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極東極楽 ごくとうごくらく

豊饒なセカンドライフを求め大還暦までの旅日記

エネルギーと環境 194

2025年03月29日 | ネオコンバ-テック

彦根市ひこにゃんイラスト に対する画像結果
彦根藩の当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の井伊軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)
と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。


✳️「視力回復」に役立つ目の細胞

Lymphatic vessels
Boosted lymphatic vessels, showing the vessels in green
and the meninges tissue in blue.
 

✳️ 脳老廃物除去でマウスの記憶力劇的改善

✳️ 光触媒・水電解・産総研:最新特許事例
1️⃣特開2024-10721 光触媒およびその製造方法、ならびに光触媒
用いた酸素製造方法および水素製造方法(審査中)産総研
【要約】光触媒は、BiVOを含有する担体と、担体に担持され、
ヘキサゴナル相を備えるWOを有する。光触媒の製造方法は、ビス
マス塩とバナジウム塩を液体中で撹拌して溶液または懸濁液を得る混
合工程と、溶液または懸濁液にタングステン塩を添加し、さらに撹拌
して、BiVOを含有する担体と、担体に担持されたWOとを有
する光触媒の分散液を得る分散工程を有する。酸性下でも光触媒活性
が発揮できる光触媒を提供。(掲載済み)

2️⃣特開2023-54701 円筒型光触媒セル(産総研)日鉄ケミカル&マ
テリアル株式会社他(審査中)
【要約】下図1のごとく、内径Dが0.8cm以上である光透過性を
有する円筒型の容器に複数のガラス粒子により形成された多孔性のガ
ラス粒子担体及び光触媒が収容され、前記円筒型容器の側面から該円
筒型容器の直径方向に光を照射したときに、照射光量に対する透過光
量の比(透過光量/照射光量)が0.05%以上10%以下であるこ
とを特徴とする円筒型光触媒セルである。例えばBiVOを人工光
合成用等の光触媒として使用する場合において、その取り扱い性を改
善することができると共に、高い光触媒活性を達成して光の変換効率
を高めることが可能な円筒型光触媒セルを提供。

000002
【符号の説明】1:円筒型容器、2:光触媒複合体、3:光触媒反応
液、4:タンク、5:チューブ、6:光(照射光)、7:受光部、8a:
被照射面、8b:光照射の出口面。
【発明の効果】  本発明の円筒型光触媒セルを利用することで、例え
ば、人工光合成用等の光触媒を使用する場合において、その取り扱い
性を改善することができると共に、高い光触媒活性を達成することが
できる。そのため、太陽エネルギーによる光の変換効率を高めながら、
光触媒反応を行うことが可能になる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】  内径Dが0.8cm以上である光透過性を有する円筒型
の容器に複数のガラス粒子により形成された多孔性のガラス粒子担体
及び光触媒が収容され、前記円筒型容器の側面から該円筒型容器の直
径方向に光を照射したときに、照射光量に対する透過光量の比(透過
光量/照射光量)が0.05%以上10%以下であることを特徴とす
る、円筒型光触媒セル。
【請求項2】  前記円筒型容器の内径D(cm)と、  前記円筒型容器
に収容される、前記円筒型容器の長さ1cm当たりの前記多孔性のガ
ラス粒子担体及び光触媒の総質量M(g)との比(D/M)が、0.23
以上1.32以下である、請求項1に記載の円筒型光触媒セル。
【請求項3】  前記ガラス粒子担体は、ガラス粒子同士が互いに焼結
して一体化されたガラス粒子焼結体である、請求項1又は2に記載の
円筒型光触媒セル。
【請求項4】前記ガラス粒子担体は、複数のガラス粒子が前記円筒型
容器内に収容されてガラス粒子同士が互いに隣接してなるガラス粒子
集合体である、請求項1又は2に記載の円筒型光触媒セル。
【請求項5】前記光触媒が前記ガラス粒子担体の表面に担持されてな
る、請求項1又は2に記載の円筒型光触媒セル。
【請求項6】前記ガラス粒子担体を形成するガラス粒子は、平均粒径
が0.1~2mmである、請求項1~5のいずれか一項に記載の円筒
光触媒セル。
【請求項7】  前記光触媒は、バナジン酸ビスマス半導体である、請
求項1~6のいずれか一項に記載の円筒型光触媒セル。
【請求項8】  前記光が太陽光である、請求項1~7のいずれか一項
に記載の円筒型光触媒セル。(以下略)

3️⃣特開2023-15303 酸素生成用透明電極、その製造方法、それを備
えたタンデム型水分解反応電極、及びそれを用いた酸素発生装置 三
菱ケミカル株式会社 他(有効)
【要約】下図4のごとく、水分解反応において酸素発生側電極として
使用されるTa3N5を含む酸素生成用透明電極であって、600n
m~900nmの光の透過率が80%以上、かつAM1.5G照射下、
1.23VRHEでの光電流密度が3mA/cm以上である、酸素
生成用透明電極。透明度が高く、かつ従来のTa電極よりも電
極性能が改善された、酸素生成用透明電極を提供する。
000002
図4.実施例1で測定した、アンモニアガスと窒素ガスからなる混合ガ
ス(NH:N=3:7)で窒化して得た集積体の透明光電極のボ
ルタモグラム
【発明の効果】  本発明によれば、透明度が高く、かつ従来のTa
電極よりも電極性能が改善された、酸素生成用透明電極を得ることが
できる。本発明により提供される酸素生成用透明電極は電極性能が非
常に高い上、透明度が高いことから、水素生成用電極との間でタンデ
ム型水分解反応電極を形成することができる。このような形態により、
両電極を平面状に並べて配置する必要がないことから、入射する太陽
光等の光に対し、平面状に配置した場合と比較して約2倍の効率で水
分解が可能となり、これを用いた装置を得ることもできる。また本発
明の別の効果としては、透明基板上に透明な窒化タンタルの層を設け
た半導体装置用の基板を得ることもできる。また、本発明のさらなる
効果としては、Ti窒化物を用いた酸素生成用電極において、より効
率的に太陽光を利用できる酸素生成用透明電極を得ることもできる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】  水分解反応において酸素発生側電極として使用されるT
を含む酸素生成用透明電極であって、波長600nm~900
nmの光の透過率が80%以上、かつAM1.5G照射下、1.23
RHEでの光電流密度が3mA/cm以上である、酸素生成用透明
電極。
【請求項2】  請求項1に記載の酸素生成用透明電極と、波長600
nmよりも長波長側に吸収ピークを有する水素生成用電極を組み合わ
せた、タンデム型水分解反応電極。
【請求項3】  請求項1に記載の酸素生成用透明電極並びに/又は請
求項2に記載されたタンデム型水分解反応電極を備える、水分解装置。
【請求項4】  化合物の合成方法であって、  請求項3に記載の水分解
装置により水を分解して得られた水素及び/又は酸素を反応させるス
テップ、を含む、合成方法。
【請求項5】  前記化合物が、低級オレフィン、アンモニア又はアル
コールである、請求項4に記載の合成方法。
【請求項6】  請求項3に記載の水分解装置、及び触媒を備えた反応
器、を有する合成装置であって、  前記水分解装置から得られる水素
と、他の原料と、を前記反応器に導入し、反応器内で反応させる、合
成装置。(以下省略)

4️⃣特開2023-5244 形態が制御された粒子、該粒子からなる構造膜、
およびそれらの製造方法、ならびに該構造膜を用いたセンサ 産総研
(有効)
【要約】下図7のごとく、酸化タングステン、酸化タングステン水和
物、または、タングステン含有物質を含み、針状の形態を有すること
を特徴とする粒子と、この粒子から構成される構造膜とする。形態が
制御された酸化タングステン等の粒子、該粒子からなる構造膜、特に
アセトンや水素等を検知するガスセンサに好ましく利用される、特性
が優れた構造膜を提供すること。
000002
図7.針状の形態を有する酸化タングステン水和物からなる構造膜の走
査型電子顕微鏡写真
【発明の効果】  本発明の針状の形態を有する粒子は、微細構造におけ
る形態が制御されているため、粒子形態が不定形な従来の粒子に比べ
特性をより向上させることができ、ガスセンサ、分子センサ、2次電
池、太陽電池、触媒等の用途に利用することができる
  また、本発明の構造膜は、形態が針状に制御された粒子から構成さ
れており、しかも粒子が基材表面に核形成および結晶成長しているた
め、平板やフィルム等の2次元部材に加え、凹凸部材はメッシュ、不
織布、粒体、チューブ、容器内部外部、歯車等の3次元部材の形態を
とる基材との複合材料を容易に形成することができる。また、本発明
の構造膜は、基材を、溶媒に溶解するタングステンイオンを含む物質
を加えた溶液中に浸漬させることにより形成されているので、圧力容
器や高温装置を用いずに、基材として、プラスチック基材、セラミッ
ク基材、ポリマーフィルム、紙、金属、ガラス、カーボン材料、バイ
オ材料当を用いることができ、これらの基材との複合材料も形成する
ことができる。また、本発明の構造膜は、用途に応じて、数マイクロ
メートル以下の小型基材から1メートルを超える大型基材との複合体
を形成することができる。さらに、本発明の構造膜は、ガスセンサ、
分子センサ、溶液センサ等のセンサ、電池材料、人工光合成材料等に
好適に利用することができる。
  また、本発明のセンサは、特にガスセンサに適用した場合、半導体
ガスセンサで検出可能な可燃性ガス、還元性ガス、酸化性ガス、支燃
性ガス、水蒸気に対して、2以上20以下の抵抗率変化(Ra/Rg)
を示し、半導体ガスに比べ、より優れたガス検出特性を示す。また、
本発明のガスセンサは、アセトンやNO(二酸化窒素)等に対し
より検出感度が高く、優れた選択性を示す。
  可燃性ガスは、空気中または酸素中で燃えるガスであり、アセトン、
水素、メタン、プロパン、イソブタン、アンモニアなどである。
  還元性ガスは、酸素を奪う性質を持つガスであり、水素、一酸化炭素、
硫化水素、二酸化硫黄、アセトンなどである。
  支燃性ガスは、可燃性物質の燃焼を助けるのに必要なガスであり、酸
素、塩素、フッ素、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO)など
である。酸化性ガスは、支燃性ガスと同じである
【特許請求の範囲】
【請求項1】  酸化タングステン、酸化タングステン水和物、または、
タングステン含有物質を含み、針状の形態を有することを特徴とする
粒子。
【請求項2】  前記針状の形態は、以下のサイズ、最も長い長手方向
の長さ:L(nm)の範囲は、40nm以上であり500nm以下、
最も短い太さ方向の長さ:W(nm)の範囲は、5nm以上であり
50nm以下、最も長い長手方向の長さ:L(nm)と、最も短い太
さ方向の長さ:W(nm)の比率(R=L/W)の範囲は、2以上で
あり50以下、を有することを特徴とする請求項1に記載の粒子。
【請求項3】0℃から100℃の温度の溶液に、溶媒に溶解するタン
グステンイオンを含む物質を加え、反応させることにより、請求項1
または2に記載の粒子を形成することを特徴とする粒子の製造方法。
【請求項4】  前記粒子を、常圧(大気圧、1気圧)で形成することを
特徴とする請求項3に記載の粒子の製造方法。
【請求項5】  請求項1または2に記載の粒子から構成されることを特
徴とする構造膜。
【請求項6】  針状の形態を有する粒子どうしが、粒子の長手方向に
直交する方向に枝分かれする樹枝状の分岐部を介して結合しているこ
とを特徴とする請求項5に記載の構造膜。
【請求項7】  請求項5または6に記載の構造膜の製造方法であって、
  基材を、溶媒に溶解するタングステンイオンを含む物質を加えた溶
液中に浸漬させることにより、基材表面に酸化タングステン、酸化タ
ングステン水和物、または、タングステン含有物質からなる針状の形
態を有する粒子の核形成および結晶成長を行い、該粒子から構成され
る構造膜を形成することを特徴とする構造膜の製造方法。
【請求項8】前記構造膜を常圧(大気圧、1気圧)で形成することを
特徴とする請求項7に記載の構造膜の製造方法。
【請求項9】前記構造膜を0℃から100℃の温度で形成することを
特徴とする請求項7または8に記載の構造膜の製造方法。
【請求項10】前記基材表面に、溶媒に溶解するタングステンイオン
を含む物質を含有するコーティング溶液を塗布してシード層を形成し
た後、前記構造膜を形成することを特徴とする請求項7から9のいず
れか一項に記載の構造膜の製造方法。
【請求項11】  基材と、  この基材上に設けられた一対の電極と、
  前記電極上に形成された請求項5または6に記載の構造膜と、を有
することを特徴とするセンサ。
【請求項12】センサがガスセンサであり、可燃性ガス、還元性ガス、
酸化性ガス、支燃性ガス、または、水蒸気を検出対象ガスとすること
を特徴とする請求項11に記載のセンサ。
【請求項13】検出ガスが空気に対して、2以上20以下の抵抗値変
化を示すことを特徴とする請求項12に記載のセンサ。
【請求項14】アセトンに対する抵抗値変化と水素に対する抵抗値変
化を比較した場合、1以上10以下の比率のアセトン選択性が得られ
ることを特徴とする請求項12または13に記載のセンサ。
【請求項15】  NO(二酸化窒素)に対する抵抗値変化と水素に対
する抵抗値変化を比較した場合、1以上7.5以下の比率のNO
二酸化窒素)選択性が得られることを特徴とする請求項12または1
3に記載のセンサ。(以下省略)

5️⃣特開2022-71668 光触媒複合体及びこれを用いた光触媒反応方法
日本製鉄株式会社 他(審査中)
【要約】複数のガラス粒子により形成された多孔性のガラス粒子担体
バナジン酸ビスマス半導体からなる光触媒とを有して、前記光触媒
が前記ガラス粒子担体と共に存在しており、前記ガラス粒子担体の比
表面積が12~240cm/gであることを特徴とする光触媒複合
体である。BiVO光触媒を複数のガラス粒子により形成される多
孔性のガラス粒子担体に担持させることで、BiVO光触媒の取り
扱い性を改善することができると共に、高い光触媒活性を示すことが
できる光触媒複合体の提供。
【特許請求の範囲】
【請求項1】複数のガラス粒子により形成された多孔性のガラス粒子
担体とバナジン酸ビスマス半導体からなる光触媒とを有して、前記
触媒
が前記ガラス粒子担体と共に存在しており、前記ガラス粒子担体
の比表面積が12~240cm/gであることを特徴とする光触媒
複合体。
【請求項2】 前記ガラス粒子担体は、ガラス粒子同士が互いに焼結し
て一体化されたガラス粒子焼結体である請求項1に記載の光触媒複合体。
【請求項3】  前記ガラス粒子担体は、複数のガラス粒子が容器内に
収容されてガラス粒子同士が互いに隣接したガラス粒子集合体である
請求項1に記載の光触媒複合体。
【請求項4】  前記光触媒が前記ガラス粒子担体の表面に担持されて
なる請求項1に記載の光触媒複合体。
【請求項5】  前記ガラス粒子担体を形成するガラス粒子は、平均粒
径が0.1~2mmである請求項1~4のいずれかに記載の光触媒
複合体。
【請求項6】  前記光触媒が水と共に光触媒分散液として存在して、
光触媒分散液中に前記ガラス粒子担体が浸漬してなり、前記光触媒
の少なくとも一部が前記ガラス粒子担体の空隙内に存在する請求項1
~4のいずれかに記載の光触媒複合体。
【請求項7】  複数のガラス粒子により形成された多孔性のガラス粒
子担体が、バナジン酸ビスマス半導体からなる光触媒、酸化還元体、
及び水を含んだ光触媒反応液に浸漬した光触媒反応装置に対して光を
照射することで、前記光触媒反応液中の酸化還元体を還元すると共に
水の酸化反応を伴う光触媒反応を行うことを特徴とする光触媒反応方
法。(以下省略)

6️⃣特開2022-71647 光触媒反応装置及びこれを用いた光触媒反応方
法 日本製鉄株式会社 他(有効)
【要約】図1のごとく、水及び光触媒を含んだ反応溶液を収容する光
透過性の反応容器2を有して、前記反応容器2には、前記反応溶液5
を反応容器2内に収容するための注入口3と前記反応溶液5を反応容
器2の外部に排出するための排出口8とが設けられていると共に、光
透過性を有する粒状体4が装填されており、該反応容器2に収容され
た前記反応溶液5が排出口8から排出されるまでの間に、水の酸化反
応を伴う光触媒反応が行われる光触媒反応装置であり、また、これを
用いたガスの製造方法である。太陽エネルギーの変換効率を高めなが
ら、光触媒反応を行うことができる光触媒反応装置、及びこれを用い
たガスの製造方法を提供
000002
図1、本発明の光触媒反応装置について説明するための模式図
【符号の説明】1  光触媒反応装置 2  反応容器 3  注入口 3a  
光触媒注入口 3b  レドックス注入口 4  粒状体 5  反応溶液
6  光触媒 7  ガス排気口 8  排出口 9  循環経路部 11a、
11b  光触媒前駆体タンク 12a、12b、12c  ポンプ 13 
 反応タンク 14a、14b、14c  バルブ 15  反応溶液回収制
御バルブ 16  反応溶液回収タンク 17a、17b、17c、17
d  排出バルブ 18  光触媒反応装置 19  光触媒反応装置 20  
注入バルブ 21  レドックス媒体供給装置

7️⃣特開2022-069999 ピラゾリン化合物を用いた水素製造用光触媒
体およびそれを用いた水素製造 株式会社日本化学工業所他(有効)
【要約】例えば、下記構造式、で示される化合物を含有する水素製造
光触媒体、および当該光触媒体を用いることを特徴とする水素製造
方法を提供する。可視光で水を分解し、水素発生効率が高く、安価な
水素を提供することが可能となる、ピラゾリン化合物を含有する水素
製造用光触媒体、およびそれを用いた水素製造方法を提供する。
000002
【発明の効果】  本発明のピラゾリン化合物を含有する光触媒体を用
いることにより、可視光で水を分解し、水素発生効率が高く、安価な
水素を提供することが可能となる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
  一般式(1)
【化1】000003
[式(1)中のA1は下記に示す構造である。
【化2】000004
  R2及びR3は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸
基、炭素数1~8の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、炭素数1~8
の直鎖状もしくは分枝状アルコキシ基又はニトロ基を表し、nは1又
は2を表す。R4及びR5は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン
原子、水酸基、炭素数1~8の直鎖状もしくは分枝状アルキル基、炭
素数1~8の直鎖状もしくは分枝状アルコキシ基、炭素数1~4の直
鎖状もしくは分枝状アルキル基を有してもよいアミノ基又はシアノ基
を表し、X1は酸素原子又は硫黄原子を表す。
  式(1)中のR1-A2は下記に示す構造である。
【化3】000005
  R1はシアノアクリル基を表す。
  R6水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~8の直鎖状もしくは分枝
状アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基を表し、X2は酸素原子又は硫
黄原子を表し、oは1~3の整数を表す。
  式(1)中のA3は下記に示す構造である。
【化4】000006
  R7及びR8は、それぞれ独立して、親水性基を表し、pは1又は2
を表す。]で示されるピラゾリン化合物を含有することを特徴とする
水素製造用光触媒体。
【請求項2】
  一般式(1)のA3におけるR7及びR8は、それぞれ独立して、水素
原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1~8の直鎖状もしくは分枝状
アルキル基、炭素数1~8の直鎖状もしくは分枝状アルコキシ基、ニ
トロ基、炭素数1~4の直鎖状もしくは分枝状アルキル基を有しても
よい又はアリール基を有していてもよいアミノ基、シアノ基、炭素数
3~11かつ酸素数2~6の直鎖状もしくは分枝状もしくは環状グリ
コール基又はエステル化されていてもよいカルボキシル基を表す、請
求項1に記載の水素製造用光触媒体。
【請求項3】  請求項1または2に記載の光触媒体を用いることを特
徴とする水素製造方法。(以下省略)

8️⃣特開2022-69684 エレクトロクロミック素子 産総研(有効) 
【要約】下図1のごとく、  透明基材の内に多層膜を形成したエレクト
ロクロミック素子である。少なくとも透明基材の上に、遷移金属酸化
物を含む透明電極層、第1のエレクトロクロミック層、電解質層、金
属シアノ錯体を含むエレクトロクロミック層、第2の透明電極層を順
に形成し、電解質層は、(トリフルオロメタンスルホニル)イミド塩
を含むことを特徴とする。
000002
図1. 本発明によるエレクトロクロミック素子の一例を示す断面図
【符号の説明】
  1、2  エレクトロクロミック層  3、4  透明電極層  5、6  基材
  7      電解質層

【特許請求の範囲】
【請求項1】  遷移金属酸化物を含む第1のエレクトロクロミック層
と金属シアノ錯体を含む第2のエレクトロクロミック層との間に電解
質層を挟み込みこれを透明電極層の間に挟み込んだ多層構造体からな
る着色状態及び無色透明状態に色変化するエレクトロクロミック素子
であって、
  前記電解質層は、少なくとも、ビス(トリフルオロメタンスルホニ
ル)イミド、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
カリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ナトリウム
ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドのいずれか一種類以上
の(トリフルオロメタンスルホニル)イミド塩を有機溶媒とともに含
み、  前記第1のエレクトロクロミック層は、前記遷移金属酸化物と
して、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化バナジ
ウム、酸化チタンのうちの少なくとも一種を含むことを特徴とするエ
レクトロクロミック素子。
【請求項2】  前記電解質層は、透明材料からなる粘度調整材を含む
ことを特徴とする請求項1記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項3】  前記金属シアノ錯体は、  Aを陽イオン、  Mをバナジ
ウム、クロム、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、ロジウム、ニ
ッケル、パラジウム、白金、銅、銀、亜鉛、ランタン、ユーロピウム、
ガドリニウム、ルテチウム、バリウム、ストロンチウム、及びカルシ
ウムからなる群より選ばれる金属原子、M’を、バナジウム、クロム、
モリブデン、タングステン、マンガン、鉄、ルテニウム、コバルト、
ニッケル、白金、及び銅からなる群より選ばれる金属原子、xを0~
3の有理数、yを0.3~1.5の有理数、zを0~30の有理数とし
て、
          AxM[M’(CN)6]y・zH2
の一般式で表される群より選ばれる1種又は2種以上からなるプルシ
アンブルー型金属錯体であることを特徴とする請求項1乃至3のうち
の1つに記載のエレクトロクロミック素子。(以下省略)

点検中の“泊原発”を2030年代前半までに3基すべて再稼働へ 北海道電力が方針発表 発電量の6~7割を原子力が占める見通しに 電気料金を値下げへ―専門家はそれ以外の負担も指摘
点検中の“泊原発”を2030年代前半までに3基すべて再稼働へ 北海道電力が方針発表 発電量
の6~7割を原子力が占める見通しに 電気料金を値下げへ―専門家はそれ以外の負担も指摘
© FNNプライムオンライン

✳️
 
“泊原発”を2030年代前半までに3基すべて再稼働

北海道電力は3月26日、泊原発1号機と2号機について2030年代前半の
再稼働を目指す方針を示した
2024年に原子力規制委員会の審査が事
実上終わった3号機は、2027年のできるだけ早い時期に稼働させると
している。
3月23日、鈴木直道北海道知事は泊原発を初めて視察。
子力規制委員会の審査に合格すれば、その後の再稼働には知事の同意
が必要だが、現段階で明言を避けた。
「原子力規制委員会での審査は
継続している状況なので、予断を持って申し上げる状況にない」(鈴
木 直道 北海道知事)
再稼働後は「適正な水準で電気料金を値下げする
」という。
その具体的な金額については、2025年中に発表したいとし
ている。

図1

 ✳️ PFAS、分解して再利用 英オックスフォード大
【要約】ポリフルオロアルキルおよびパーフルオロアルキル物質(PFAS)
は、高い熱的および化学的安定性と疎水性および疎油性のため、日常
の消費者製品に含まれる、PFASにその特性を与える不活性炭素-フッ
素(C-F)結合は、脱フッ素化による分解に対する耐性も提供し、環境や
人体に長期間残留し、安全性と健康に大きな懸念を引き起す。PFASの
分解・無毒化(非焼却アプローチ)は、パーフルオロカーボン(PFC)や
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの高分子PFASのリサイクルプ
ロセスの超光還元剤KQGZによるPFASの脱フッ素化について報告する。
一連のPFASは、40〜60°Cで光触媒的に脱フッ素化でき、PTFEはアモ
ルファス炭素塩とフッ化物塩に変換する。PFC、パーフルオロオクタ
ンスルホン酸(PFOS)、ポリフルオロオクタン酸(PFOA)および誘導体
などのオリゴマーPFASは、脱フッ素化製品として炭酸塩、ギ酸、シ
ュウ酸塩、およびトリフルオロ酢酸に変換提供できる。これにより、
PFAS中のフッ素を無機フッ化物塩としてリサイクルできる。このメ
カニズム調査により、PTFEとオリゴマーPFASの反応挙動と生成物成
分の違いを明らかにした。この研究は、「永遠の化学物質」である
PFAS、特にPTFEの低温光還元的脱フッ素化、および新しい超光還元
剤の発見への道を開くものである。
【掲載誌】
題目:
Phosphate-enabled mechanochemical PFAS destruction for fluoride reuse
掲載誌:
. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08698-5
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 ベートーヴェン|ピアノ協奏曲 第5番 変ホ長調 作品73《皇帝》



今日の言葉:妻が書道の受講料が値上がりで迷う。なんもかも値上り
      酷いことになり、彼女の体制不信がピークにあり、「わ
      たしゃ、怖い。大谷翔平さん、助けて!」。
      


         春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
                春だというのに自然は沈黙している。

                                                    レイチェル・カーソン 『沈黙の春』

                         


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エネルギーと環境 193

2025年03月29日 | ネオコンバ-テック

彦根市ひこにゃんイラスト に対する画像結果
彦根藩の当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時
代の井伊軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)
と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。

             

【季語と短歌:3月29日】

      霾天や桜前線”異常なし” 

               高山  宇(赤鬼)


✳️ 2024年度光産業出荷額 1.8%成長/12兆6309億円
2023年度全出荷額(実績)は12兆4,035億円,成長率-3.5%,2023年
度国内生産額(実績)は5兆9,290億円,
成長率-3.2%となった

図3 性能特性図(JVカーブ)
✳️ ペロブスカイトPVの発電効率1.5倍

3月24日、三菱マテリアルは2025年エネコートテクノロジーズと共同
で、従来の約1.5倍の発電効率を実現したペロブスカイト太陽電池向け
成膜用インクを開発。
三菱マテリアルによると、逆型構造のペロブスカイト太陽電池では、
電子のみを集電板に運搬するための電子輸送層を、ペロブスカイト発
電層にダメージを与えずに形成する必要がある。また、ペロブスカイ
ト太陽電池の商用化に向けて、より低コストの材料や成膜方法を開発
することが求められていた。今回開発した塗布型の電子輸送層成膜用
インクは、酸化スズナノ粒子の表面を適切な材料で被覆している。こ
れにより有機溶媒中に凝集させることなく分散させ、ペロブスカイト
発電層に十分に密着した塗膜を形成することが可能になった。これを
使用することでペロブスカイト発電層から生成される電子を金属電極
に効率的に輸送できるようになり、発電効率が従来の約1.5倍の16.0%
に向上。


図1. 本研究で用いた「硫黄プラズマ援用スパッタリング法」の模式図。
(a) 装置の全体像と、(b) 硫黄プラズマ供給装置の内部の様子。
✳️ 太陽電池用SnS薄膜の最適組成解明
東北大学の研究グループは,S硫化スズ(SnS)薄膜太陽電池の性能を
左右するSnS薄膜の電気的性質と膜質に,スズと硫黄の比率(組成)
が及ぼす影響を解明。SnSは,地球上に豊富で無害なスズと硫黄だけ
で構成される環境に優しい半導体であることから,太陽電池や熱電変
換素子としての活用が期待されている。しかし,硫黄が蒸発しやすい
元素であることから,SnSを薄膜にする際には,スズと硫黄の比率が
化学式通りの 1:1 からわずかにずれるが,その影響については十分に
解明されていなかった。研究では,SnS薄膜を作製する際に,硫黄の
供給量を厳密に制御できる独自の手法を用いた。具体的には,SnS 焼
結体をターゲットとした通常のスパッタリングに加えて,プラズマ化
した硫黄を薄膜堆積部に供給する。硫黄プラズマは硫黄粉末をヒータ
ーで加熱して得られる硫黄蒸気に高
周波を印加することで得られる。
硫黄粉末の加熱温度を変えることで,
硫黄プラズマの供給量を制御し,
薄膜中の硫黄量を精密にコントロー
ルした。これにより,スズと硫黄
の比率が微妙に異なるp型SnS薄膜
(1:0.81,1:0.96,1:1,1:1.04)の
作製に成功。これらの薄膜を詳細
に解析した結果,わずかな組成のず
れが,電気的特性や膜質に大きな
影響を及ぼすことが明らかになった。
【論文情報】
タイトル:Non-stoichiometry in SnS: How it affects thin-film
morphology and electrical properties
掲載誌:APL Materials 
DOI:10.1063/5.0248310
https://doi.org/10.1063/5.0248310


三次元磁壁移動型磁気メモリの概略図  出所:岐阜大学他

 ✳️ 層厚制御した多層構造の人工強磁性細線作製
岐阜大学と名古屋大学、早稲田大学、京都大学の研究グループが、層
膜を制御した多層構造の「人工強磁性細線」の作製に成功した。人工
強磁性細線を利用した大容量メモリや磁気センサーの開発などに期待
する。
3月27日 10時30分 公開

20250324.png
人工強磁性細線:組成の異なる強磁性金属同士の層厚がnmオーダー
で多層構造になった細線のこと。1980年代頃から研究が始まった「人
工格子」(各層の厚さを原子層単位で制御して積層した人工的多層膜
のこと)になぞらえて「人工強磁性細線」と名付けた。
二浴電析法:2種類の電解質溶液を利用して電析する手法。異なる電解
質溶液で電析を行い、異なる物質を積層させることができる技術。一
方で、積層させる電極などを異なる電解質溶液間で物理的に移動させ
る必要がある。










図 リチウムー水素電池の概略図:Li−H電池の概略図。挿入図は、充電および放電中の
  Li−H電
池内のイオン選択的輸送の概略図。

✳️ 充電式リチウム水素ガス⓶
【要約】
世界的なクリーンエネルギーへの移行とカーボンニュートラルでは、
高性能バッテリーの開発が求められている。ここでは、最も軽い元素
であるLiとHの2つを利用した充電式リチウム金属触媒水素ガス(Li-H)
電池を報告する。Li−H電池は、Hの酸化還元によって動作。カソード
に /H、アノードに Li/Li。Hの普遍的な性質++ カソードにより、バ
ッテリーは最大2825Whkg−1の高い理論比エネルギーを含む魅力的な
電気化学的性能を実証、放電電圧3V往復効率99.7%可逆面容量 5
〜20mAh cm−2、-20〜80°Cの広い動作温度範囲、および活物質の高
い利用率を備えた全気候特性再充電可能な陽極フリーLi−H電池は
<0.1 mg cmの低触媒負荷下で、費用対効果の高いリチウム塩からLi
金属をめっきすることによりさらに構築される。この研究は、高性能
エネルギー貯蔵アプリケーション向けの触媒水素ガスカソードに基づ
く電池設計法を示す
-----------------------------------------------------------------------
TableS1. Li-Hバッテリーの異なる放電生成物に対する理論的特定エネルギー


図S1. スウェージロック型Li-Hセルのセットアップ

図 S2. Li-H セルの GC および DEMS 分析。(a) Li-H セルの GC 分析セットアップ。異なる
放電電流密度での 12.5 M H3PO4 カソード電解質を使用した Li-H セルの H2 生成の変化
(b) および対応する放電曲線 (c)。14.5 M H3PO4 カソード電解質を使用した Swagelok Li-
H セルの H2 発生の DEMS 分析 (d)。Swagelok Li-H バッテリーの対応する電圧プロファ
イル (e)。バッテリーのガス経路が緑色で強調表示された DEMS システムの実験セットア
ップ (f)。

図S2。 Li-H セルの GC および DEMS 分析。(a) Li-H セルの GC 分析セットアップ。異なる
放電電流密度での 12.5 M H3PO4 カソード電解質を使用した Li-H セルの H2 生成の変化
(b) および対応する放電曲線 (c)。14.5 M H3PO4 カソード電解質を使用した Swagelok
Li-H セルの H2 発生の DEMS 分析(d)。Swagelok Li-H バッテリーの対応する電圧規定 (e)。
バッテリーのガス経路が緑色で強調表示された DEMS システムの実験セットアップ (f)。

図 S4. 電流密度 1.0 mA cm-2、固定容量 0.5 mAh cm-2 での Li-H セルのサイクル性能
(a) と電流密度 0.5 mA cm-2、固定容量 5.0 mAh cm-2 での Li-H セルのサイクル性能 (b)

図 S4. 電流密度 1.0 mA cm-2、固定容量 0.5 mAh cm-2 での Li-H セルのサイクル性能
(a) と電流密度 0.5 mA cm-2、固定容量 5.0 mAh cm-2 での Li-H セルのサイクル性能 (b)


図 S5. 異なる濃度の H3PO4 電解質と異なる放電深度 (DOD) を使用した Li-H バッテリー
の性能。(a) 異なる濃度の H3PO4 電解質を使用した Li-H バッテリーの OCV。電流密度
0.5 mA cm-2 で (b) 10 M および (c) 12 M のカソード H3PO4 電解質を使用した Li-H セ
ルの完全放電および充電状態での放電/充電曲線。(d) 15 µL 14.5 M H3PO4 カソード電解
質を使用した 2 mAh cm-2 の設定容量での Li-H セルのサイクル性能。(e) 25 µL 14.5 M
H3PO4 カソード電解質を使用した 5 mAh cm-2 の設定容量での Li-H セルのサイクル性能。

図S6。Pt/Cカソードの特性。(a)、(c)、XPSおよび(b)、(d)、Li-Hセルにおける50サイクル
前(a, b)および後(c, d)のPt/CカソードのSEM画像


図S7。Li-Hバッテリー用Pt/C触媒のリサイクル。


図S18。H2ガスの高利用率を持つLi-Hバッテリーシステムの将来の生

産。Li-HバッテリーのためのH2ガス統合管理システムの概略。 
                         この項つづく                          

  ラフマニノフ|ピアノ協奏曲 第2番 ハ短調 作品18

 





今日の言葉:花見の準備が遅れる。気鬱を晴らす絶好のチャンス!


         春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
                春だというのに自然は沈黙している。
                      
                         

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