動乱と暗躍の季節 ①

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で、あらゆる武具を朱塗りにした
部隊編のこと）の兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ。



　　　　　　線状（戦場）の　集中豪雨　ザポリージャ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　宇

※ジェノサイト際立つプーチン由来の動乱と一日に二回もの記録的
短時間大雨警報に、わが街の地縁連合自治会で奔走と後期高齢（家
仕舞い・墓仕舞い）の捌っている。これは弱り目に祟り目状態にあ
り、さらにその先に奈落の底が俟っているかもしれないと背筋が凍
る仕儀を詠む。

【今朝のレシピ：カジキサテとサテリリット】



インドネシアはサテの本拠地。文字通り何百もの順列がある。サテ
は、牛肉、鶏肉、山羊、豚肉、ウサギ、内臓、カメ、さらにはレモ
ングラスの棒に包まれたみじん切りのシーフードで料理が生まれ、
最後はサテリリットと呼ばれ、バリ島で生まれたと言われています。


via Sate House 



高速酸素脱離反応を可視化
今年、5月2日、東京工業大学らの研究グループは、大型放射光施設
SPring-8を利用して、酸素貯蔵材料として有望な鉄酸化物の高速な
酸素脱離反応を100ミリ秒間隔で連続撮影し その中間状態の構造を
可視化することに成功している。



図１．層状ペロブスカイト鉄酸化物Sr₃Fe₂O_7-δの酸素脱離反応の経
路が表面修飾ありとなしで異なる様子を示す。右上と左下のスペ
クトルは、それぞれの反応で得られるX線回折測定データの形状の
違いを示す。

3Fe₂O₇(δは酸素欠損量)は、ガス雰囲気制御によって大量の酸素を
高速に脱挿入することが可能であり、自動車の排ガス浄化などに利
用される酸素貯蔵材料として有望視されている。本研究では、水素
ガスを用いてSr₃Fe₂O₇の酸素を引き抜く酸素脱離反応で起こる結晶
構造変化を、大型放射光施設SPring-8での一定の時間間隔でX線回
折測定を連続的に行う測定法。X線回折測定とは、物質にX線を照射
した際の回折強度を測定する手法で、物質の結晶構造を反映した回
折パターンが得られる。時分割X線回折測定によって観察したとこ
ろ、ある条件では酸素欠陥が無秩序に分布する動的な中間状態が存
在することを、世界で初めて確認した。さらに、試料表面への微量
物質の表面に小さな金属粒子を担持することによって、金属表面で
の化学反応を促進することができる。金属修飾の有無によって、酸
素脱離反応の経路が操作できることも明らかにした。

【展望】
この表面修飾操作は選択的に物質を作り分ける技術にも適用可能で
あると考えられ、さまざまな革新的な機能性材料の開発に，各種反
応の最適化や物質の構造設計にも役立てる。
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図１．各半導体材料の真性キャリア密渡と温度の逆数との関係

800℃超で安定動作する半導体素子
6月30日、筑波大学の研究グループは，窒化アルミニウム（AlN）半
導体を用いることで，ダイオードを82℃で，トランジスタを727℃
までの高温環境下で，安定に動作させることに成功。
【概要】
Si（シリコン、ケイ素）半導体は、あらゆる機器に使われており、
私たちの生活に欠かせないものになっています。しかし、Si素子の
動作可能温度は300℃以下に限られることから、地下資源掘削や宇
宙探索、エンジン周辺部といった300℃を超える環境での素子動作
が求められている。高温環境で動作する半導体素子を実現するには、
絶縁体に近い材料を用いる必要があります。現在、窒化アルミニウ
ム（AlN）結晶は、最も絶縁体に近い半導体の一つで、既に、AlNを
使ったダイオードやトランジスタの動作報告例が数多くある。また、
AlN素子が高温耐性に優れているという理論予測もあるが、電気特
性を調べる装置の性能上、素子動作が実証できるのは500℃以下に
限られていたが、900℃まで測定可能な電気特性の評価装置を用意し
、優れた結晶品質を持つ独自のAlN試料を用いてダイオードとトラ
ンジスタの作製および評価を行い、ダイオードは827℃、トランジ
スタは727℃での動作に成功した。また、AlN素子に対して、Ni（ニ
ッケル）電極が827℃でも安定して利用可能であることが分かった。
低価格かつ大面積試料が入手可能なサファイア基板上AlN層を用い
ている点と、シンプルな構造の素子で耐熱性を実現した点で、こ
のAIN素子は、実用性にも優れていると言える。


図２．今回作成したAIN SBDとAIM MESFETの構造

【成果】　
本研究成果により、800℃を超える厳環境での半導体素子利用が可
能になった。この技術は、高温環境であるために制限されていた地
下開発や鉄鋼、宇宙・航空産業への貢献が期待されている。 
【掲載論文】 
１．原　題：Temperature dependence of electrical characteristics of
　　Si-implanted AlN layers on sapphire substrates　；サファイア基板上
　　AlN層の電気的特性の温度依存性
２．掲載誌：Applied Physics Express
３．【Ｄ Ｏ Ｉ】    10.35848/1882-0786/acdcde
   
相変化メモリの消費電力減に新材料
 6月30日、東北大学材料科学高等研究所らの共同研究グループは、
二次元層状物質であるNbTe₄ が、アモルファス/結晶相変化により、
一桁以上の大きな電気抵抗変化を生じることを発見。NbTe₄ のアモ
ルファス化温度（＝融点）は約450℃と極めて低いにもかかわらず、
その結晶化温度が約270℃と高いことが分かった。このことはNbTe₄
がアモルファス化しやすく、かつそのアモルファス相が熱的にも安
定であることを意味する。さらにアモルファス/結晶相変化が数十
ナノ（ナノは10億分の1）秒といった極短時間で生じることを実証。
【要点】
１．二次元層状物質であるテルル化ニオブ（NbTe4）がアモ　ルフ
　ァス/結晶相変化（注2）により大きな電気抵抗変化を示すことを
　発見。
２．従来の常識を打ち破る低融点かつ高結晶化温度の実現により、
　実用のGe-Sb-Te化合物（GST）よりも約二桁の動作エネルギー低
　減が可能。
３．省エネルギー、高速動作かつ高温使用を可能とする不揮発性メ
　モリの新材料として期待。



図１．様々な二次元層状物質の融点と結晶化温度の関係。本成果の
　NbTe4は、従来の二次元層状物質に比較して極めて融点が低いに
　もかかわらず、200℃以上の高い結晶化温度を維持。 2D TMT：二
　次元遷移金属テトラカルコゲナイド (2Dimensional Transition-Metal
　Tetrachalcogenide, MX4, M:遷移金属元素, X: カルコゲン元素)
　2D TMD：二次元遷移金属ダイカルコゲナイド (2Dimensional Tra-
　  nsition-etal Dichalcogenide, MX2, M:遷移金属元素, X: カルコゲン
　元素)。
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PSIにPBSが結合した超複合体を精製
鉄欠乏条件で誘導するフィコビリソームと
光化学系I複合体の強固な結合

7月3日、静岡大学らの共同研究グループは、鉄欠乏条件下で培養し
たシアノバクテリアAnabaena sp. PCC 7120（以下アナベナ）から，
PSIにPBSが結合した，PSI単量体－PBSとPSI二量体－PBSの二種類の
超複合体を精製し，それらの分子特性を明らかにした。
【要点】
１．酸素発生型光合成の初期過程である光捕集に関与するフィコビ
　リソーム（PBS）は、太陽光を捕集し光化学系タンパク質に伝達
２．鉄欠乏環境で培養されたシアノバクテリアから、光化学系I複
　合体（PSI）にPBSが結合した超複合体を精製することに成功
３．鉄欠乏条件によりPBSとPSIが強固に結合することを見出す
【概要】
光合成に関与するタンパク質の特性を理解には、細胞から抽出して
精製する必要。PBSはとても不安定なタンパク質であり、細胞を破
壊することでバラバラになる。 今回、鉄欠乏という特殊な条件で
アナベナを培養することで、PBSとPSIが強固に結合することを偶然
発見。これまでの常識だけを信じて研究していたら、決して発見す
ることのない希少な現象と出会うことができる。
酸素発生型光合成は、太陽の光エネルギーを利用して水と二酸化炭
素から有機物を合成し、副産物として酸素を発生します。 シアノ
バクテリア、藻類、陸上植物が酸素発生型光合成を行うことにより、
酸素呼吸する生物は地球上で生活できています。酸素発生型光合成
を行う上で光捕集システムは欠かせない要素。 PBSは、シアノバク
テリアや紅藻が持つ巨大な光捕集タンパク質。 PBSは光を捕集し、
そのエネルギーを光化学系タンパク質に渡す。 PBSと光化学系タン
パク質の相互作用は弱いため、それらが結合した超複合体の精製は
困難なことが知られている。したがって、PBS－光化学系タンパク
質超複合体の分子特性は不明な点が多い。
【成果】
 アナベナのPSIは、四量体、二量体、単量体として生体中に存在し
ていたが、今回、精製されたPSI-PBSは、生化学および分光学分析に
よって、PSI単量体－PBSとPSI二量体－PBSの二種類の超複合体であ
ることが明らかに。質量分析の結果、PBSの構成成分であるCpcL,
CpcC, CpcA, CpcBが検出された。また、Blue native PAGEによる分析
から、PSI画分にCpcLが残っていることを見出す。 一般的にはPBS
とPSIの相互作用は弱いため、Blue native PAGEにより、すべてのPBS
の構成成分がPSI画分から除かれてしまう。しかし本研究では、鉄欠
乏条件でアナベナを培養することで、CpcLとPSIの強固な結合を示し
た。
【展望】　
光合成生物の光捕集機構を明らかにすることは、光合成全体の作動
原理の解明、さらには光エネルギー利用効率化へと発展。このよう
な知見を人工光合成研究に取り入れることで、高効率光エネルギー
伝達システムの構築が進展し、持続可能な社会の実現へ近づくこと
ができる。
【論文情報】
１．原　題：Tight association of CpcL with photosystem I in Anabaena sp　
        PCC 7120 grown under iron-deficient conditions
２．掲載誌：Biochimica et Biophysica Acta - Bioenergetics
 ３．D O I ：https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2023.148993
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What's Reservoir Computing(RC)
特徴　①リアルタイム情報処理➲重みを調節する箇所が少ないから
　　　　学習が高速！
　　　　②省電・高速化  ➲シンプル故にデバイスの特化が容易
　　　　③物理的実装➲非線形及び短期記憶を条件で汎関数性

神経回路に類似したトランジスタの開発
Liイオンの酸化還元反応を利用➲ニューロモルフィックコンピ
ューティング実現に貢献
7月3日、東京理科大学と物質・材料研究機構はタングステン酸リチ
ウム（Li_xWO₃）薄膜とリチウムイオン伝導性ガラスセラミック（LI
CGC）基板の酸化還元反応を利用し，神経回路に類似した電気特性
を再現できる新たなトランジスタの開発に成功。


【要点】
１．人工知能(AI)技術をはじめとしたコンピューティング技術の多
　くは、莫大なエネルギーを消費するため、より環境負荷を低減し
　た高性能なハードウェアの開発が急務となっている。
２．タングステン酸リチウム(Li_xWO₃)薄膜とリチウムイオン伝導性
　ガラスセラミック(LICGC)基板からなる全固体酸化還元型トラン
　ジスタを開発し、物理リザバー(※1)として優れた性能を示すこ
　とを実証した。
【概要】
著しい発展を遂げる高度なAIは，膨大なエネルギー消費が問題とな
っており，消費するエネルギーが少なく，かつ高精度で演算可能な
ハードウェアの開発が急務となっている。計算資源や消費電力を大
幅に削減できる技術として，物理リザバーコンピューティングに注
目が集まっている。現在までに，光学デバイス，スピントルク発振
素子，メモリスタなどさまざま材料やデバイスが報告されているが，
その性能については改善の余地がある。

そこで、過去に電気二重層トランジスタを物理リザバーに用いるこ
とで，脳の特徴を模倣した脳型情報処理を行なう技術を開発し，優
れた性能を報告している。この研究成果を基に，今回Liイオンの酸
化還元反応による電流応答が可能な酸化還元トランジスタの開発に
焦点を当てた。

電気二重層トランジスタでは，電気二重層の充放電に基づく電気応
答を利用するのに対し，酸化還元トランジスタではチャネルへのイ
オン挿入・脱離に基づく電気応答を利用する。 そのため，酸化還
元トランジスタを物理リザバーに利用すると，ドレイン電流とゲー
ト電流の非線形応答による二重リザバー状態となり，これが情報処
理性能の向上につながると考えられるという。
研究では，リチウムイオン伝導性ガラスセラミック（LICGC）基板
上にLi_xWO₃薄膜を積層した全固体酸化還元型トランジスタの開発に
成功。この素子はゲート電圧を印加することで，ドレイン電流（電
子電流）とゲート電流（Liイオン電流）の非線形応答が得られ，二
重リザバー状態を実現することができる。
【成果】
これにより，単一リザバーよりも高次元性が付与されるので，計算
処理などの性能向上が期待される。この素子を物理リザバーに用い
ることで，ニューロモルフィックコンピューティング（脳の神経回
路を模したコンピューター技術）を実行できるとしている。 今回，
実際に，二次非線形動力学方程式や非線形自己回帰移動平均（NAR
MA2,）タスクにおいて，従来報告されているデバイスよりも優れた
性能を示した。また，ドレイン電流とゲート電流を組み合わせるこ
と（二重リザバー）で，高次元性と記憶容量の両方が向上すること
を明らかにした。
【展望】
ニューロモルフィックコンピューティングにより，電子機器の情報
処理性能の向上や使用エネルギーの低減が期待できる。
【関連論文】
１．原　題：A Redox-based Ion-Gating Reservoir, Utilizing Double Re-
　　servoir States in Drain and Gate Nonlinear Responses
 ２．掲載誌 : Advanced Intelligent Systems

【最新光触媒特許技術】
今回は、二酸化炭素から炭化水素化合物製造システムのリサーチ。

１．特開2023-85472 燃料および燃料の製造方法
【概要】原料を共処理する流動式接触分解装置の生成物を含む燃料
であって、上記原料は、ｉ)石油留分；および、ⅱ)上記石油留分
の重量に対して０．０５～２０重量％の非濃縮再生可能燃料油を含
み、上記非濃縮再生可能燃料油は：セルロースバイオマスの粉砕、
および触媒によらない迅速熱処理により当該セルロースバイオマス
の少なくとも６０重量％が上記非濃縮再生可能燃料油に変換される
ことによる生成物を含み、かつ無湿ベースにおいて少なくとも４０
重量％の炭素含有量、および無湿ベースにおいて２０～５０重量％
の範囲内の酸素含有量であり、上記共処理は、上記酸素含有量の７
４．６～９４．１重量％を水に変換することを特徴とする燃料で、
石油留分原料および再生可能燃料油原料から生成される燃料組成物
、およびその製造方法を提供。

２．特開2023-058547 光触媒リアクタセル
【概要】図１Ａのごとく、光学的に透明な筐体１１０の内部に配置
された触媒担体１２０上に、プラズモン光触媒を備え、少なくとも
１つの反応物質入力１３０と少なくとも１つの改質物出力１４０の
ための少なくとも１つの輸送経路にセルを取り付けるように構成
された取り付け具１６０をさらに備え、１または複数のパッキン
支持部１５０をさらに備たリアクタセルとした、人工または自然光
源を利用した効率的なリアクタセルを提供。

３．特開2023-54701 円筒型光触媒セル
【概要】図１のごとく、内径Ｄが０．８ｃｍ以上である光透過性を
有する円筒型の容器に複数のガラス粒子により形成された多孔性の
ガラス粒子担体及び光触媒が収容され、前記円筒型容器の側面から
該円筒型容器の直径方向に光を照射したときに、照射光量に対する
透過光量の比（透過光量／照射光量）が０．０５％以上１０％以下
であることを特徴とする円筒型光触媒セルで、例えばＢｉＶＯ_４を
人工光合成用等の光触媒として使用する場合において、その取り扱
い性を改善することができると共に、高い光触媒活性を達成して光
の変換効率を高めることが可能な円筒型光触媒セルを提供。

４．特開2023-051595 水分解光触媒に用いられる半導体粒子とそれ
　を用いた光触媒並びにそれらの合成方法
【概要】図１のごとくチタン酸ストロンチウムを含む半導体粒子に
助触媒が付加されて成り、光照射により水分子が酸素分子と水素分
子とに分解する水分解反応を惹起する光触媒に於いて、半導体粒子
にスカンジウムがドープされる。その光触媒のための半導体の合成
方法は、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ₂ )内にてチタン酸ストロン
チウム（ＳｒＴｉＯ₂ ）と酸化スカンジウム（Ｓｃ₂Cl₂）とを混合し
て焼成することによりスカンジウムがドープされたチタン酸ストロ
ンチウムを含む半導体粒子を合成する工程を含み、光による水分解
反応に於いて、できるだけ安定的に高い量子効率を達成する光触媒
であって、大量合成と実用化に適した光触媒を提供できるようにす
る。

５．特許7179405 CO２・Ｈ２Ｏ（二酸化炭素水）を光触媒で酢酸（
　エタン酸）、蟻酸（メタン酸）の存在比率を分別する生成方法
【概要】 図１のごとく、原資を構成するＣＯ２・Ｈ２Ｏ（水溶性
二酸化素）を酢酸と蟻酸に変換する、光触媒スラリーにタングステ
ン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、色素金属錯体モノマー、ポリマー合成体、
ラジカル電子受容体にエレクトロクロミズＥＣ素子、脱水素反応酵
素で組成の担持体に、メゾ多孔質シリカ微粉末、複合金属板、有機
合成材の単独、また複合体を指名し、該多孔量子ドットの被覆層ａと、
酸化還元触媒スラリーの複合層ｂで、該触媒を構成し、ＣＯ２・Ｈ
２Ｏを酢酸、蟻酸生成の存在比率分別機能を有する光触媒と該触媒
付帯の反応装置を提供し、ＣＯ２・Ｈ２Ｏ（二酸化炭素水）を照射
光と触媒の光化学合成法で、Ｈ２とＣＯ２を変換、有機酢酸（エタ
ン酸）と蟻酸（メタン酸）とする装置および方法を提供する。


図１．形態図１に示す光触媒バンドギャップを示す複層式の摸式
　構造図

図４　実施の形態１における光触媒作製順位を示す工程図

図５．蟻酸、酢酸の生成実施に係る収量を示す表の形態図


図６ 蟻酸、酢酸生成実施に係る構成の一例を示す説明摸図

図７．光合成装置ラインを示す模式的構図を示す図
【符号の説明】１～基板（メゾ多孔体酸化珪素、活性炭素複合体、炭化珪
素、酸化加工アルミニウム板）２～ａ．一次化合物躯体層（陽極）３～ｂ．
二次化合物躯体層（陰極）４～アルコール／アルデヒド脱水分解酵素類
５～金属錯体種トリス（２）ビピリジン塩種誘導体（電極）、ＥＣ素子類　６～
有機溶液プライマー７～太陽光源採光伝送器及、及び人工ＬＥＤランプ光
源　８～光触媒・基板の設置固定ネット具　９～ＣＯ２供給と充填ミセル調
整装置　１０～ＣＯ２・Ｈ２Ｏミセル混合水取入れ口　１１～光合成反応装置
及び生成物保存槽 １２～生成物の取り出し貯槽と係る分離膜装置、生成
物貯蔵槽　１３～メタン酸貯蔵物を脱水素装置経由、燃料水素変換槽へ
送配管の付帯機器　１４～水素注入反応装置（燃料電池）１５～分離残留
炭酸ガスを反応装置へサイクル送配管

【特許請求の範囲】
【請求項１】 原資を構成する二酸化炭素包含ミセル水溶液から、酢酸お
よび蟻酸を光化学反応により生成するための光触媒を付帯する光電子
反応装置において、表層の一次化合躯体層a（陽極）が、受光を圧電子に
変換する電極受容体を包含すること、二次躯体層ｂ(陰極)が、光半導体
スラリーを包含すること、三次躯体層ｃが細孔状の量子ドットが構築され
た基板である光触媒を付帯する光子電子反応装置。
【請求項２】 前記三次躯体層ｃは、２ｎｍ以下の細孔径を有するメゾ多孔
体であり、酸化珪素、炭化珪素、合成樹脂、活性炭素を９／１乃至１／
９の割合で有する配合物のいずれか１つからなることを特徴とする請求
項１の光触媒を付帯する光子電子反応装置。
【請求項３】 前記二次駆動体ｂ（陰極）は、前記光半導体スラリーとして、
酸化還元伝導性機能を発揮する三酸化タングステン（ＷＯ３）、銅（Ｃｕ）お
よびニッケル（Ｎｉ）を有することを特徴とする請求項１の光触媒を付帯す
る光子電子反応装置。
【請求項４】 前記表層の一次躯体層ａ（陽極）電極受容体は、トリス金属（
２）ビピリジン塩誘導体であるトリスルテニウム（２）ビピリジン塩誘導体と
トリス鉄（２）ビピリジン塩誘導体とを選択し、効率的に蟻酸を生成するた
めにメチルビオロゲン化合物と、効率的に酢酸を生成するためにエチル
ビオロゲン化合物とを選択し、アルデヒドを脱水素変換するためにアルデ
ヒド脱水素酵素（ＡＤＨ）を選択することを特徴とする請求項１の光触媒を
付帯する光子電子反応装置。
【請求項５】 前記二次躯体層ｂ（陰極）を形成する半導体スラリーの質量
は、前記一次躯体層ａ（陽極）を形成する電極受容体の質量配分率１に
対し、５０倍の質量配分とすることを特徴する請求項１－３の光触媒を付
帯する光子電子反応装置。
【請求項６】 二酸化炭素包含水溶液を酢酸および蟻酸に変換するために
用いる光子電子反応装置であり、光源・入射口と、混合液調整撹拌機、
アニオン、カチオン電極に対応の光触媒体、ＣＯ２・Ｈ２Ｏ注入口と、生成
物取出口とを備え、分離膜槽、同分別保管槽、ＣＯ２ガス再生配管とを具
備する請求項１の光触媒を付帯する光子電子反応装置。
【請求項７】 予め、効率的に蟻酸を生成するためにメチルビオロゲン化合
物と、効率的に酢酸を生成するためにエチルビオロゲン化合物との比率
を変更する請求項１または請求項４記載の光触媒を付帯する光子光電子
反応装置。
【実施例１】
メタン酸（蟻酸）、エタン酸（酢酸）の生成にかかわる副触媒作用を成すス
ラリーにメチル、エチルアルコール脱水素酵素菌０．０８ｍｇ／ｍｌ、金属種
錯体類トリス（２）ビピリジン誘導体（電極）、Ｎｉ４を０．０４ｍｇ／ｍｌと、有機
溶液化合物を１．３ｍｇ／ｍｌの計量混合液で、計測した金属錯体トリス（２
）ビピリジン塩誘導体、ニッケル微粒子とアルデヒド脱水素酵素（ＡＤＨ、Ａ
ＬＤＨ）に対して、２５ｗｔ％包含の有機溶液７１ｍｇ／ｍｌのＷＯ３微粒子とＣ
ｕナノ微粒子（－）の（ｂ）を包含の分散ゾルを有機溶液プライマーと均等に
撹拌し、混合分散に調合のゾルで、予め、で５０×５０ｍｍ型枠で構成のメ
ゾ多孔体酸化珪素と活性炭素複合物の細孔１．４ｎｍで接合（ａ）ＷＣＬ（
＋）と、ドット構成２の基板上に前記材で被覆層を施し、前記基板を基板
設定の特設固定の手段を採用し、酢酸、蟻酸生成のプラントを構築する
。尚、Ａアルデヒド脱水素酵素３、及び、金属錯体種トリス（２）ビピリジン
塩誘導体の金属錯体をＮｉ４とＢプライマー混合率の向上率は、Ａ、１に対
し、Ｂ、２０の配分を施した。
【効果】
前記、エタン酸（酢酸）、メタン酸（蟻酸）の生成反応装置に、存在比率に
対応の光触媒種と、ＣＯ２・Ｈ２Ｏの水溶液ミセル化に、錯塩のエチレンジ
アミン、炭酸マンガンを包含の前記ＣＯ２・Ｈ２Ｏの電解水溶液ミセルであ
り、波長４２０ｎｍの可視光線を光触媒に距離２０乃至５０ｃｍの距離を維
持した照射効果で、エタン酸（酢酸）とメタン酸（蟻酸）の生成量をプロット
し、効果は図５に示す。前記生成反応槽内のＣＯ２・Ｈ２Ｏ（ミセル水溶液
混合体）、及び、ＥＣ反応素子類、アルコール、アルデヒドの脱水素反応
酵素の質量１、質量２に活用の触媒分別と、可視光線３７０ｎｍ≧の照射
で、ＣＯ２・Ｈ２Ｏから生成物の収量を図５に示す。
（比較例１）
本発明のプロセスは酢酸（エタン酸）、蟻酸（メタン酸）生成の単純化を図
る事を前提としたものであり、光触媒技術は所要のスラリーを、触媒と助
触媒に二分割の多層型推積の既知方式を実施した。
そのため、予め、基板１と成す素材の基板上に、所要の前記スラリー金
属酸化分散液６の塗布と乾燥に真空乾燥の工程で、乾燥と固着を促進し
その後に光電子伝導体の酸化還元素子を包含するプライマー溶液６で
包含したゾル化で、前記基板１に被覆のＷＯ３の金属酸化膜層部の積重
に複数回の塗布と、乾燥に係る照射に耐久と対抗性を示した。前記光触
媒は、メゾ多孔体シリカ、活性炭素の細孔内１に光触媒スラリーで形成の
光触媒構成図３である。

具体的には、比較例１の光触媒は、以下のように作製される。平均１．４
ｎｍ径を有する、前記メゾ多孔体酸化珪素と活性炭複合体又は炭化珪素
１を、ＷＣＬを２（２０重量％）包含ゾルに浸漬等の方法を実施し、引き続き、
前記メゾ多孔体酸化珪素、活性炭素の複合体１を乾燥後、再度、膨張劣
化防止の完成度を高める為に減圧乾燥を施した後に、５５０℃で３時間の
焼成を得て、プライマーを完全に除去する初段を用いて、比較例１の光触
媒を得る光触媒の作製工程を図４に示す。  図１は、多孔質無機複合体
多孔層体内に注入された三次化合駆体層（陽極）のＷＣＬを包含の塩基
性ゾル溶液の量子ドット２が、基板１上を被覆の前記のＷＣＬと会合する
二次化合躯体層（陰極）を構成する ＷＯ３微粒子半導体３との一体化で、
電子正孔対でドットに生じる空間的な電荷分離停滞にかかわる課題を前
記２と３の一体化で、陽極（＋）と陰極（－）の伝導体の間に電子の流れを
作り出し、正孔解消の方法である。
（実施の効果）
前記を予め、アルコール系水溶液プライマー６で抱合し、前記ＷＯ３半導
体微粒子３の径２０ｎｍにアルデヒド脱水素分解ＡＤＨ酵素４、金属錯体種
トリス（２）ビピリジン塩誘導体５にＮｉの一次光源反応層物質、二次光源
反応層物質の準位に拘ることなく、一括包含して、前記プライマー固溶液
６中に、ＷＯ３微粒子３、アルコール．アルデヒドの脱水素分解酵素ＡＤＨ
４、金属錯体種トリス（２）ビピリジン塩誘導体、Ｎｉ誘導体５の全物量を規
定秤量で配分したスラリー混成ゾルゲルを基板１と細孔の量子ドット２の
上に、塗布と被覆乾燥を施す工程で触媒の個別推積層法を用いて、複
数回所要の推積と乾燥の工程を減じ、ＣＯ２・Ｈ２Ｏを変換して、メタン酸、
エタン酸の存在比率での実用収量の大幅な収量生成スピードと、精度の
向上化を達成した。この実態はコストの削減と生産性の効率化に寄与す
るものである。

（比較例２）
図２は、前記説明の如く、基板を除く、スラリーを包括して、塗布の方式を
踏襲した実施例であり、予め、基板上に有機溶液プライマー６にＷＯ３微
粒子３を比較例１同様に含有の分散液を、載せた前記プライマー６を発散
乾燥させて、該ＷＯ３を基板１に固着、前記アルデヒド脱水素分解酵素４
、金属錯体トリス（２）Ｆｅビピリジン塩誘導体５の包含に用いるアルコール
系有機溶液プライマー６で、アルコール、アルデヒド脱水素分解酵素４、
ＷＯ３化合物３の混合ゾルを、前記基板上１に固着のＷＯ３３の層上を前
記混合ゾルで被覆し、該プライマー６の気化で発散乾燥の組成物で、エタ
ン酸、メタン酸を生成に用いる方法であり、再塗装、再焼結、再乾燥を省
略した。 （実施の検証） 正孔を有する事無く、スラリーを分割して、基板上
の積層被覆は基板との接合密着が緩やかであり、度重なる積層と乾燥工
程での塗布加工精度維持に、積層工程の負荷は少ないが、光触媒の酸
化、溶融性の負荷が、光触媒性能の持続性機能に課題を残した。

（比較例３）
比較例３における光触媒は、前記構成の基板上に光触媒材に金属種錯
体にトリス（２）Ｒｕビピリジン塩で実施した。具体的比較例３における光触
媒は、以下のような生成手段を講じた。前記メソ多孔体シリカと活性炭の
複合基板１の上に、ＷＣＬを包含の塩基性水溶液２（２０ｗｔ％）に浸漬処
理後に、前記メゾ多孔複合体１を乾燥と洗浄、更らに減圧乾燥の後に、
５５０℃で３時間焼成の結晶化と固着カを強化の基板上に前記触媒スラ
リー混合体ゾルを均等な塗布と乾燥で、比較例３の光触媒を得る方法で
ある。

（実施の検証）
前記比較例３における光触媒吸光吸収端の数値は４．１ｅＶを示し、前記
比較例１と同様の数値を示し正孔は存在しない。以上から比較例３の光
触媒では、基板の複合体２に形成の細孔径に拘らず、比較例１に類似ま
たは同程度の量子ドット２が形成されたものと推測される。一方、比較例
３に於ける光触媒では、量子ドットの界面に触れていないＷＯ３に起因す
る前記の吸収数値痕が見られなかったことから細孔外部には、ドット界面
と不接触のＷＯ３の３は皆無であり、比較例３での光触媒は、比較例１
と同じく前記メゾ多孔複合体２に形成される細孔内部にのみ、存在するＷ
Ｏ３の３で構成の量子ドット２が形成されたものである。従って、比較例３
では乾燥と燃焼工程を一工程に留めたが、ほぼ実施例の比較例１に近
い機能を示した。

【産業上の利用可能性】
前記の工程図７で、生成のエタン酸、メタン酸のうち、メタン酸は水素本体
に代わる燃料搬送、保存剤として、水素化で空気中の酸素との化合反応
で電気と熱と水に再生し、照明、動力エネルギーまた熱利用で、低廉なエ
ネルギーの供給が期待できるカーボンニュートラルであり、二酸化炭素Ｃ
Ｏ２を原資の再生化で低廉なエネルギーの供給が期待できる。前記、酢
酸（エタン酸）は工業製品基礎材の用途に従来から大きな市場性を有す
る重要な素材であり、食品、日用雑貨、化粧品、薬品、染料、工業用洗浄
剤、殺菌消毒剤、有機合成樹脂素材の産業分野に広く再活用が期待で
きる。

６．特開2011-62665 可視光応答性光触媒の改質方法及び改質され
　た可視光応答性光触媒並びに該光触媒を用いた有機物の分解方法
　と該改質を実施する装置
【概要】
光触媒に酸化チタンを用いて気相中のトルエンの分解反応を行った場合
湿度が高いとトルエンの分解速度が向上するという報告があるが、可視
光応答性のタングステン化合物光触媒に関しては湿度の影響などの水
分の効果は知られておらず、水分が酸化チタン以外の光触媒反応にど
のような影響を与えるかは不明であった。　また一方で、光触媒表面に液
相状態で存在する水分の影響については、トルエンのような疎水性の有
機物の分解の場合には、触媒の表面に水の液膜が存在すれば分解対象
の有機物が接触しにくくなり、かえって活性が著しく低下するという考えも
ある。しかし可視光応答性のタングステン化合物光触媒に関してはこのよ
うな液相状態の水の影響も全く知られていない。酸化タングステンなどの
タングステン化合物、さらには助触媒を添加したそれらのタングステン化
合物からなる可視光応答性光触媒については、水分添加または湿度の
制御等により光触媒を改質することで可視光照射によってトルエン等の
有機物を二酸化炭素にまで完全に分解する速度を著しく増加させること
ができることを見いだした。
　 下図１のごとく、水分を添加することや湿度を制御することで光触媒表
面を改質した状態で作用させることによって、酸化タングステンなどのタン
グステン化合物または助触媒を添加したタングステン化合物からなる可
視光応答性光触媒を用いて可視光照射下でトルエンなどの有機物を二
酸化炭素まで完全に分解する速度を向上させることができる。トルエンな
どの芳香族化合物を、酸化タングステンなどのタングステン化合物または
助触媒を添加したタングステン化合物からなる可視光応答性光触媒を用
いて可視光照射により分解除去しようとする場合、二酸化炭素にまで分
解する速度を速くする方法を提供する。 　　

図１．被処理気体を水中でバブリングすることで、分解対象の物質ととも
   　 に水分を可視光応答性光触媒に供給して改質する装置の一例を模
      式的に示す図
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　この項つづく
 風蕭々と碧いの時代



John Lennon　Imagine

【 J-POPの系譜を探る：2014年代】



● 今夜の寸評：（いまを一声に託す）
　　　　　　　　　　明日に架ける意志力は在るか　自分革命！