TSUKUBA FUTURE：社会のニーズに応える新しい炭素材料を生み出す

筑波大学のTSUKUBA FUTUREに私の研究紹介記事が掲載されました。

炭素は、原子同士の結合状態によって、石炭にもダイヤモンドにもなります。炭素原子が六角形に連なり、シートを構成したものがグラフェンです。この構造になると、ダイヤモンドよりも結合が強くなり、触媒能力を持たせることもできるため、電池の電極材料としての応用研究が盛んです。このグラフェンに立体的な構造を与え、これまでにない特性を持った材料を開発しています。

紹介本文はこちら

伊藤良一

卒論、修論、お別れ会

2019年度の卒論と修論が無事終了しました。全員合格ということで次のステージへ巣立っていきます。おめでとう！
また、増田助教と泉技術補佐員も卒業となりました。長年研究室を支えていただきありがとうございました。

伊藤良一

筑波大学オープンハウス2019

今年も研究室配属を希望する2年生と3年生に向けたオープンハウスを行いました。多くの2年生や3年生が来て様々な疑問に答えたり研究設備を見ていきました。

教授が何も参考にしないで書いた看板と見学の様子


伊藤良一

トヨタ・モビリティ基金「水素社会構築に向けた革新研究助成」採択

一般財団法人トヨタ・モビリティ基金「水素社会構築に向けた革新研究助成」プログラムの2018年度の助成に採択されました。
トヨタモビリティ基金はこちらの公式サイトで「環境問題や資源の枯渇等、エネルギー問題への対処は人類にとって重要な課題となっており、様々な取り組みが続けられています。中でも、再生可能エネルギーと組み合わされた二酸化炭素フリー水素は有力な選択肢であり、水素社会構築に向けた研究開発、実証実験等が加速していますが、水素の製造、貯蔵・運搬、利用というサプライチェーンの全領域における革新的なコスト低減が求められています。」（引用）を目指しており、私が研究を進めている耐腐食卑金属電極で白金フリー電極の開発を支援していただくことになりました。3年間の予算支援もそうですが日本を代表する水素関連の専門家である教授陣から継続的に研究助言を頂ける非常に良い機会を与えられ、水素社会貢献に向けて更なる研究発展を目指していきたいと思います。


伊藤良一

筑波大学サマースクール2018と院試合格報告

2019年8月9日に筑波大学応用理工学類サマースクール2018が行われました。本研究室でも高校生を受け入れて様々な実験をしてもらいました。今年は去年以上に盛況で多くの高校生に参加して頂きました。

筑波大学サマースクールの公式ページ

本研究室の進学希望者4名、無事大学院入試に合格いたしました。
おめでとうございます。

伊藤良一

第8回新化学技術研究奨励賞受賞

(公社)新化学技術推進協会(JACI)は「産学官交流連携活動の一環として、化学産業界が必要とする研究課題を設定し、その実現に貢献することができる若手研究者の独創的な萌芽的研究テーマを発掘・奨励するために、新化学技術研究奨励賞」（引用）を設けている協会であり、今回大変名誉ある第8回新化学技術研究奨励賞を頂くことができました。審査して頂いた審査委員並びに協会関係者の皆様には深く感謝を申し上げます。特に、第7回新化学技術研究奨励賞を応募した時に、何故落選したのか、どうすれば技術進歩するのかなどコメントが大変励みとなり、今回の第8回新化学技術研究奨励賞受賞へ繋がったと考えており大変感謝しております。本賞は今後発展が期待される可能性がある研究課題に対する賞ということで、本賞を頂いたことを励みに今後も一層精進していきたいと考えています。

伊藤良一

太陽光を用いて含水バイオマスを濃縮し同時に純水製造する技術 プレスリリース

筑波大学藻類バイオマス・エネルギーシステム開発研究センター イスデプスキーアンドレアス研究員と渡邉信センター長らの研究グループと共同研究を行い、これまで困難であった太陽光を用いた含水バイオマス濃縮技術と純水製造を同時に実現する蒸発促進材料を開発しました。今回作製した、階層構造を持つグラフェンを用いることで、再生可能な太陽エネルギーによって、含水バイオマスから水分を除去するのと同時に純水を製造できることから、これまで海水の淡水化などで純水を確保する選択肢以外に、藻類やその他濃縮が必要な含水バイオマスからも純水を製造しつつ、バイオマス燃料や肥料の生産を可能にする、新たなカーボンニュートラル実現に向けた有効な選択肢を提示できると期待しています。

図　（a）一般的な藻類含水バイオマスの脱水・乾燥工程、（b）太陽光を用いた水蒸発メカニズムと（c）階層構造を持つグラフェン。 （a）藻類含水バイオマスの場合、大きな培養池で培養した後、凝集剤を混ぜて自然沈殿をさせて水分と藻類を分離する。その後、遠心分離機によりさらに分離したのち、機械的に押しつぶして藻類から残りの水分を搾り取る。その後、天日干しによって完全に乾燥させる手順を取る。 （b）マイクロサイズの多孔質グラフェンの場合、上部の表面から水が蒸発していく。毛細管現象によって、表面で蒸発した水分が下部から上部へと輸送されるが、その際、藻類も上部へ移動してしまう。蒸発を繰り返していくと最終的に空焚き状態が発生し、細胞が死滅してしまう問題点があった。一方で、マイクロサイズの多孔質グラフェンの表面に、藻類を加熱させない蒸発機構（低熱伝導度による熱拡散抑制と毛細管現象による水の吸い上げ）を持ち、かつ藻類が入り込めないナノサイズの多孔質グラフェンを接合することで、藻類の移動を物理的にブロックすることが可能となる。これにより、上部で太陽光を集光し、かつ、水のみを集中的加熱できる階層と、水を下部から上部へ輸送する階層を併せ持つ多孔質グラフェンを実現した。


プレスリリース
熱による細胞損傷なく太陽光で含水バイオマスを濃縮する技術を開発 ～階層構造を持つ多孔質グラフェンで水分蒸発を促進する～

原著論文
Damage‐Free Solar Dewatering of Micro‐Algal Concentrates via Multifunctional Hierarchical Porous Graphene
は有料となっています。

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