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環境物質工学科

研究分野の紹介

research field 1.無機材料系 (分野)セラミックス材料学、無機機能材料学

 セラミックスで循環型社会を構築します

 セラミックスは陶磁器や耐火レンガなどとして古くから利用されてきた材料です。近年では私たちの豊かな生活を支え、人類の持続的発展に必要不可欠な材料として重要性が増しています。例えば、冷暖房の効率を高める断熱ガラスや調光ガラス、水をきれいにするゼオライト、CO₂を排出せず環境に優しい燃料電池などがあげられます。私たちはエネルギー変換能を持つ材料の開発や環境浄化能のある可視光応答型光触媒、レアメタルを含む廃棄物の機能材料への変換など新しいリサイクル手法の開発に取り組んでいます。

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無機材料の機能を活かして油と水を素早く分離する
 西本 俊介 准教授【愛媛県立宇和島東高等学校卒業】

 チタンでできたメッシュを電気炉で加熱し、表面に酸化被膜(酸化チタン)を形成させます。このメッシュに太陽光をしばらく当て、水で少し湿らせた後、油と水の混合液をメッシュに流し入れると、水はメッシュを通り抜けますが、油はメッシュ上にトラップされ、油と水を素早く分離することができます。太陽光に含まれる紫外線により、酸化チタン表面が水に非常になじみやすくなり、メッシュ表面が水の膜でしっかりと覆われるため、水に溶けることができない油はメッシュを通り抜けることができなくなります。この技術は、タンカー事故等で油が環境中に流出した際などに役に立つと考えられます。私たちは、このような無機機能性材料の開発に取り組 んでいます。

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research field 2.有機材料系 (分野)有機機能材料学、環境高分子材料学

 有機材料で21世紀の地球環境を救います

 プラスチックや医薬品などの有機材料は、日常生活を支える材料として不可欠ですが、近年では、合成技術を巧みに駆使して分子をデザインしたり、集合状態の構造を制御したりすることによって高度な機能発現が可能になる材料として注目を集めています。燃料電池の電極材料として利用が期待できるカーボンナノチューブなどの炭素複合材料や植物由来のバイオマスプラスチックや超高耐久性スーパーエンプラなどこれからの地球環境保全に必要な新規材料の開発やエネルギーコストの小さいエコ調製法の確立などに取り組んでいます。

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未来社会に貢献するプラスチックってなんだろう?
 木村 邦生 教授【山口県立宇部高等学校卒業】

 地球温暖化やマイクロプラスチック問題などプラスチックが関わる環境問題が数多くあり、その解決は今世紀を生きる私たちの喫緊の課題です。しかし、プラスチックを全く使わない社会の到来は想像できません。資源循環型社会を創るためには、SDGsに資するプラスチックを開発せねばなりません。私たちの研究室では、自然の仕組みを取り入れたエコ合成法によるプラスチック材料の開発、植物からプラスチックを創り出す研究、また、効率的なプラスチックリサイクル法の開発などに取り組んでいます。

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research field 3.プロセス工学系 (分野)環境プロセス工学、環境反応工学

 プロセス工学は化学技術の実用化展開の礎です

 無機化学や有機化学の研究でいかにすばらしい成果を見出したとしても、それを実用化段階まで発展させる技術がなければ、それは絵に描いた餅でしかありません。開発された技術の種を実社会に届ける役割をプロセス工学が担っています。ここでは環境調和型製造プロセスの設計・開発や大気・水の汚染防止と環境保全に関する研究が中心です。例えば、人工生体膜を利用した物質転換プロセスの効率化や廃棄バイオマスを有効活用した窒素酸化物などの吸着能に優れた環境浄化触媒の開発などに取り組んでいます。

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環境に優しい物作りの方法を創り出す
 木村 幸敬 教授【愛媛県立今治西高等学校卒業】

 現在、地球上には廃棄物や木材の切れ端などバイオマスと呼ばれる未利用の資源が大量に存在します。廃棄物やバイオマスから、現在利用されているのと同じ品質の物質を作ることができれば、地球環境への負担が少なくなります。物を作るとき、原料を無駄なく目的の物質に変えたり、省エネルギーで分離できるような効率の良い生産・分離プロセスは、環境に負担をかけず、環境改善に大きく貢献します。今、私達は水や生体膜の優れた性質を利用して、廃棄物やバイオマスを使い切る効率の良い物質生産のプロセスを創り出す研究を行っています。

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