非金属系水素発生触媒論文発表

非金属系触媒である炭素材料（化学ドープグラフェン）に関するJSTさきがけ「エネルギーキャリア」と新学術「次世代物質探索のための離散幾何学」の成果がAdvanced Science誌に掲載されました。炭素材料は白金に代わる触媒になると理論的に言われていますが、その触媒機構は不明瞭で特にどのような原子構造を持つとき触媒能力が向上するかわからない状態でした。その原因の一つに、構造情報は電子顕微鏡などを用いることで詳しく調べることが可能ですが、電気化学測定などによる触媒能力は試料全体を平均化した情報でしか得ることができないため、構造と触媒能力の空間的対応ができないことが一因であるとされていました。そこで、今回、その場構造解析とその場電気化学測定を組み合わせることで窒素などの化学元素がグラフェンのエッジ構造にドープされたとき、エッジ構造が持つ触媒能力はエッジ構造ではない場所の触媒能力と較べて100倍以上増大することが明らかとなりました。これら一連の実験により、炭素系触媒の幾何学構造情報と電気化学性能をナノスケールで対応づけることに成功し、世界で初めてグラフェンのエッジ構造が高い触媒能力を示すことを直接実証しました。
水素発生触媒に関してはJSTさきがけの3年半の研究の終着点であり、炭素触媒の設計指針を明確に示せました。また、そこに離散数学から導かれるグラフェン構造の幾何学的不安定性の解消という数学的な視点を加えることで異元素がグラフェンの格子のどこに取り込まれやすいかを数学的に予測し、実際にエッジ構造に選択的に異元素が取り込まれ取り込まれた異元素が触媒能力を発揮することをさきがけ研究と協同して突き止めました。複数の学問体系を繋いだ学際的論文となり、まとめるのに非常に苦労しましたがとても良い論文に仕上がったと思います。

詳しい内容についてはプレスリリースをご覧ください。
プレスリリースタイトル：グラフェン構造を数学的観点から設計し、その優位性を電気化学イメージングにより初めて実証

論文はオープンアクセスなので無料でこちらから閲覧可能となっています。
Title: Chemical Dopants on Edge of Holey Graphene Accelerate Electrochemical Hydrogen Evolution Reaction

伊藤良一

日経エレクトロニクス誌で研究特集

日経エレクトロニクス2019年3月号でJST-さきがけ研究の集大成である耐腐食性卑金属に関する研究が特集されました。詳しい内容は書けませんが、家庭などをターゲットとした小型水電解装置で用いられる白金電極を腐食しない卑金属電極でどう置き換えるかなど書かれています。他の特集も一読しましたが水素社会に必要な技術がわかりやすく書かれているので興味があれば読んでみてください。

対象研究論文は
Graphene Layer Encapsulation of Non-Noble Metal Nanoparticles as Acid-Stable Hydrogen Evolution Catalysts
と
Cooperation between holey graphene and NiMo alloy for hydrogen evolution in acidic electrolyte
です。


伊藤良一

筑波大学Best Faculty Member2018選出

2018年度に筑波大学で極めて優れた活動を行ったと認められる教員25名に選出されましてBest Faculty Memberとして表彰されました。筑波大全ての教員の中から選ばれたことは大変名誉であり、大変励みとなりました。永田恭介学長、副学長、系長、新米の私を推薦していただいた教授の方々と選考して頂いた教授の方々にこの場を借りて感謝をいたします。これで終わりとせず、これからも筑波大の教員として優れた活動を続けていきたいと思います。

伊藤良一

Nanotech2019参加報告

１月３１日に東京ビックサイトで行われたNanotech2019に参加してきました。今回はさきがけの集大成の発表ということでJSTブースから発表させていただきました。当日は電極メーカーなど方からも興味を持っていただくことができまして参加して大変良かったと感じました。また別件ですが、60歳くらいのおじいちゃんから研究内容とは全く違うことで質問攻めにあい、なんでそんな内容を聞くんですかと聞いたら先生に聞いたほうが確実だからということで即席勉強会（高校基礎化学レベル）のような感じのこともやっていました。いろんな視点を持った人たちと出会えて面白い日となりました。
そして思わぬ再開もありました。なんと私の博士課程指導教官の榎敏明名誉教授（東京工業大学）と同じ時期に榎研に在籍していたインド人のJoseph Joly博士とばったり再開しました。まさかこの会場で会うとは思っておらず、お互い認識するのに間がありましたがお二人とも元気そうで何よりでした。研究者の世界はやはり狭いですね。

伊藤良一

nano tech 2019に参加します

1月30日から2月1日の10時～17時の間で開催されるnano tech 2019に参加します。3年半の研究支援を頂いたさきがけ研究の成果をまとめてJSTブースで発表いたします。私は30日と1日に授業が入っているので31日だけブースにいる予定です。当日は水の電気分解で使用される卑金属電極と耐腐食卑金属電極の紹介をする予定です


伊藤良一

筑波大学応用理工学類オープンハウス2018

今年も多くの筑波大学応用履行学類の2年生や3年生が研究室見学にきてくれました。今年から研究室に入りやすくするためにデコレーションを始めてみました。まだ研究室選びを迷っている学生がいたら是非一緒に藤田・伊藤研で最先端の研究をして研究成果を世界に発信していきましょう！

伊藤良一

さきがけ事後評価会終了

12月に行われたJSTさきがけ「エネルギーキャリア」領域のさきがけ3期生の事後評価会を無事終えることができました。本年度でエネルギーキャリアのさきがけ研究者は全員卒業になり、今後はCRESTの先生達が2年間研究継続する形になるようです。様々な大学の業務をこなしつつ3か月ごとの進捗報告は正直ハードでしたがそれは同時に研究に没頭できる期間でもあったのでこの3年間は本当にあっという間に過ぎていった気がします。3年間という長い間研究指導を頂き、非常に自由に研究をさせて頂いた江口浩一総括並びにアドバイザーの方々には深く感謝をいたします。また、何不自由なく研究に必要な業務をサポートして頂いたJST担当者の方々にも深く感謝をいたします。さきがけ期間終了後も私たちの研究は続いていきますがさきがけで得られた経験と繋がった縁を大切にしながら今後も一層頑張って行きたいと思います。


伊藤良一