吸着・触媒化学研究室（信州大学　工学部物質化学科）

吸着・触媒化学研究室
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コンピュータや携帯電話、エコカーなどが身近になり、私たちの生活は豊かになりました。また、分析機器が飛躍的に発達し、これまでにわからなかった様々な現象が少しずつ明らかになってきています。しかしながら、なおも自然現象の多くは漠たる謎に包まれています。当研究室では、吸着と触媒をキーワードとした材料開発を通じて、広い世界を眺めつつ自然の謎を少しずつ解きながら、心の豊かさを追究することを目指しています。

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研究内容

わたしたちは「シリカ（SiO2）」を主成分とする物質に興味を持っています。地球を構成する元素のうち、酸素は最も多く、ケイ素は２番目に多いためです。また、シロキサン結合（-O-Si-O-）の結合角がフレキシブルであるために、できあがる構造とかたちは多種多様です。例えば、構造は細かい分子レベルの穴が多数あいている（多孔質）シリカを合成できますし、大きさが揃った球状粒子も合成によって得られます。わたしたちはこの特徴に興味を持って、吸着剤や触媒の担体などに応用しようとしています。最近では例えば、ポリマービーズの代替として化粧品業界で注目されているシリカビーズを色素の担体として応用する研究にも取り組んでいます。

シリカマイクロカプセルの合成と応用

無機中空微粒子は新しいタイプの機能性材料として期待できます。当研究室では、直径サブμmから数μm級のシリカまたは有機シリカ中空粒子を合成し、その特徴について研究しています。

水中での有機分子のインターカレーション化学

わたしたちは、水に溶解する有機分子の吸着に興味をもっています。環境中の有害物質を除去するという環境浄化だけでなく、最近では、飲料応用（カフェインレス）、発光材料、酵素のような高活性触媒などにも応用可能です。

吸着性をもつナノシートの水熱コーティング

ナノシートの実用性を高めるには、その「かたち」を整えることが欠かせません。「かたち」はマル、板、棒など様々です。身の回りの材料は、この「かたち」の組み合わせではないでしょうか。私たちは大きさのそろったマルのシリカ粒子表面で層状のケイ酸塩（ナノシート）が結晶成長することを発見しました(J. Phys. Chem. C, 116, 21864-21869 (2012))。不思議なことに表面にあるナノシートは、水に浸しても剥がれてくることはありません。この現象を応用して、高性能なカラム充填剤や化粧品顔料などに応用する研究を進めているところです。

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研究内容

シリカマイクロカプセルの合成と応用

水中での有機分子のインターカレーション化学

吸着性をもつナノシートの水熱コーティング

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