2016 Fiscal Year Annual Research Report
日光の社寺を例とした漆塗り建造物と最先端科学技術の融合研究
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16H03107
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
藤嶋 昭 東京理科大学, 学長室, 学長 (30078307)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺島 千晶 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 准教授 (00596942)
鈴木 智順 東京理科大学, 理工学部教養, 准教授 (50256666)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 漆 / 光触媒 / 紫外線劣化 / 真菌叢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
社殿や塀などで利用されている漆塗り木材の表面に真菌が発生し，黒く変色する問題がある。この変色に関わる真菌についてはよく分かっておらず，光触媒の殺菌力を利用する前段階として，これら真菌叢の同定が先決である。その理由はこれまでの研究によって，真菌の種類（酵母形や糸状形などの形態の違いや，産生色素の有無）によって光触媒による殺菌効果に違いが見られることが分かっているからである。そこで，日光の社寺の漆塗り木材に生えている真菌叢を採取し，分離を行うことで，どの様な真菌が漆に悪影響をおよぼしているのかを18S rRNA遺伝子を用いて，得られた真菌の同定を行った。現時点で34株の真菌が分離できた。その中でも黒く漆材を変色させている可能性が高いPenicillium属とCladosporium属に近縁な真菌の存在を確認することができた。
一方，漆材への光触媒コーティングについても検討を行い，コーティング有無による漆材への紫外線劣化の影響を調査した。コーティングがない場合，紫外線照射によって漆材表面が徐々に粗くなることが分かった。更に長時間照射すると漆表面に細孔が生じることが明らかとなった。FTIRスペクトル解析によって，紫外線照射によって劣化するのはウルシオール重合体であり，漆を構成している水溶性多糖類部分が維持されるため，部分的に劣化が進み細孔が生じたと考えている。光触媒をコーティングした場合，ディップコーティングではスプレーコーティングに比べて膜厚が薄くなるため，紫外線を十分に吸収できないことが分かった。しかし現在のところ，成膜方法によらず漆材の光沢が減少することがヘイズ測定から判明し，漆本来の意匠性が損なわれていることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度の計画に基づいて順調に進捗している。日光の社寺の現地調査を行い，漆材の変色原因となる真菌を特定し，一方，光触媒コーティングによる紫外線劣化防止についても取り組んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，他の分離株についても同様に系統解析を行うと共に，培地で培養できない真菌についてもPCR-DGGE法などの非培養法を用いて解析を行うことで，日光の社寺で使われる木材に生える真菌の網羅的な真菌叢解析を行う予定である。さらに，それらの真菌に対して実際に光触媒反応を作用させ，殺菌効果があるのかについても明らかにしていく必要があると考えている。
また，光触媒コーティングについては，漆材上にコーティングした場合でも，IRスペクトルの変化や退色から十分に紫外線を吸収できないことが分かった。そこで，光触媒層の膜厚制御やゾルゲル法を用いた成膜等も検討し，紫外線の吸収と漆材の意匠性の両立を目指す。
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[Journal Article] Systematic studies of TiO2-based photocatalysts anti-algal effects on Chlorella vulgaris2017
Author(s)
Norihiro Suzuki, Takuo Sanada, Chiaki Terashima, Tomonori Suzuki, Tadao Arai, Satoshi Saitou, Tetsufumi Kawashima, Atsushi Mizutani, Toshio Saitou, Kazuya Nakata, Ken-ichi Katsumata, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Akira Fujishima
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Journal Title
J. Appl. Electrochem.
Volume: 47
Pages: 197-203
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 光触媒コートポリプロピレンフィルムの開発2016
Author(s)
ショウシコウ, 寺島千晶, 鈴木孝宗, 中田一弥, 勝又健一, 近藤剛史, 湯浅真, 藤嶋昭
Organizer
第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
Place of Presentation
東京理科大学葛飾キャンパス（東京都・葛飾区）
Year and Date
2016-12-02 – 2016-12-02
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[Presentation] 光触媒コーティングを用いた漆表面の劣化防止2016
Author(s)
安達隆尋, 寺島千晶, 鈴木孝宗, 中田一弥, 勝又健一, 近藤剛史, 湯浅真, 藤嶋昭
Organizer
第23回シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
Place of Presentation
東京理科大学葛飾キャンパス（東京都・葛飾区）
Year and Date
2016-12-02 – 2016-12-02
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[Presentation] Preparation and Characterization of Self-Cleaning TiO2/SiO2 layer on Polycarbonate2016
Author(s)
Z. Nie, T. Adachi, C. Terashima, N. Suzuki, K. Nakata, K. Katsumata, T. Kondo, M. Yuasa, A. Fujishima
Organizer
The 22nd China-Japan Bilateral Symposium on Intelligent Electrophotonic Materials & Molecular Electronics (SIEMME’22)
Place of Presentation
Element Suzhou Science and Technology Town, Suzhou, China
Year and Date
2016-09-22 – 2016-09-25
Int'l Joint Research
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