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新規層剥離法の開発と得られたナノシートの再構築による新規多孔体及び薄膜材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 26420774
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関北海道大学

研究代表者

荻野 勲  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60625581)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード化学工学 / 反応工学 / 反応・分離 / ナノシート / 触媒 / 吸着剤 / 反応・分離工学 / 触媒・化学プロセス / ナノ材料 / 環境技術 / 環境材料 / セラミックス / 酸化グラフェン
研究成果の概要

本研究は,層状化合物の新規層剥離法創出と,得られたナノシートの再構築を通して,新しい触媒・吸着剤・電極材料などの開発を行うことを目的にした。本研究の実施により,今後の研究活動の基盤となる以下の成果が得られた。
1.水の急速な相変化を利用した方法により,シート径の大きな酸化グラフェンを得た。 2.酸化グラフェン乾燥体を短時間マイクロ波処理することで,欠陥密度が極めて低く,かつ純度の高いグラフェン系炭素材料を得た。3.Mg/Al系層状複水酸化物から得られるナノシート分散液を急速に凍結させることで,ナノファイバー状物質を得た。また,この物質が固体塩基触媒として有効に機能することを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] CO2 Separation in a Flow System by Silica Microhoneycombs Loaded with an Ionic Liquid Prepared by the Ice-Templating Method2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Seiichiro; Takahashi, Kazuya; Kudo, Shuichiro; Iwamura, Shinichiroh; Ogino, Isao; Mukai, Shin R.
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 56 号: 10 ページ: 2834-2839

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.6b05001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of Practical Activation Depth for Effective CO2 Activation Using PMMA-templated Carbons with a Tailorable Pore System of Meso- and Macropores2017

    • 著者名/発表者名
      Mori, Takeshi; Iwamura, Shinichiroh; Ogino, Isao; Mukai, Shin R.
    • 雑誌名

      J. Porous. Mater.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 酸化グラフェン由来の多孔質炭素の合成2016

    • 著者名/発表者名
      荻野 勲,向井 紳
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 61 ページ: 327-331

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of the Mesopores of Carbon Supports on the CO Tolerance of Pt2Ru3 Polymer Electrolyte Fuel Cell Anode Catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Narischat, Napan; Takeguchi, Tatsuya; Mori, Takeshi; Iwamura, Shinichiroh; Ogino, Isao; Mukai, Shin R.; Ueda, Wataru
    • 雑誌名

      Int. J. Hydrogen Energy

      巻: 41 号: 31 ページ: 13697-13704

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2016.05.272

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption of Phenol in Flow Systems by a Monolithic Carbon Cryogel with a Microhoneycomb Structure2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Seiichiro; Iwamura, Shinichiroh; Ogino, Isao; Mukai, Shin R.
    • 雑誌名

      Adsorption

      巻: 22 号: 8 ページ: 1051-1058

    • DOI

      10.1007/s10450-016-9799-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning the Pore Structure and Surface Properties of Carbon-Based Acid Catalysts for Liquid-Phase Reactions2015

    • 著者名/発表者名
      荻野勲,鈴木佑啓,向井紳
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 5 号: 8 ページ: 4951-4958

    • DOI

      10.1021/acscatal.5b01022

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sonication-Free Exfoliation of Graphite Oxide via Rapid Phase Change of Water2015

    • 著者名/発表者名
      荻野勲,横山裕也,向井紳
    • 雑誌名

      Topics in Catalysis

      巻: 58 号: 7-9 ページ: 522-528

    • DOI

      10.1007/s11244-015-0391-z

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon Nanotube Synthesis via the Calciothermic Reduction of Carbon Dioxide with Iron Additives2015

    • 著者名/発表者名
      菊地竜也,石田龍馬,夏井俊悟,熊谷剛彦,荻野勲,坂口紀史,鈴木 亮輔
    • 雑誌名

      ECS Solid State Letters

      巻: 4 号: 9 ページ: M19-M22

    • DOI

      10.1149/2.0031509ssl

    • NAID

      120005625311

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible Film-type Catalysts Encapsulating Urease within κ-Carrageenan Hydrogel Network2015

    • 著者名/発表者名
      山崎颯平,森武士,荻野勲,向井紳
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 278 ページ: 122-128

    • DOI

      10.1016/j.cej.2014.11.097

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Marked Increase in Hydrophobicity of Monolithic Carbon Cryogels via HCl Aging of Precursor Resorcinol-ormaldehyde Hydrogels: Application to 1-Butanol Recovery from Dilute Aqueous Solutions2014

    • 著者名/発表者名
      I. Ogino, K. Sakai, S.R. Mukai
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 118 号: 13 ページ: 6866-6872

    • DOI

      10.1021/jp412781d

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exfoliation of Graphite Oxide in Water without Sonication: Bridging Length Scales from Nanosheets to Macroscopic Materials2014

    • 著者名/発表者名
      荻野勲,横山裕也,岩村振一郎,向井紳
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 00 号: 10 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1021/cm501305c

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanistic Study of the Facilitated Removal of SDAs from MWW-type Layered Zeolitic Precursors by DMF and Ethylene Glycol2017

    • 著者名/発表者名
      Ogino, Isao; Shirobe, Taichi; Mukai, Shin R.
    • 学会等名
      The 3rd Euro-Asia Zeolite Conference
    • 発表場所
      Bali(Indonesia)
    • 年月日
      2017-01-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ波放電効果を利用した酸化グラフェン由来ナノカーボンの低欠陥化2016

    • 著者名/発表者名
      深澤 剛,荻野 勲,岩村 振一郎,向井 紳
    • 学会等名
      第43回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉市)
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Mixed-Solvent Approach to Delaminate Layered Zeolitic Precursors2016

    • 著者名/発表者名
      Ogino, Isao; Shirobe, Taichi; Mukai, Shin R.
    • 学会等名
      2016 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco(USA)
    • 年月日
      2016-11-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 混合溶媒を用いたゼオライト層状前駆体の層剥離に関する詳細検討2016

    • 著者名/発表者名
      白部 大知,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 炭素系固体酸触媒の液相反応への利用:表面の親疎水性と細孔構造が触媒活性へ与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木 佑啓,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A Mixed-Solvent Approach to Delaminate Lamellar Precursors of MWW-type Molecular Sieves2016

    • 著者名/発表者名
      Shirobe, Taichi; Ogino, Isao; Mukai Shin R.
    • 学会等名
      Pre-symposium of 16th International Congress on Catalysis (16th ICC-Pre) & 2nd International Symposium of Institute for Catalysis
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化グラフェンを用いた多孔質炭素材料の合成2016

    • 著者名/発表者名
      深澤剛,北野耕平,岩村振一郎,荻野勲,向井紳
    • 学会等名
      第 25 回化学工学・粉体研究発表会
    • 発表場所
      室蘭市中小企業センター(室蘭市)
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Mixed-solvent approach to delaminate layered zeolite precursors2015

    • 著者名/発表者名
      荻野 勲,白部 大知,向井 紳
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hyatt Regency Waikiki (Honolulu, USA)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸化グラフェン(GO)を利用したPt/C触媒の合成と応用2015

    • 著者名/発表者名
      北野 耕平,岩村 振一郎,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      第42回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      関西大学(吹田市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 凍結操作を利用した繊維状Mg-Al系複水酸化物の合成2015

    • 著者名/発表者名
      工藤修一郎,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      ゼオライト学会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取市)
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノシートの合成と機能性材料への応用2015

    • 著者名/発表者名
      荻野勲
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会 若手中堅研究者懇親・講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 凍結乾燥操作を利用した水分散Mg-Al系複水酸化物ナノシートの再構築2015

    • 著者名/発表者名
      工藤 修一郎,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェンを利用したPt/C触媒の合成2015

    • 著者名/発表者名
      北野 耕平,岩村 振一郎,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化グラフェン由来の多孔質炭素の合成2015

    • 著者名/発表者名
      深澤 剛,北野 耕平,岩村 振一郎,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 混合溶媒を用いたゼオライト層状前駆体の層剥離2015

    • 著者名/発表者名
      白部 大知,荻野 勲,向井 紳
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 混合溶媒と剪断混合を用いたMWW型層状前駆体の層剥離検討2015

    • 著者名/発表者名
      白部大知,荻野勲,向井紳
    • 学会等名
      オーロラセミナー
    • 発表場所
      ほろしん温泉ほたる館(沼田町)
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of sintering-resistant platinum catalysts using graphene oxides2015

    • 著者名/発表者名
      荻野 勲,北野 耕平,岩村 振一郎,向井 紳
    • 学会等名
      Carbon 2015
    • 発表場所
      International Congress Center Dresden (Dresden, Germany)
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of flexible film-type enzyme catalysts using κ-carrageenan and porous film support2014

    • 著者名/発表者名
      Sohei Yamazaki, Takeshi Mori, Isao Ogino, Shin R. Mukai
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Multi-functional Materials and Applications
    • 発表場所
      Hoseo University, Korea
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Graphene Oxide via Sonication-Free Exfoliation of Graphite Oxide2014

    • 著者名/発表者名
      Isao Ogino, Yuya Yokoyama, Shinichiro Iwamura, Shin R. Mukai
    • 学会等名
      2014 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      Atlanta Marriott Marquis & Hilton Atlanta
    • 年月日
      2014-11-16 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規層剥離法による酸化酸化グラフェン調製2014

    • 著者名/発表者名
      荻野勲, 横山裕也, 北野耕平, 岩村振一郎, 向井紳
    • 学会等名
      第114回触媒討論会
    • 発表場所
      広島大学・東広島キャンパス
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] フレキシブルフィルム型固定化酵素触媒の開発2014

    • 著者名/発表者名
      山崎颯平, 森武士, 増田隆信, 岩村振一郎, 荻野勲, 向井紳
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学・伊都キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Flexible Film-Type Catalysts by Encapsulating Urease within κ-Carrageenan Gel in Porous Film Support2014

    • 著者名/発表者名
      Sohei Yamazaki, Takeshi Mori, Isao Ogino, Shin R. Mukai
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Chemical Reaction Engineering (ISCRE 23)
    • 発表場所
      Centara Grand & Bangkok Convention Centre (BCC) at Central World, Bangkok, THAILAND
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Water/Ice as an Agent for Facile Exfoliation of Graphite Oxide and Reconstruction of the Resultant Graphene Oxide into a 3D Monolith with Flow-through Macropores2014

    • 著者名/発表者名
      Isao Ogino, Yuya Yokoyama, Shinichiro Iwamura, Shin R. Mukai
    • 学会等名
      Carbon2014
    • 発表場所
      International Conference Center Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Supported Catalysts (in Handbook of Solid State Chemistry)2017

    • 著者名/発表者名
      Ogino, Isao; Serna, Pedro; Gates, Bruce C.
    • 総ページ数
      3756
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 高機能ゼオライトの最新技術2015

    • 著者名/発表者名
      荻野勲(分担執筆)
    • 総ページ数
      207
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] ゲルテクノロジー(第2章第2節:氷晶テンプレート法―多孔体,ファイバー― )2014

    • 著者名/発表者名
      荻野 勲,向井 紳
    • 総ページ数
      908
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Atomically-Precise Methods for Synthesis of Solid Catalysts (Chapter 2 Zeolite-supported Molecular Metal Complex Catalysts)2014

    • 著者名/発表者名
      Isao Ogino
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 低欠陥化グラフェン系炭素材料及びその製造方法2016

    • 発明者名
      向井紳,荻野勲,岩村振一郎,深澤剛
    • 権利者名
      向井紳,荻野勲,岩村振一郎,深澤剛
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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