 崎 人, 環 境 調 和 型 ン 応 開 瘠 究, 2-Germylated

1,3-dithiane 類 遃酸 水素 応 触媒的脱 , , 静岡理工科大学紀要

2017, 25, in press. 学会発表

(1) 大杉梨栄, 須 大 , 前島 依, 桐原 之, “ 亜塩素酸 水和物 活用

炭素-炭素結 断 応”, 日 薬学会第137 会, 3/26,

(2) 川葉, 石原尚拓, 鈴木勝也, 香 , 桐原 之, “

び 環 開裂 ッ素 応”, 日 薬学 会 第 137 会, 3/26,

(3 ) 桐原 之, “ 亜塩素酸 水和物結晶 用い 環境調和型酸 応”, 技術情報協

会 , 5/10, 東

(4) 嶋津英 , 岡 倫英, 桐原 之, 木 芳 , “ 亜塩素酸 5 水和物結晶(SHC5)

用い 類 遥択的酸 応”, 日 学会2017 ン ,

8/3, 大阪

(5) 外山高志, 伊東宏倫, 岡 倫英, 嶋津英 , 桐原 之, 木 芳 , “高濃 水溶

液 酸 応”, 日 学会2017 ン , 8/3, 大阪

(6) 鈴木勝也, 嶋津英 , 齋藤克哉, 仲倉佳那, 川葉, 木 芳 , 桐原 之, “ 亜塩素酸

水和物結晶 用い 含 ッ素 類 効率的酸 応”, 日 学会

2017 ン , 8/3, 大阪

(7) 足立滉 , 島諒 , 泅湧浩, 森彦 , 大杉梨栄, 木 芳 , 桐原 之, “ 亜塩素酸

水和物結晶 ン類 応”, 日

学会2017 ン , 8/3, 大阪

(8) M. Kirihara, “Sodium Hypochlorite Pentahydrate (NaOCl·5H2O)”, New Oxidant and Halogenating Reagent, The 8th International Meeting on Halogen Chemistry (HALCHEM VIII), 9/13, Inuyama, Aichi

(9) 大杉梨栄, 須 大 , 前島 依, 齋藤克哉, 森彦 , 足立滉 , 桐原 之, “ 亜塩素酸

水和物 炭素-炭素結 断 応”, 第43回 応 進歩 ン , 11/7,

富山

(10) 足立滉 , 島諒 , 泅湧浩, 大杉梨栄, 桐原 之, “ 亜塩素酸 水和物結晶

用い ン類 求電子 応”, 第 42 回 応 進歩 ン , 第 43

回 応 進歩 ン , 11/7, 富山

(11) 川葉, 仲倉佳那, 齋藤克哉, 石原尚拓, 鈴木勝也, 桐原 之, “

び 環開裂 ッ素 応 び関連 応”, 第 40

回 ッ素 学討論会, 11/14, 鳥

(12) 鈴木勝也, 嶋津英 , 仲倉佳那, 齋藤克哉, 川葉, 木 芳 , 桐原 之, “ 亜塩素

酸 水和物結晶 用い 含 ッ素 酸 応”, 第40回 ッ素 学討

機能性高

子

用い

開瘠

氏 土橋 陽 静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 講師

. 概要

病 気 早期診 断や 治療 機能 性高 子 , 40 兆 超え 国 療費 削減 ,

quality of life 高 期 . 機能性高 子 構 特性 , 構

造(直鎖, 岐, 環状, ) 物理 学的 性質 変 . 性質 自己 や自己組

織 引 金 , 構造制御 料 ッ 式 構築 .

近 精密 や ッ 頭 , 理論 機能性高 子 具現

能 . 々 新規 機能性高 子 , 特 開瘠 , 療現場 応

用 目指 . 究 果 以 .

. 究 果

(1) 粒子 自 ン/調製 粒子 ッ 開瘠

粒子 粒 や病巣部 認識

含 特 性 精 密 ン ,

技 術 び 面 困 あ .

問 題 解 決 , あ

粒子 料 高 子 々

. 高 子 粒 制御や, 組

織 特 性 備 え い . 目

的 わ 高 子 遥択 , 水 溶解, 体温 温 , 自己 駆動力 粒子

10 程 調製 . 調製 粒子 用い 組織 遥択的

. 粒子 簡便 設計 , 個 治療 応用 期 (学術論文(1)).

(2) 形 防 高 子被覆 開瘠

や や 傷 生 形 防 ,

薬物(imiquimod) 包 温 応答性 被覆 開瘠

. 開瘠 被覆 , 維芽細胞 増殖

抑 制 確 認 (学 術 論文(2)). 究 , 国 立

中山大学( ) Wei-Chih Lin助教授 実施 .

(3) (PVA) 簡便 機能 方法 い

PVA 世界 間500 ン生産 高 子 あ , 食品 や接着 応用 い

. PVA 逆的 共 結 結ぶ ン 含 温 応答性

高 子 , 新規 機能性 PVA 開瘠 . PVA ン 含 高 子 , 混

起 . , 調製 複 結晶性や水中 安定性 ン

(4) 第36回機器 析講 高 子 生体関連 ン 開瘠 IoT社会 貢献 開催

2018 3 2日 学 開催 . 講演 容 以 示 . 1. 元 亮 准教授(東 科歯科大学),

“ - ン” 盤 生体計測 ッ , 2. 土橋 陽 , 機能性高

子 ン 開瘠, 3. 幸 講師( 学), 無拘束 無意識生体計測技術 用い 暮 中

溶 込 IoT , 4. 株式会社島津製作, 液体 礎講習, 5. 大

塚電子株式会社, 散乱法 礎講習.

. 謝辞

(1) 究 部 , 科 費若手B 実施 . (2) 究 Sin-Han Liou特 究員(国立中

山大学, ) 実施 . (3) 究 部 , 文部科学省 地域 ン

形 尖端都 浜 創 新技術 世代 , ECO

開瘠 実施 . (4) 開催 い , 豊 教授( 端機器 析 ン

長), 早川 生 様, 脇川 祐 博士 び関 者 皆様 礼申 .

. 利用機器,

NMR, UV-Vis, SEM, FTIR, DSC, , 細胞実験室

. 成29 研究業績

原著論文

(1) Y. Kotsuchibashi, C. M. Lee, I. Constantinescu, L. E. Takeuchi, S. Vappala, J. N. Kizhakkedathu, R. Narain, M. Ebara, T. Aoyagi (2017) “A nanoparticle-preparation kit using ethylene glycol-based block copolymers with a common temperature-responsive block” Polymer Chemistry 8, 7311-7315.

(2) W.-C. Lin, S.-H. Liou, Y. Kotsuchibashi (2017) “Development and characterisation of the imiquimod poly(2-(2-methoxyethoxy)ethyl methacrylate) hydrogel dressing for keloid therapy” Polymers 9, 579 (p.16).

(3) K. Jiang, Y. Wang, G. Thakur, Y. Kotsuchibashi, S. Naicker, R. Narain, T. Thundat (2017) “Rapid and highly sensitive detection of dopamine using conjugated oxaborole-based polymer and glycopolymer systems” ACS Applied Materials & Interfaces 9, 15225-15231.

(4) Y. Kotsuchibashi, T. Takiguchi, M. Ebara, T. Aoyagi (2017) “The effects of the photo-induced proton generation on the assembly formation of dual-temperature and pH responsive block copolymers” Polymer Chemistry 8, 295-302.

学会発表

(1) S.-H. Liou, Y. Kotsuchibashi, W.-C. Lin “Synthesis and characterizations of temperature responsive drug

delivery hydrogel for medical applications” Transducers 2017 (2017 6 高 ( ))

(2) 土橋陽 “ ン 含 機能性

い ” 第21回 世代 工学 究会 (2017 9 )

(3) 土橋陽 . “ ン 機能性高 子 開瘠” 第 66 回高 子討論会

(2017 9 愛媛大学)

(4) 土橋陽 . “ 粒子 ッ 開瘠~自己 料 多機能性 び高い薬物 包

PCR

用い

属菌

迅速検

法

高感

び

ン

遺伝的

団構造

解明

氏 常 俊宏 静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 教授

． PCR 用い 属 迅速検 法 高感

温泉や 水 繁殖 感染症 引起 菌 析 高い 生菌増殖

間 段階 短 PCR 菌 DNA 微 迅速 検 方法 開瘠

㈱東洘 析 学 究所 依 開瘠 究 回 第 2 報 あ 検 高感 試

最近瘠表 文献 手法 感 独自 向 数十 程 菌DNA

高感 検

． ン 遺伝的 団構造 解明

昨 ン 14検体 mtDNA 3147塩 共通 5塩 検体

期 多型 示 FST値 0.428 P<0.01 遺伝的 団構造 定 2 団

4 3 2 構造 岐 約20 30 前 推定

比率 川 洘 似 い 相関 調査 愛知県碧

河 洘 13 愛知県西 浜川 川 10 mtDNA遺伝子中多型

300塩 長以 2 所あ COI / 定 洘 13 中10 3 あ

方川 10 3 7 優勢 逆転 い Fisher’s exact test

検定 p=0.040 意差 示 川 洘 生態 遊い 考え

遺伝子 遊い あ 所的 推測 解明 必要 あ

．謝辞

究 遂行 支援 頂い ㈱東洘 析 学 究所 大場恵史 締役

夏目訓良 食品検査室長 感謝申

．利用機器

PCR, DNA ン

． 成29 研究業績

学会発表

(1) 青島 音, 々木啓孝, 夏目訓良, 大場恵史, 常 俊宏, ” PCR 用い 環境水

中 属菌 迅速検 法 開瘠 Ⅱ 高感 検討” 第23回LC

(2) 池 恵 , 谷直樹, 川部祐也, 梶 壽, 常 俊宏, 得 圭彦, 夏目訓良, 大場恵史, 久保

隆之, 久保 裕明, ” ン 見 遺伝的 団構造 川 洘 偏 示 ”

畑土壌

機物

解や病原微生物

学生態

子生態学的

究

齋藤 明 静岡理工科大学 理工学部 物質生命科学科 准教授

．概要

畑 土壌 微生物 機物 脱 無機 微生物自身

植物 栄養 供給 土壌 棲 微生物 数や種類 土壌 投入 機物や 植

物 種類 大 変 植物 生長や瘠病 穫 影響 筆者 世代 持 的畑作

技術 盤 知見 蓄積 深 目的 土壌 物質 変 や微生物個体群 び群 構造

変 的 え 組 解明 い

． 究 畑土壌 ン 解 究

や 殻 含 ン( 多糖 種) 土壌 添 病害抑 効果 あ

50 以 前 報告 組 い い 明 多 あ

ン 効果 利用 技術 あ い い 究 ン 解 遃程 学的

微生物学的 生態学的 解明 土壌 ン 解 病害抑 機能 関わ 遂

性 あ 組 明 目的 い 以 果 列記

土壌中 N- ン ン構 糖 検 定 方法 確立

畑土壌 ン 添 細菌群 構造 変 ン ン塩 配列解

析 観察 結果 病原抑 関 報告 い 2 属 細菌群

割 ン添 後 異 期 増 見

ン添 ン 解細菌 増 非 ン 解細菌 割 増 い

明

． 究 ッ ン毛 病 病原細菌 検 定

ン 毛 病 引 起 細菌Agrobacterium rhizogenes 固 遺伝子 1 ッ

PCR 土壌中 A. rhizogenes 検 PCR

遺伝子数 定 ン苗定植前 水蒸気消毒処理 土壌 A.

rhizogenes 遺伝子 検 限界以 あ ン毛 病 瘠病 い ン 近 土壌

検 A. rhizogenes 遺伝子 数 瘠病株 畝 い 健全

ン 近 土壌 瘠病 ン 近 土壌 多い傾向 認 定植後 土壌

A. rhizogenes 混入や増 防 ン毛 病 予防 握 考え

．謝辞

究 部 筆者 科 費 盤 C 助 実施 究 部

究会 究開瘠 業 実施 究 土壌 協力 静

．利用機器

TG-DTA 土壌中 ン 定 , 視紫外 計 DNA濃 測定 PCR

特定DNA断片 定 GC-MS 糖質 定 , 酵素活性測定

ン 態 亜硝酸態窒素 濃 測定 ン 質定 AKTA ン 質精製 超音泅破

装置 細菌細胞 破 凍結乾燥機 土壌 液 処理

(参考) 機器 用い 実施 修士論文 究 び卒業 究

(1) 岩崎 夏 修士論文 究 ン添 土壌 細菌群 構造 変 機構 仮題

(2) 間大智 修士論文 究 土壌 N- ン 検 定 法 開瘠 土壌

機物 析 (仮題)

(3) 竜也 卒業 究 ン添 土壌 来 細菌 ン 解活性 菌活性

(4) 中谷皆穂 卒業 究 土壌酵素 精製 定

(5) 多克 卒業 究 ン ン 温室土壌 毛 病菌 検 定

(6) 矢部 卒業 究 微生物 着 木質 ッ 洘水中 ン 態窒素

亜硝酸態窒素 去

． 29 究業績

学会瘠表

(1) 岩崎 夏 , 齋藤明 , “ ン添 畑土壌 ン 解菌 非 解菌 挙 動 相互作用”

環境微生物系学会 大会2017 2017 8 瘠表

(2) 間大智, 齋藤明 , “Streptomyces coelicolor A3(2) 推定N- 解析

土壌添 ” 環境微生物系学会 大会2017 2017 8 瘠表

Agrobacterium rhizogenes 固 遺伝子 定

PCR (生 ) 縦軸 蛍 強 増 横軸 応

数 示 青 107 (copies/reaction); 水色 106; , 105; 黄 ,

微細構造

解析

氏 奥 哲 静岡理工科大学 情報学部 情報 ン学科 准教授

．概要

強酸性土壌 水 溶 ン(Al3+) 植物 伸張阻害 引 起

Al3₊

益性 示 Al3+ 構造 形態 影響や Al3+ 動態等 明 多

い 究 将来EPMA等 用い Al3+ い 検討 礎 行

究 少 い 組織学的観察手法 確立 び 構造解析 目的 行

． 微細構造解析

究 寒 地 ン (土) 生育 用い 組織学的観察 構造解析手法

確立 目的 行 固定後 凍結 厚 50μm 薄 後

ン(S)液 ン FCF(FG-FCF)液 ン(H)液 染色 行い 学顕微鏡観察

行う 細胞形態 解析 主 毛 表面構造 明 走査型電子顕微鏡

(SEM)観察 行 SEM様 試料 部 ッ 防 金蒸着 施 3 染色

S液 ン 細胞 FG-FCF液 細胞質 H液 標識 細胞 均断面積

側 辺縁 い傾向 認 細胞 断面形態 6角形 多 構造 観察 中

片 細胞間隙 数

い 寒 地 試料

細胞間隙 多

ン 試料

少 い いう遊い

あ 後実験

比較実験 行う際

生育環境 統 必

要 う 写 SEM 電子顕微鏡 観察画像( :毛根先端部 倍率1000倍 ,右:断面 500倍 )

像 あ 端部 場所 わ状 構造 観察 断面構造 中

央部 維管束部 考え 空洞 あ 周 細胞 原形質 細胞壁 い

SEM 観察 行 際 脱水 乾燥処理 原形質 水 蒸瘠 考え 所見

あ 後 観察 空SEM 検討 い

．謝辞

究 機器 析 ン 職員 学生向 寧 指 い い 感謝

．利用機器

SEM

． 成28 研究業績

学会発表

(1) 堀周 竜 郎 奥 哲 ” (茶) 微 構造 解析手法 確立” 第 回静岡

2

.

修士論文研究報告

修士論文研究

, 端機器 析 ン 機器 利用 実施 修士論文 究 通 あ

． 超 金 電解 工 究 工学 攻 王 思聰 指 教員 後藤 昭弘

． 環境調和型超音泅照射法 BDF 工学 攻 郭 銘騏

指 教員 十朱 寧

． 放電 利用 Zn2SiO4, Mn2+蛍 体薄膜 究 工学 攻 服部 誠 指 教員 土肥 稔

． 亜塩素酸 水和物 活用 炭素-炭素結 断 応 開瘠

料科学 攻 大杉 梨栄 指 教員 桐原 之

． 類 び 類 環開裂 ッ素

超

金

電解

工

究

Study on Electrochemical Machining of Sintered Carbide

王 思聰

Sicong Wang

1.

超 金 高速 工 方法 電解 工 注目

い 遃去 究 電解 工 超 金 高速 工

能性 示 1) 工 進 い

電解液 変質 工 塩素 等

害 瘠生 工精 悪い Co

遥択的 溶 料強 う 等 問

題 あ 2) 実用的 使用 究

超 金 高品 高精 工 実現 目的

2. 超 金 電解 工 鉄 ン 用い

品質 防 方法

超 金 電解 工 金属 あ Co 遥択的

溶 や Co 少 い強 弱い表面 作

う いう問題 あ え 電性 液体 超

金 触 工部 以外 Co 溶

う いう問題 瘠生 以前 究3) 電

解液 中 Co ン 添 超 金 あ

Co 溶 防 確認 Co

ン 高価 あ 実際 使用 困 あ いう問

題 あ 究 Co 比 安価 金

属 ン 様 効果 得 検討

超 金 電解 工 方法 い 前述 遃去 方

法1) 回 電解液中 Fe2+ ン 添

方法 試 工作物 極性 際

Fe2+ → _Fe

超 金表面 析 工作物 極性

析 Fe Co ン 傾向 高い 優

的 溶 Co 溶 防 考え

理論 検証 工実験 行

表1 電解液 用い 工試験 行 工面 Co

元素 ッ ン 1 示 1(a) 比較 磨

面 析 結 果 あ (b) NaCl 工 面 (c)

NaCl+FeCl2 電解液 工 面 あ (b)NaCl電解液

工 面 Co 少 い (c) 磨

面 減 い Co 減少 少 い

わ (c) 液 1日放置 工 面 Co

ッ ン 結果 1(d) あ (b)NaCl電解液 工

結果 比較 Co 減少 防 い い

わ Fe ン 利用 超 金 品質劣

防 Fe2+ 状態 保 必要 考え

以 標準電極電 関 利用 方法 検討

Fe2+ _{+ 2e}- _{= Fe -0.440V}

2H+ _{+ 2e}- _{= H2 0.000V}

Fe3+ _{+ e}- _{= Fe}2+ _+0.771V

具体的 FeCl2 Fe 粉 電解液 添

電解液中 Fe粉 添 Fe→Fe2+ + 2e

-応 利用 Fe2+→ Fe3+ + e- 応 抑制 Fe2+

表1 電解液 種類

1 Fe ン添 効果 Co ッ ン

ン Fe3+ ン 変 防 考え

糸巻 ッ 利用 電解液

鉄 触 鉄 製作

FeCl2 添 電解液 用い 超 金 工

面 EDS 元素 析 結果 2 示 う 電解

液 混 間 横軸 Na Fe Co W 計

mass% 100% Co Fe mass% 縦軸

い 混 直後数 間 工面 Co溶 防 効果

あ 間 経遃 急激 効果

わ NaCl電解液 工 工面 析

結果 青い線 あ 循環開始後70 間 電解液 使用

工実験 行 工面 EDS 元素 析

結果 2 A部 示 鉄 使用 い場

若 Co 溶 改 善 (Co 多 い) ,

予想 NaCl電解液 工 場 工面

Co 少 い いう結果 あ Fe2+ ン 超

金 Co保護効果 見 実験

, 大気中 露 状態 撹拌 電解液 多

酸素 溶 込 考え 密閉状態

循環試験 行 密閉状態 約110 間循環 電

解液 用い 工 結果 2 B部 示 工面

Co 保護 わ

以 結果 電解液 鉄 ン 添 工面

Co減少 防 Fe ン Fe2+ ン

状態 保 電解液中 溶 酸素 増 い

いう2 必要 あ

No 水 NaCl CoCl2 FeCl2 備考

(1) 12ℓ 1800g

(2) 12ℓ 1800g 600g 混 直後

2 工面 元素 析結果(Co Fe)

3. 電解液電気 解 利用 極性

超 金 電解 工

以前 方法1) 3) 超 金 電解 工 示

方 両極性 電源 使用 電解

工 利 1 あ 電極 無消耗 工

いう問題 生 い 電極消耗 電解 工

際 工精 い 高精 工 適

究 超 金 電解 工

い 電極 無消耗 工 目指 中性 電解液 用い

極性 電流 超 金 工 方法 い

検討

両極性 電源 超 金 工 場 工作物

極性 工作物近 NaOH 誘

WO3+2NaOH → Na2WO4+H2O

応 W 溶解 応 利用 極性

電源 超 金 工 検討 3 示

う 電解液 ン 電解液 電極 通 ッ ン

流路 い NaOH 生 考え 電

極 直前 わ 電解液 極間 供給 直前 電

極(Gr) 置い 電 印 極性側 NaOH

誘 性 電解液 極間 供給

側 液 工槽 通 工液 ン 戻

いう案 あ 性 強 電解液 流 電

気 解 際 流 電荷 決 工 部 電解

液 性 工槽 工液 ン 戻 電

解液 中性 戻 考え 電気

解 電解液 混 い う 陽 ン交換膜 使

用 検討 4 示 う 陽極 Gr電極

陰極 Gr電極 間 陽 ン交換膜 設置 装置

電解液入 2 NaCl電解液 装置

電気 解 行い 陽極側 陰極側 電解液

方式 あ

極性 電源 工 際 電 極消耗 状況 調

電気 解装置 利用 極性 工試験 行

5 工 使用 電極 SEM写 (倍率60倍) 示

写 見 電極 消耗 い わ

以 極性電源 工際 電極 消耗 い 確

認

4.

電解 工 超 金 品 質劣 高精 工

方法 究 行 結果 Fe ン 利用

安価 品質劣 防 方法 示 極性

電流 電極無消耗 工 示

3 極性 工 構想

4 陽 ン交換膜 利用 電気 解装置 概略

5 極性電源 使用 電極 大写

謝辞

究 総 科学技術 ン会議 SIP 戦

略的 ン創造 革新的設計生産技

術 管理法人, NEDO び 文部科学省地域

ン 形 実施

記 深 感謝い

参考文献

1. 前 祐 齋藤長男 葉石 郎, 電解 工 工原

理 工性能, 菱電機技報, Vol.41, No.10 (1967)

2. Sakai, Y., Goto, A., Nakamura, K., Sato, S. , Corrosion

Problem and Prevention Technology in Wire Electrical Discharge Machining, International Journal of Electrical Machining (IJEM), No.11, (2006) 35-38

3. A. Goto, A. Nakata, N. Saito , Study on Electrochemical

Machining of Sintered Carbide, Procedia CIRP 42 ( 2016 )

環境調和型超音泅照射法

BDF

BDF Synthesis based on Environment-friendly Ultrasound Irradiation Method

郭 銘騏

Kuo,Ming-Chi

1.

近 ,地球温暖 や 問題 山積 ,地

球温暖 策 技術開瘠 層 速 中 ,再生

能 関 究 要性 高 ,

ン ンや ッ ン ン用燃料 代替燃料

燃料(1) Bio-Diesel Fuel, BDF 注目

い

究 , 究 果 ,液体

性触媒 代わ ,水洗 必要 い固体触媒 あ 塩

性 用い 超音泅(2)BDF 法 提案 検

証 目的 あ

究 , ,様々 用い 塩 性 向

調製 び活性 比較 検証 い 調製

用い 回 式 BDF 試 ,

長期使用 触媒 被毒 調査 最後

,SolidWorks 使 , 産 目指 循環型超音泅 応

装置 流 解析 行い,流路 最適 ,循環型

触媒超音泅BDF 設計 試作

2 BDF 原理

超音泅BDF 学 応式 1 示

式 ,植物沥 触媒 超音泅 照射

,BDF ン 生

1 BDF 学 応式

3 触媒 設計 調製 触媒特性調査

酸塩 結晶構造中

比較的 大 空隙 持 総称 あ 構 元素

,Al, Si, O, ン 陽 ン , SiO4 AlO4四面体

構造 い 特異 特性

多 産業 使用 い 近

性質 持 沤石 人工的 工業的

要 物質 い

調製 目的 , 微細孔

増 や あ ,調 製 ,各 種

A3, A4, A5,F9 3g 3 6 9mol 水酸

水溶液 65 ml 添 ,24 間撹拌

, 673 K 2 間焼 調製 触媒 走査型電

子顕微鏡 SEM 用い 各 表面観察 び

水酸 水溶液 吸着 際 Na原子増 率

2 確 認 最 後 ,粉 X 線 回 析 装 置

XRD 用い 結晶骨 構造変 3

明

結果 表面 構造 微細孔 あ

, 応 進 推測

2 A5 9mol表面観察

3 A5 結晶骨 構造

4 各 Na原子 割 変

4 示 う ,調製 使わ 水酸

濃 大 い 調製後 増 多い

,A5 場 ,Na原子 割 番多い

4. 触媒 用い 超音泅BDF 実験

BDF 実験装置 5 示 条件

方法 , , 1ml 植物沥5ml ,3mol

測定データ:A-5 0 _2θ_θ 計算データ:A-5 0 _2θ_θ 誤差 残差データ

強度

s 0 2000 4000 6000 8000

2θ g

強度

s

20 40 60 80

6mol 9mol 固体触媒 A3,A4,A5,F9 1g え

試験管 入 ,試験管 超音泅

応装置 設置 , 28kHz 超音泅 照射

GCMS 検 BDF 結果 6 示

6 mol 水酸 水溶液 A5

BDF 最大約63％ 生 率 遉

5 実験装置 概略

6 応 層

5. 長期使用 触媒被毒 活性 調査

触媒 長期間 使う , 触媒性能 含 触媒被

毒 現象 起 原因 毒物質 純物 副生

物 被毒 活性 析 担体 変質 飛散 機

械的 熱的破壊 あ 思わ

究 , 長期間 使 後

SEMやXRD 表面 析 行う 塩

強 調査 BDF再 実験 行

7 BDF生 率

7 示 う BDF 生 率 BDF 回数

減少 4回目<3回目<2回目

<1回目 順 BDF生 率 確認

調製 含 水酸

減少 塩 強 考

え

6. 循環型 触媒超音泅 BDF 設

計 試作

産 実現 目的 , SolidWorks 循環型BDF

構築 い Flow simulation 流

解析 行い 高効率 触媒 び流

路 配置方法 最適 検討

主 解析条件 表1 示

表1 解析条件

直

U 型管

部体積

流 Re

触媒空 隙率

20

mm 75 ml 5×10

-5_m3_{/s 2326 0.7}

, 応装置温 20℃,40℃ び60℃ ,層流設

定 解析 行 .

a.温 20℃ ｂ.温 60℃

8 温 変 管 流速

8 温 管 流速 変 示 ,温

い方 管 流速 遅い 方,温 高い方 管 流

速 速 , 応 適 考え ,温

高 ,粘 あ 超音泅 用い

BDF ,音響 影響 , 応

間 , 応物 温 高 ,試験管 流

応物 流速 速 予測

7. 結論

1 固体触媒 調製 結果, 塩

性 向

2 調製 A5 用い 回 式BDF

, 生 率 63％ 遉 確認

3 周泅数28kHz超音泅 用い 回 式BDF

場 生 率 最 高

4 使え 使う , 触媒 性能

8. 文献

1 坂志朗, , 株

式会社(2006)

放電

利用

Zn

SiO

, Mn

蛍

体薄膜

究

Preparation of Zn2SiO4, Mn2+ _{films by electrical discharge pulse method}

服部 誠

Makoto HATTORI

1

蛍 体 薄膜 rf ッ ン や ン

ン 用い 方法 , 蛍

膜後 必 要 あ , 石

英 高温 耐え得 料 用い

, 後 藤 究 室 放電 料移

究 用い 石英 使用 い蛍

体薄膜 作製 試 1 放電 絶縁 料

移 概念 示 1, 2) , 膜 使用 放電表面

処理装置 ( 菱電機, MS8) 概略 2 示 沥中

電 極 間 放 電 瘠 生 , 工 沥

気 爆瘠 起 際 瘠生

電極 料 側 移 皮膜 形

究 目 的 , 後 藤 究 室 放 電

料 移 究 用 い 蛍 体 薄 膜 作製 試 ,

放電 蛍 体 薄膜 技 術 確立 目指

あ

1 放電法 概念 2 放電 工機 概略

2. 実験方法

2.1 Zn2SiO4, Mn2+蛍 体 作製

瘠 中心 Mn 2at% う, Na2SiO3·9H2O, ZnCl2,

MnCl2·4H2O 47.3g, 32.9g, 0.54g 用意 純水

溶 水溶液 後, 700rpm 撹拌 い 純水

等速 え 生 沈殿物 濾 , 乾燥, 粉

後, 950℃ 行 作製 試料 PL

び XRD 評価

2.2 電極 作製 び評価

Zn2SiO4蛍 体 乳鉢 粉 状 後, Zn

粉 Zn2SiO4蛍 体粉 比6, 4 う

乳鉢 混 , 混 粉 直 15mm

筒状 金型 入 450MPa , ン状 型

型後, 四 針法 表面抵 値 測定

2.3 薄膜 作製 び評価

2.2 作製 電極 用い 膜 行 膜条件

表1 示 抵 電極試料(電極試料1) び高抵

電極試料(電極試料 2) 用い 作製 試料

薄膜試料 1 び 2 作製 薄膜試料 , SEM,

EPMA びXRD 評価 , 254nm 励

起 瘠 様子 観察

表1 膜条件

POL

(極性)

IP

(電流)

[A]

GAIN

(電 )

[V]

ON

( 幅)

[μs]

OFF

(休 間)

[μs]

Cathode 10 80 256 4096

3. 実験結果 び考察

3.1 Zn2SiO4, Mn2+蛍 体試料 評価

2.1 作製 蛍 体試料 瘠 3 示

泅長 524nm, 半値幅 40nm あ ,

XRD測定結果 4 示 Zn2SiO4 回 確認

3 瘠 4 XRD測定結果

3.2 電極 表面抵 値 測定結果

電極試料1 び2 , 9.02×10-3Ω cm び

6.62×101_{Ω cm} 電極試料2 , 電極試料1

抵 値 104倍大 い , 乳鉢

混 , 電 極 料 混 状態 均

, 抵 率 増 考え

3.3 SEM 薄膜表面 観察

薄膜試料1 び2 SEM画像 5(a)

び(b) 示 薄膜試料1 , ン 表面 溶融

埋 込 形 , 放 電

溶融 , 表面 滑 い 方, 薄膜試料 2

, 粒状 電極 料 積 い 混 足

Zn粉 均 あ 放電 際

電 極 表面 局所 的 電 差異 生 , 電 極 大 消

耗 箇 所 瘠 生 突起 部 形 ,

5 作製 薄膜 SEM画像

(a)薄膜試料1, (b)薄膜試料2

3.4 EPMA 薄膜表面 ッ ン

薄膜試料1 び薄膜試料2 Si Fe ッ ン

6, 7 示 薄膜試料1 , Si 局所的

い わ , Fe 確認

, 表 面 ン

い わ

方, 薄膜試料2 , Si い う

見え , EPMA 特性 , 奥 い 部 測定

困 あ , Fe 部 い

確認 , Zn2SiO4蛍 体 積

推測

6 薄膜試料1 EPMA ッ ン

7 薄膜試料2 EPMA ッ ン

3.5 XRD XRD ン測定結果

XRD 薄膜試料1 XRD 回 ン 測定結

果 8 示 Zn2SiO4 回 見 ,

Zn2SiO4蛍 体 形 い 確認

8 薄膜試料1 XRD回 ン

3.6 瘠 面 観察

薄膜試料1 び2 254nm 紫外線 照射 , 瘠

様子 9 示 薄膜試料1 , 瘠 い 箇

所 均 蛍 体 料 積 ,

ン 露 い わ

方, 薄膜試料2 表面 影 生 , 紫外線 照

射 い い部 瘠生 い 瘠 い い

箇所 あ 蛍 体層 全体的 瘠 確認

9 作製 薄膜 紫外線励起瘠 様子

(a)薄膜試料1, (b)薄膜試料2

3.7 膜厚 測定

薄膜試料2 断 , 断面 SEM びEDS 用

い 膜厚 測定 行 結果 10 示 中央

部 69μm, 最 厚い箇所 270μm

10 膜厚 測定

(a)中央部, (b)最 厚い箇所

4.

放電法 製作 薄 膜試料 色瘠

確認 , 蛍 体層 結晶性 確

, 表面抵 値 6.62×101Ω cm あ 電極 用い

製膜 薄膜試料2 い 蛍 体層 得 ,

作製 蛍 体層 厚 均等 中央部 69μm,

最 厚い箇所 270μm 薄膜 実現 い い

後, 最 適 幅や電極抵 値 遥定, 工面

均 , 放電 法 用 あ

思わ

文献

1) A. Goto, T. Magara, T. Moro, H. Miyake, N. Saito and

N. Mohri, ISEM 12, (1998) p.271-278

2) M. Hattori, Y. Suzuki, A. Goto, and M. Dohi, Phys.

Status Solidi C 14, No.6 1600179 (2017).

3) 谷 部 純, 山 静 , 伊 香 輪 恒 男, 影 幽 俊 文, The

Chemical Society of Japan, (5), p.565-569, (1992).

Si Fe

Fe Si

(a) (b)

(a) (b)

(a)

亜塩素酸

水和物

活用

炭素

-

炭素結

断

応

開瘠

Carbon-Carbon Bond Cleavage Using Sodium Hypochlorite Pentahydrate

大杉 梨栄

Rie OSUGI

炭素-炭素結 , 機 物 い 強固 安定 結

あ , 断 置換 変換 ,

要 応 あ 当 究室 , 酸 的 炭素-炭

素結 断 応 究 -2 行 回 , 新

酸 , 亜塩素酸 水和物 NaOCl

5H2O, SHC5 着目 近 , 々 試薬 用い

多 酸 応 開瘠 い 3-4 SHC5 , 炭素

-炭素結 断 応 試薬 用い, 究 行

ン ン触媒 用い 開裂 応

開裂 , 1,2- 体 酸 的 開裂

や ン 得 応 あ , 機

学 極 用 応5 あ 従来法 , 質特

異的 応6や, 毒性 強い試薬 学 論 以 用い 応7 あ

当 究 室 , 問題 解 決 新 方 法

SHC5 ン ン PhI 触媒 用い

開裂 応 見 い 8 立体 固定

環性 質 場 , 従来法 trans体

cis体 方 短 間 率良 目的物 得

, SHC5 用い 場 , cis体 trans体 方 極

短 間 応 進 行 , 高 率 開 裂体 得

いう全 逆 応性 , cis 体 場 ,

PhI 触媒 え 効率良 応 進行 , 高 率

目的物 得 回 , 応条件 更 検討

行い, 応 詳細 特 掴

SHC5 13% 亜塩素酸 水溶液

13%aq.NaOCl 開 裂 進 行 比 較 ,

13%aq.NaOCl 応 進行

試薬 大 遊い pH あ 13%aq.NaOCl

pH13 示 , 水 溶 SHC5 pH10 示

NaOCl , 酸性 中性 亜塩素酸 HOCl , 塩 性

亜塩素酸 ン -OCl 多 , Cl+

等価体 働 SHC5 用い 条件 , Cl+

や いHOCl 含 , SHC5

開裂 , Cl+ 応 進 行 進 い

考え

応 機構 , , SHC5 来 Cl+ 酸素

応 進行 考え trans体 ,

置換 ン 形 固定 い

, 軌遈 Grob型 開裂 応 迅速

進行 , cis体 trans体 う ン

形 来 い , 応 進行 遅

, PhI え , 応系 超原

子価 素 生 , 5 員環遤移状態 経 開裂 応 起

, 応 間 短縮 率 向

1 OH OH NaOCl O O Cl H O O fast OH HO OH HO NaOCl NaOCl O O H Cl O I O Ph _(X) n O O O O slow PhI ↓ PhIXn fast

1 応機構 考察

応 系 生 超 原 子価 素 ,

ン ン PhICl2 ン ン PhIO2 あ

能性 見 い ,

体 1 間 応 , い 開裂体 得

, 応系 生 PhICl2 PhIO2

応活性種 働い い 考え , 回

応 , 応 系 瘠生 超 原子 価 素 開 裂

応 活性 種 働 , 亜 塩素 酸

独 開裂 応 起 2 応経路 進

行 い 考え 2

PhI R O R' NaOCl NaCl NaOCl NaCl Hypervalent Iodines 2 Path A Path B R R R' R' HO OH

2 開裂 応 2

立体 完全 固定 環状 物 あ

trans 体 質 用

い , 従 来 法 応 進 行 ,

, SHC5 開裂 応 , 従来法 応 い

質 開 裂 画期的 方法 あ 言

え 環状 物 , 鎖状 物 様 短

間高 率 開裂 応 進行 , 応 間 長

う 質 , PhI え , SHC5 当

増や , 応効率 向

α- ン び ン 開裂 応

当 究室 , V 触媒 用い 酸素酸

環状 α- ンや 1,2- ン体 開

裂 応 い 報告 い 1 , 鎖状 質 い

様 条 件 応 場 , 長 間 応

開裂 い いう問題 あ 昨 当 究

室 , SHC5 開裂 応 見 回 ,

応条件 詳細 検討 行

長鎖 鎖状 質 用い , V触媒

応 比較 , V触媒 酸素酸 開裂 何

日 う , SHC5 用い 場 短 間

率良 開裂体 得

, 13%aq.NaOCl SHC5 応性 比較 行う ,

開裂 応 pH 影響 い

α-ン pH10 程 方 効率良 応 進行 ,

ン pH13程 強塩 性 方 応 進行 や

い 明 3

R OH

O

R R

OH

O

NaOCl 5H2O (4 eq.)

CH3CN / H2O

r.t. pH=10

2 _R R

O

O

NaOCl 5H2O (3 eq.)

CH3CN / H2O

r.t. pH=13

3 SHC5 開裂 応

結果 , 応機構 考察

α-ン 場 , 炭 素 塩 素 開裂 応

進行 , 体 ン 生

ン 水 , ン 酸 得

, 酸素 塩素 ,

ン 開裂 応 進行 機構 考え

ン 場 , 強 塩 状 態 方 速 進 行

, 応 系 水酸 物 ン 濃 高 い 応 効 率

い 考え 考察

応 機 構 , 水 酸 物 ン 炭 素

攻 撃 , う 方 酸素 塩 素

, 酸 素 ン 込 開 裂 応 進

行 いう機構 あ , 類似 強塩 性状態

開裂 応機構9 参考 , -OCl 炭素

, 挿入的[1,2]転移 起 酸無水物 得 ,

水酸 物 ン 攻撃 開裂 応 進行 機構

考え

ン環 ン酸 変換 応

ン環 塩 RuCl3 遃 素酸

NaIO4

既 報 告 い 10 方 法 , ,

様々 い ン酸 前駆体 繁 使用

い 回 , 安価 酸 あ SHC5 共

酸 用 い , 様 応 い

考え, 検討 行

従来法 酸 SHC5 変更 検討 ,

応 ン酸 短 間 率82% 得 SHC5

減 い , 比 例 率

, 副生 物 中間体 あ 能性 考え, 長

間 応 , 目的物 率 向

条 件 , 芳香 族 物 あ ン

ン環 応 後 様々 質 応用 考

え , ン 環 遥 択的 応 条 件 望

い , 水 混 層系 機溶媒 用い

, 四 酸 遥 択的 応

い 考え, 検討 行 酢酸 用い

場 , 最 率良 ン酸 得 , ン ン環

応 全 進行 , 酢酸 水

層系溶 媒 ン環 遥択的 変換

来 考え 4

O

NaOCl 5H2O (10 eq.)

RuCl3 nH2O (5 mol%)

EtOAc / H2O

0 oC 0.2 h

O

HO

78%

4 ン環 ン酸 変換 応

参考文献

1) M. Kirihara; S. Takizawa; T. Momose, J. Chem.

Soc., Perkin Transactions 1, 1998, 7.

2) M. Kirihara, et al., Tetrahedron Letters, 2010, 51,

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3) Y. Kimura; M. Kirihara; Y. Sugiyama, 科学 工

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4) M. Kirihara, et al, Org. Process Res. Dev.,2017, 21,

1925.

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7) R. Criegee, Ber., 1931, 64, 260.

8) 島 諒 静 岡 理 工 科 大 学 大 学 院 理 工 学

究科 料科学 攻 2015 修士論文.

9) S. Kang, et al., Tetrahedron Letters, 2011, 52, 502.