エネルギ－と環境 ㉚

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－。

【季語と短歌：１０月４日】

　　　　　　そぞろ寒　部屋のＰＣ　熱暴走　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　高山　宇（赤鬼）

【今日の短歌研究】
第六十回短歌研究賞受賞後第一作五十首(抜粋４)　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　擁　腫
　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　坂井修一
      樗となりてひろらなる野に移りたし斤斧に屈することなきうちに
　　　明けのひかり天井・壁をしろくするああほのぼのとちひさな世界
　　　朝窓は風に吹かれて横扉く今年あだらし柳のみどり
　　　採血管いつつ並べて針を刺す看護師と語る百済観音
　　　病室にわれ漫画読むこのまひる健常者働き地球を汚す
　　　仕事したい歌も書きたい僧帽筋ベッドのうへでなずむずとする

【完全循環水電解水素製造技術概論 ⑪】

水素還元　光触媒　海水　淡水　シリコン　ジルコニウム

１．特開2021-159825　光触媒体及びその製造方法　国立研究開発法人産
　業技術総合研究所

【要約】基材に、４～１００ｎｍの光触媒一次粒子が凝集してなる粒径が
２～２０００μｍの光触媒二次粒子及び無機バインダーが固定化された光
触媒体の製造方法であって、無機バインダーを含む溶液と、光触媒二次粒
子とを基材表面を覆うようにして存在させた後、８０～３５０℃の温度に
加熱する工程を備える、光触媒体の製造方法。光触媒二次粒子が、半導体
元素、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属硫化物、金属セレン
化物、及び金属シリサイドからなる群より選択された少なくとも１種の光
触媒物質を含んでいる、光触媒体の製造方法。無機バインダーが、酸化グ
ラフェン、層状粘土、酸化チタン、及びシリカからなる群より選択される
少なくとも１種である、光触媒体の製造方法。

２．特開2024-95341　光触媒 光触媒体及びその製造方法　光触媒装置
　日立製作所

【要約】光触媒装置１は、アノードとして機能する第１電極１０と、カソードとし
て機能する第２電極２０とを備え、第１電極１０は、光透過性および導電
性を有する第１透明導電基板（１１，１２）と、第１透明導電基板（１１，
１２）上に配置されており、光を吸収して電子と正孔を生じる第１光発電
層１４と、第１光発電層１４上に配置されており、光を照射されて酸化反
応を触媒する光触媒層１５とを有し、第２電極２０は、光透過性および導
電性を有する第２透明導電基板（２１，２２）と、第２透明導電基板（２
１，２２）上に配置されており、光を吸収して電子と正孔を生じる第２光
発電層２４と、第２光発電層２４上に配置されており、還元反応を触媒す
る触媒層２７とを有する。光起電力作用を両極で利用すると共に、光触媒
作用と光起電力作用を共役させて、光エネルギを利用した電極上の酸化還
元反応によって効率的に物質変換を行う光触媒装置を提供する。
図１．

【符号の説明】１，２，３，４，５ 光触媒装置　１０ 第１電極　１１
 第１透明基板（透明導電基板）１２ 第１導電層（透明導電基板）１３ 
第１電子輸送層　１４ 第１光発電層　１５ 光触媒層　１６ 助触媒
１７ 助触媒層　１８ 絶縁体　１９ 細線構造　２０ 第２電極　２１ 第
２透明基板（透明導電基板）　２２ 第２導電層（透明導電基板）　２３ 
電荷輸送層　２４ 第２光発電層　２５ 第２電子輸送層　２６ 導電反射層
２７ 触媒層　２８ 導電密着層　２９ 絶縁体　３０ 隔膜　５０ 外部電源
６０ 電圧計　６１ 基準電極　１００ 第１電解槽　１０１ 第１ガス供給
装置　１０２ 第１ガス排出装置　１０３ 第１電解液供給装置　１０４ 第
１電解液排出装置　１１０ 第１電解液　１２０ 第２電解液　２００ 第２
｝電解槽　２０１ 第２ガス供給装置　２０２ 第２ガス排出装置　２０３
 第２電解液供給装置　２０４ 第２電解液排出装置　
【発明の効果】
本発明によると、光起電力作用を両極で利用すると共に、光触媒作用と
光起電力作用を共役させて、光エネルギを利用した電極上の酸化還元反
応によって効率的に物質変換を行う光触媒装置を提供することができる。
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❏ 産総研，ペロブスカイトPV自動作製システムを開発
10月２日、産総研は、世界初となるペロブスカイト太陽電池自動セル作製
システムを開発。本システムは太陽電池の基板電極の洗浄から電子輸送層、
ペロブスカイト層、正孔輸送層の各種材料の積層、裏面電極の蒸着、セル
の分離まですべて自動で行い、さまざまなセル作製条件での自動試作が可
能となる。本システムにより、ペロブスカイト太陽電池の実用化に必要な
材料開発における評価や作製条件の検討を行う際に太陽電池性能を少ない
ばらつきで評価することが容易になる。セル作製条件の最適化を効率よく
行うことで、ペロブスカイト太陽電池の早期実用化と高性能化に貢献でき
る。

【要点】
①自動化で研究者による作業誤差を取り除き、太陽電池性能のばらつきを
　抑制
②高い太陽電池性能が得られる最適作製条件の探索が可能
③材料やプロセスの開発時間を短縮し、研究開発の効率を向上

❏　光電子機能を持つ有機薄膜開発

１０月３日、東京科学大学らの研究グル－プは。さまざまな分子ユニット
やポリマーを二次元構造へ集合化させる超分子足場を用いたアプローチに
より，ペンタセンユニットが二次元集積化した有機薄膜を作製し，集合構
造においてペンタセンが高速な一重項分裂と，それに続く高効率なフリー
三重項生成の両方を発現することを見いだした。

図　三脚型トリプチセン超分子足場を利用したペンタセンクロモフォアの
　二次元集積化（（A）分子構造と（B）集合構造の模式図。C）1および
　（D）２の集合構造におけるアセンクロモフォアの配置の模式図。）

【展開】

本研究では、三脚型トリプチセン超分子足場を用いたアプローチにより、
一重項分裂を促進する配置にペンタセンを二次元集積化させることに成功
し、高速な一重項分裂と、それに続く高効率なフリー三重項生成の両方を
実現する有機薄膜を開発。一般的なデバイス構成に適合するように、二次
元ペンタセンアレイを基板表面に対して垂直に配向させることが今後の課
題であるが、くし形電極のような電極を横方向に配置した構成は、今回得
られたフィルム中のクロモフォアの配向と適合しており、デバイス応用な
どの道を開く可能性がある。また、今回の結果は、クロモフォアの光電子
機能を引き出す二次元集合体の開発において、三脚型トリプチセン超分子
足場を使用するアプローチの有用性を示している。

❏　シアノバクテリアのストレス順応応答

１０月２日、東京薬科大学は、①シアノバクテリアで主要栄養素リンの欠
乏下，rRNAがより重要なリン化合物へ変換され，それによりリンの利用効
率が向上する順応応答を発見。②ポリリン酸（polyP）合成酵素遺伝子（pp
k1）の破壊により，シアノバクテリアの細胞ではpolyPとそれ以上に全リン
量が低下し，リン利用効率が向上することを発見。③ppk1のはたらきにより，
硫黄欠乏下，シアノバクテリアの細胞ではpolyPとそれ以上に全リン量が増
加すること，つまり，リンの蓄積能が増強することを発見。④本研究の発
見は，光合成微生物を用いた有用物質生産時のリン投与量制限，そして農
作物栽培を見据えた排水からのリン回収・資源化，つまり持続可能な物質
生産へ応用が可能となる。．

図３ Synechocystisにおけるppk1の生化学的機能．
(A)+S下，あるいは-S下，sll0290破壊が全PとpolyPの各量に及ぼす影響．
蛍光顕微鏡法（B），電子顕微鏡法（C）によるpolyP顆粒の観察．(D)in 
vivo 31P NMR法による可溶性polyPの検出．

研究グループは，リン資源が世界で枯渇しつつある中，その効率的活用に
基づく，持続可能な物質生産系の開発へと応用可能だとしている。

懐かしの音楽　『Only Yesterday』

「オンリー・イエスタデイ」（Only Yesterday）は、カーペンターズが
1975年に発表したシングル。アルバム『緑の地平線〜ホライゾン』からの
第2弾シングル。同アルバムでは、新たに24トラックのマルチトラックレコ
ーダーが導入され、リチャード・カーペンターは、この曲のレコーディン
グが最も手間がかかったという。米国ではBillboard Hot 100で4位、イー
ジー・リスニング・チャート（後のアダルト・コンテンポラリー・チャー
ト）で1位。2007年4月9日、イギリスのBBC Oneは、この曲からタイトルを
取ったカーペンターズのドキュメンタリー番組『Only Yesterday：The Carp- 
enters' Story』を放送。

悲しくて寂しかったのは
つい昨日までのこと
あなたは教えてくれた
過去や涙とサヨナラする方法を

あなたを抱きしめると
ベイビー　ベイビー
すべてがうまくいく気がするわ
ベイビー　ベイビー
あなたの愛で私は自由になった
永遠に終わらない歌のように

●　今夜の寸評：　「憲法九条』と『誰がために鐘は鳴る」①
　人間は誰も、それ自体で完結した島ではない。すべての人間は大陸の
　一部であり、大地の一部である。土塊が海に流されれば、ヨーロッパ
　は小さくなる。岬が流されれば、友人や自分の領地が流されれば、ヨ
　ーロッパは小さくなる。誰かの死は私を小さくする。なぜなら、私は
　人類に関わっているからだ。だから、鐘が誰のために鳴るのか尋ねて
　はならない。鐘はあなたのために鳴っているのだ。