エネルギ－と環境 ⑬

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと）と兜
（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ－。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。

【季語と短歌：９月１０日】　

　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　菊の酒四十七本　で、一杯　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高山 宇（赤鬼）　

【今日の短歌研究 ㉚：角川短歌８月号から】

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‐　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　            　　　　　　　　　山帽子
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中川　昭（海市）
          山帽子はじめて人におくりたる羞恥もいまぱ老いてなつかし

          山帽子茂みに入りて手折りしは趾欧を知らぬ．まだ若きころ

            山帽子の白き広葉をゆらしつつ神戸に老いの夜をあそべり

          ふるさどは老いゆくほどになつかしく眉より白く照る山帽子

          山帽子を持ち来しひどぱ白きシャツ白きズボンの雪国のひど

                夏草のやつれゆらめく生田川自死のみたりを沈めて達し

          死ににける乙女のあどを追はんどて勇む男の子の清き顔みゆ

          あしのやのうなひをどめが身を投げし達き無残を鈷びて帰る

          愛恋に似る火ひどつをどもしつつ八十坂をゆく眠れるどきも

    老いて待つ死もたのしみのひとつとしこの世の外に緒をつなぎをり

            ふかみゆく老いの孤愁にしろじろど鴬草ふたつ翼をひらく

                行き惑ふほどの若さもすでになく水の音きく谷川の淵

※１９４３年２月２７日、秋田県生まれ。国学院大学文学部文学科卒業。
　現代歌人協会会員。現在「海市短歌会」代表
※しみじみと感じ入る「高齢の深き海を知る」の返し歌ですね。
　山登りの具体化これかれですが。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

❏  貼って剥がすだけ！画期的な周期微細構造の転写技術
9月５日、NIMSとコネティカット大学の研究者からなるチームは、ポリジ
メチルシロキサン（PDMS）という汎用材料の表面に形成したナノ／マイ
クロメートルスケールの周期構造（周期微細構造）を、ガラス基板に簡
単に転写できる手法を開発。
【掲載論文】
 ・Syneresis-Driven Self-Refilling Printing of Geometry/Component-Controlled 　
　　Nano/Microstructures
　・ Advanced Science　2024.8.29
  ・ DOI : 10.1002/advs.202405151

❏ 可視光から近赤外まで発光が様々に変色するマイクロビーズ

6月13日、NIMSの研究チームは、クエン酸などを主原料とした、環境に
優しいマイクロビーズ型の発光材料の開発に成功した。

【展望】このマイクロビーズは様々な色の光を発することに加え、さら
にその形状やサイズに応じて発光の波長と光の強度の分布 (発光スペク
トル) が大きく異なる。こうしたビーズごとに個性を示す発光スペクト
ルは、認証タグやバーコードになぞらえて利用することが可能だ。光を
用いてひとつひとつのビーズを同定することが可能になり、色が変わる
塗料、偽造防止用のインク、生体内でひとつひとつのビーズを同定し個
別に追跡できる蛍光プローブなどが期待できる。

【掲載論文】

・ Rare-Earth-Metal-Free Solid-State Fluorescent Carbonized-Polymer Micro－
　　spheres for Unclonable Anti-Counterfeit Whispering-Gallery Emissions from 
　　Red to Near-Infrared Wavelengths
・　Advanced Science (Wiley-VCH)　2024年6月13日
・　DOI : 10.1002/advs.202400693

JAPAN TAPPI JOURNAL・62巻・12号・1488頁 - J-Stage

❏　海水電解水素　メタン製造　有機化合物合成  二酸化炭素　触媒　光触媒

１．特開2024-119040　電極およびその製造方法　ＪＦＥスチール株式
　会社
【要約】下図１のごとく、鉄原子を５０ｍａｓｓ％以上含む基材の表
面に、厚さが１０マイクロメートル以上のマッキナワイトの層を有す
るものとする、十分低い水素過電圧を有し、水素発生の速度も速く、
しかも水素発生電極上の活性物質の失活の無い、電極を提供。

図１．Ｘ線スペクトラムからピークが存在する角度を判定する方法を
　　説明する図

【符号の説明】　１．ク クーポン　２ 導線　  ３  樹脂塊

※［マッキナワイト］
  マッキナワイトは、本発明の核心部分となる化合物である。すなわち、
マッキナワイトの表層では、電解液からの水素原子の吸着（一般には、
これをＶｏｌｍｅｒ過程という）と吸着水素原子の水素ガス分子化（一
般には、これをＴａｆｅｌ過程という）が起きやすい。特に、水素過電
圧が低いと、このＴａｆｅｌ過程が進行しやすい。しかも、マッキナワ
イトは、溶液がアルカリ性のときに安定であるため、アルカリ形水電解
やＡＥＭ形水電解の電解液中で化学的に安定である。また、マッキナワ
イトは硫化鉄である。従って、これまで水素発生電極の触媒として検討
されてきた、Ｎｉ－Ｓ合金、ラネーニッケル、白金及びルテニウムなど
の貴金属、酸化ニッケルおよび、Ｎｉ－Ｓｎ合金、上記の特許文献で開
示されている、物質や金属、合金、化合物のどれよりも安価である。さ
らに、マッキナワイトは、後述するように１００℃以下の溶液中に浸漬
すれば腐食反応の結果として形成されるため、数百度の高温度で焼成す
る必要が無い。つまり、基材の強度低下を懸念する必要が無い。

【発明の効果】

【特許請求の範囲】
【請求項１】鉄原子を５０ｍａｓｓ％以上含む基材の表面に、厚さが
１０マイクロメートル以上のマッキナワイトの層を有する電極。
【請求項２】  請求項１に記載の電極の製造方法であって、前記基材を、
前記基材の表面積に対する比液量が５０ｍＬ／ｃｍ２以上且つ６０℃超
に保たれた、濃度が１．０ｍａｓｓ％以上のチオシアン酸アンモニウム
水溶液中に１５時間以上浸漬し、前記基材の表面にマッキナワイトを形
成する、電極の製造方法。

２．特開2024-113569　触媒の製造方法、カソード、イオン交換膜－電極
　接合体及び固体電解質形電解装置　国立大阪大学 他
【要約】

銅イオン、ニッケルイオン、鉄イオン、コバルトイオン、亜鉛イオン、
マンガンイオン、モリブデンイオン、インジウムイオン、水銀イオン、
及びアルミニウムイオンからなる群より選ばれる１種以上の金属イオン
を含む化合物；担体；窒素源；並びに、前記窒素源と異なる窒素含有化
合物であって、尿素及び尿素誘導体からなる群より選択される１つ以上
の尿素系窒素含有化合物を混合する混合工程と、前記混合工程で得られ
る混合物を、焼成する焼成工程とを含む触媒の製造方法。


図１．実施形態で好適に用いられるイオン交換膜－電極接合体の模式図

図２．実施形態で好適に用いられる固体電解質形電解装置の模式図
【符号の説明】１０ ガス拡散層　２０ 触媒層　２２ アイオノマー
２４ 触媒　３０ 固体電解質（イオン交換膜）　４０ アノード（陽極）
５０ イオン交換膜－電極接合体　１００ カソード集電板　２００ カ
ソード（陰極）　３００ 固体電解質（イオン交換膜）　４００ アノー
ド（陽極）　５００ アノード集電板　６００ 電解液　７００ 電圧印
加部　８００ 固体電解質形電解装置

【発明の効果】


本開示の技術によれば、メジアン径が小さく、電解活性が高い触媒を製
造することができる触媒の製造方法、該触媒を含むカソード、イオン交
換膜－電極接合体及び固体電解質形電解装置に関する技術を提供するこ
とができる。

懐かしの音楽　『マシュ・ケ・ナダ』  &
　　　　　　　　　　　 『フール・オン・ザ・ヒル』

セルジオ・サントス・メンデス（Sérgio Santos Mendes [ˈsɛʁʒju ˈsɐ̃tuʒ 
ˈmẽdʒiʃ]、1941年2月11日 - 2024年9月5日）は、ブラジル生まれのピア
ニスト、作曲家、編曲家、バンドマスター。「Bossa Nova」の「Nova」（
ノヴァ / ノバ）とはポルトガル語で「新しい・独自の」、「Bossa」（ボサ 
/ ボッサ）とは「素質・傾向・魅力・乗り」などを意味する。1950年代、
リオデジャネイロのコパカバーナやイパネマといった海岸地区に住む裕
福な白人ミュージシャンたちによって生み出された]。

マシュ・ケ・ナダ：」(Mas que nada) は、ブラジルのシンガーソングライター、ジョ
ルジ・ベン作曲のボサノヴァの楽曲。1966年に、セルジオ・メンデスのアル
バム『Sergio Mendes & Brasil'66 』に収録された女性コーラス入りのカヴ
ァーが大ヒットし、世界的に有名になる。このヒットでセルジオ・メン
デスが世界中の様々なジャンルの音楽ファンに知られるところとなる。
このバージョンは2015年にトヨタ自動車のコンパクトミニバン「シエン
タ」のCMソングに採用された。

ボサノバの名曲「マシュ・ケ・ナダ」などで知られ、日本でもファンが
多いブラジル音楽界の巨匠セルジオ・メンデスさんが5日、米ロサンゼ
ルスで死去。享年八十三。　　　　　　　　　　　　　　　　　合掌

●今夜の寸評：木を見て森を見ず　古い政治の刷新を願う。

エネルギ－と環境 ⑫

彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（戦国時
代の軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと）と兜
（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ－。ひこにゃんのお誕生日
は、2006年4月13日。

【思いつきレシピ  ①：スタミナ胡麻垂れダレ冷やっこ】

物忘れ・名前がでないなど記憶障害がひどくなったので、プロテイン摂
取（目安７グラム・木綿豆腐で２町）を摂食に心掛けようと、「スタミ
ナ胡麻垂れダレ冷やっこ」を思いつき。絹ごしで１丁に、おろしニン
ニクを適量載せて、ごま油（オリ－ブ油／キャノ－ル油）を掛け、そ
こに、市販の「胡麻ダレ・ドレシング」をかけ、スバイスはその日の
気分で選択し戴いているが、振りかけに花鰹・梅紫蘇、冷製ケ－キ感
覚で戴くとベスト・マッチ！！。ネットで調べると似たものが掲載さ
れていて、初めてでない（断念）。因みに、鶏むね・もも胸肉（200
グラム）でも代用できサイコロ切り（ブロック）にし蒸しても焼いて
も代用可能。ということでわたしとしては翔平の４６本目の本塁打み
たいな気分ダ！！

【季語と短歌：９月９日】　

　

　　　　　　　　重用の暑さ重ねしビール缶　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高山 宇（赤鬼）

【今日の短歌研究 ㉙】

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　次々にたくさん
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　吉田竜宇
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1987年生
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第53回短歌研究新人賞受賞

みづうみは砂漠をめざし動くどいふ足首までを浸すきらめき

どうしても指より先にくちびるでもてあそぶうがひぐすりのやうに

立ち人つたこどを聞きたい　飲み會で生中をまたぬるくしながら

にぎりつぶすなら洋菓子より和菓子そのやうに手を繋いで歩く

ああまるで茶龍のやうだ自動車で潰したものが羞でないなら

木馬にはひどどして乗るカーテンを裂いて西日の差し込む部屋で

初見殺しの乗り換へをたまたまにすり抜けて着く夜楼の前

【完全循環水電解水素製造技術概論 ③】
環境リスク本位制時代にあっては、完全循環利用が設計理念となる。
再生可能エネルギーシステム・燃料電池・蓄電池・脱二酸化炭素及びメ
タネ－ションシステム・電気自動車・水素燃料製造システム・水（海水
電解システム）など開発・生産段階から織り込んだ設計（経済の社会へ
の埋め込み政策）をシリ－ズで考察していく。
※今回は「海水電解水素製造」をコアに特許検索。ことのほか手こずり
昨夜にブログ・アップする予定だったが今日となる(中国の「深せん大学
」案件（審査中）関係で）。替わりに「理化学研究所」の技術論文を掲
載。台風１１号禍、シベリア・バタガイのメガスランプと温暖化の急速
な予兆が露わとなってきている。
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❏ 最新特許技術編 ③

１．特開2024-75820　海水電解用又は電気防食用電極及び触媒、並びに
　電極の製造方法　株式会社ナカボーテック他
【要約】下図１のごとく、電性基材の表面にマンガンの塩の熱分解生成
物であるγ型二酸化マンガンが担持された海水電解用又は電気防食用電
極。導電性基材の表面においてマンガンの塩を２００～３５０℃で熱分

解することにより、γ型二酸化マンガンを前記導電性基材の表面に付着
させる海水電解用又は電気防食用電極の製造方法にて、海水電解及び電
気防食の用途に適した、副反応である塩化物イオンの酸化を抑制でき、
十分な電流密度を得ることができる触媒担持電極を提供することである。

図１．施例１～３及び比較例１で得られた触媒被覆チタン電極のＬＳＶ
　　の結果を示す図

【発明の効果】
海水電解用又は電気防食用電極は、副反応である塩化物イオンの酸化を
抑制でき、十分な電流密度を得ることができる製造方法は、この海水電
解用または電気防食用電極を好適製造でき、電極及び触媒は、電解や電
気防食におき、塩素の発生を抑制した酸素発生電極及び触媒として使用
でき、塩化物イオンを含有する水溶液である海水の電解の陽極に製塩プ
ラントの電気防食、洋上風力発電、港湾設備の電気防食等の陽極に好適
に利用、電気防食用電極は、外部電源方式の電気防食電極とし使用でき
る。
【電気化学特性評価：定電流電解試験】
リニアースィープボルタンメトリーと同様に３電極セルを使用して、電
解液として模擬海水を使用し、表１に示す実施例及び比較例で得られた
電極を作用極として用いて、模擬海水を電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２で６
７分間定電流電解した。表１に、実施例２、５及び６並びに比較例１～
３で得られた電極を用いたときの過電圧と塩素発生量から決定した塩素
発生反応のファラデー効率（ＣＥＲ効率）を示す。なお、比較例３とし
ては、市販の酸化イリジウム／チタン電極（ｉ－ＲＯＤＥ  ＴＹＰＥ－
２、株式会社アスカエンジニアリング）を使用した。図５には、実施例
２、５及び６で得られた電極を用いたときの電極電位（ｖｓ．ＲＨＥ）
を電解時間の関数として表す。使用した模擬海水のｐＨは８．３であり、
模擬海水に含まれる成分はＮａＣｌ（０．４７ｍｏｌ／Ｌ）、ＭｇＣｌ
２（０．０３５ｍｏｌ／Ｌ）、ＭｇＳＯ４（０．０１８ｍｏｌ／Ｌ）、
ＣａＳＯ４（０．０１０ｍｏｌ／Ｌ）、ＫＣｌ（０．０１０ｍｏｌ／Ｌ
）、ＮａＨＣＯ３（２．０ｍｍｏｌ／Ｌ）、Ｎａ２ＳＯ４（０．１０ｍ
ｍｏｌ／Ｌ）及びＨ３ＢＯ３（０．４２ｍｍｏｌ／Ｌ）であった。ＣＥ
Ｒ効率（％）は、以下の式で求めた。また、１００からＣＥＲ効率（％）
を引いた値がＯＥＲ効率（％）となる。以下の式における残留塩素種の
濃度（表示値[ＣＬＯ－](ｍｇ／Ｌ)）は、模擬海水の一部を抜き取りジ
エチルパラフェニレンジアミン法（ＤＰＤ法）により決定した。

※電気化学塩素進化反応（CER）

図５　実施例２、５及び６で得られた触媒被覆チタン電極を用いたとき
の電極電位（ｖｓ．ＲＨＥ）と電解時間の関係を示す図

表１の結果から、比較例２のチタン板単独の場合は電圧が大きくなり過
ぎて測定が不可能であった。比較例１の５００℃で熱処理した電極の過
電圧は２Ｖ以上であり、ＣＥＲ効率も２５％になった。これに対して実
施例で得られたＭｎＯ２のＣＥＲは５％以下であり、ＣａやＭｇといっ
た２価イオンや、バッファーとして働く炭酸イオン等が含まれた海水中
においても、塩化物イオンの酸化を抑制でき、塩素及び次亜塩素酸の発
生量の少ない電極が得られた。これらの電極は酸素の発生効率に非常に
優れるものであった。また、これらの電極は、電位（＝過電圧）が小さ
くても電流密度１０ｍＡ／ｃｍ２の電流を供給できることが分かった。

図６．実施例２で得られた触媒被覆チタン電極を用いた長期耐久性試験
　　結果を示す図である。

【産業上の利用可能性】
本発明の電極及び触媒は、電解や電気防食において、塩素の発生を抑制
した酸素発生電極及び触媒として使用できるため、本発明の海水電解用
電極及び触媒は、塩化物イオンを含有する水溶液である海水の電解の陽
極に好適利用でき、本発明の電気防食用電極及び触媒は、製塩プラント
の電気防食、洋上風力発電、港湾設備の電気防食等の陽極に好適に利用
できる。また、本発明の電気防食用電極は、外部電源方式の電気防食で
きる。
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図１． 固体高分子膜を用いたゼロギャップ型CO2還元リアクターの断面
     模式図

❏　電気化学的なCO2還元と水電解が振動現象解析でメカニズムの解明

8月8日、理化学研究所は、固体電解質膜を用いたゼロギャップ型CO2還元
リアクターでCO2還元を実施した際に生じるCO2還元と水電解の双安定状
態の振動現象を解析し、CO2還元状態が優勢になる条件と水電解が優勢に
なる条件の違いを見つけ、この条件の違いが数十分のオーダーの非常に
長い周期でのCO2還元状態と水電解状態の双安定振動の原因となること
を見つけ、この双安定振動の解析の結果、CO2還元が優勢となる条件を
発見。
                                  　               (中略)
【手法と成果】
図２．透明の固体電解質膜を使ったゼロギャップ型CO2還元リアクタ

a)カソード側を透明にした固体電解質膜を用いたゼロギャップ型CO2還
元リアクターの模式図。b)このゼロギャップ型CO2還元リアクターをカ
ソード側から見た写真。このリアクターを用いてフラッディングや塩の
析出の観察を、電極への電流密度を200mA/cm2一定として観察したとこ
ろ、40分ほどの長周期で電圧が変動する（振動現象が起こる）ことが観
察された（図3上）。この現象はかなり再現性よく観察され、生成物を
ファラデー効率により示すと、電圧が高いときにはCO2の還元物質である
一酸化炭素やエチレンが主に生成され、電圧が低いときには水電解によ
る水素が生成されていることが分かった（図3下）。さらに、カソ―ド
側電極の状態を観察すると、CO2還元状態のときに見られていたカソー
ド側の電解液のフラッディングと塩の析出が、水電解水素生成状態に変
化した際には、析出した塩が融解するとともにフラッディングがなくな
ることが観察された。この現象は電圧低下後、数分という短い間に起こ
っていた。

図３．CO2還元リアクターを動作させたときの電極電圧とファラデー効
率電流密度を200mA/cm2一定としての観察。上は電極電圧、下はファラ
デー効率。このファラデー効率はCO2還元の代表物質である一酸化炭素
（CO）とエチレン（C2H4）、水電解における還元生成物である水素（H2）
を示す。右図は上・下図の反応開始後12.5～14.5時間の部分を拡大した
もの。
　　　　　　　　　　　　　　　　（中略）

【論文情報】
・"Long Period Voltage Oscillations Associated with Reaction Changes between
　 CO2 Reduction and H2 Formation in Zero-Gap-Type CO2 Electrochemical 
　Reactor", ACS Energy Letters, 　10.1021/acsenergylett.4c01256

２．特表2024-532510　海水無淡水化の原位置直接電解による水素製造
　方法、装置及びシステム　深せん大学　他

【要約】本発明は海水無淡水化の原位置直接電解による水素製造方法、
装置及びシステムを開示する。海水無淡水化の原位置直接電解による水
素製造装置を海水に直接浸漬することにより、海水と自己駆動電解質と
の界面圧力差の推進で、海水は溶液物質移動層を介して絶えず海水無淡
水化の原位置直接電解による水素製造装置に入り、装置内の自己駆動電
解質に誘起されて電解液に入り、同時に溶液物質移動層の疎水作用は溶
液中の非水不純物を効果的に遮断する。電解する時、自己駆動電解質中
の水が消費されて水素と酸素を製造し、且つ電解質の再生を誘起し、界
面圧力差を維持し、余分なエネルギー消費のない自己循環励起駆動を実
現する。自己駆動電解質が誘起して入る水溶液と、電気分解による水素
生産に必要な水の量とが等しい場合、動的に安定し、余分なエネルギー
消費がない海水無淡水化の原位置直接電解による水素製造方法及びシス
テムを形成する。

図１．本発明の提供する海水無淡水化の原位置直接電解による水素製造
　　装置の実施例１における全体原理図

【符号の説明】１－Ａエネルギー供給モジュール、２－Ａ陽極極板、３
－Ａ陽極触媒電極、４－Ａイオン伝達層、５－Ａ陰極触媒電極、６－Ａ
陰極極板、７－Ａ陽極電解室、８－Ａ陰極電解室、９－多孔質絶縁網溝、
１０－Ａ溶液物質移動層、１１－Ａ酸素洗浄器、１２－Ａ酸素乾燥器、
１３－Ａ酸素　収集ボトル、１４－Ａ水素洗浄器、１５－Ａ水素乾燥器、
１６－Ａ水素収集ボトル、１７－Ａ触媒電解モジュール
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　この項了