グリーンＭＯＴ叢書グリーンテクノロジー―化学からのアプローチ

本の紹介

経済的に優れた物質合成方法である触媒の機能を活かした環境浄化技術・次世代燃料製造技術について展望。環境と人間社会が調和し共生するための未来の物づくりの可能性を探る。

グリーンMOT叢書
グリーンテクノロジー
―化学からのアプローチ
目次

　はじめに

第１章　持続する社会のための化学技術
　１．グリーンテクノロジーとしてのグリーンケミストリー
　　１.１　グリーン・サスティナブルケミストリー
　　　　　　（緑で持続的社会の化学）の必要性
　　１.２　グリーンケミストリーの原則
　　１.３　グリーンケミストリーの領域
　　１.４　グリーンケミストリーにふさわしい新しい技術の例
　　１.５　ものの成分等への規制
　　１.６　オゾンホール
　　１.７　グリーンケミストリーにおける触媒の重要性
　　１.８　触媒反応の例―ゾル−ゲル反応の酸触媒と塩基触媒による
　　　　　　違い
　　１.９　触媒の活躍・よりグリーンな化学反応例
　　１.10 生体触媒　……ほか
　２．持続する社会
　　２.１　環境と人間活動の調和と共生
　　２.２　エコロジカル・フットプリント
　　２.３　技術と社会制度の変革
　　２.４　環境倫理学の観点から
　　２.５　新たなパラダイムへ
　　２.６　未来世代に向けて我々のできること

第２章　化学反応の推進役「触媒」
　１．触媒の歴史
　２．触媒の働きと応用
　　２.１　触媒のできること
　　２.２　触媒の形態と分類
　　２.３　触媒と化学反応
　３．固体触媒の表面物質と反応の関係
　　３.１　Bi-Mo酸化物触媒とプロペン（C3H6）酸化反応
　　３.２　Al/SiO2触媒とメタン部分酸化反応
　　３.３　有機化合物の完全酸化反応とMn系酸化物触媒
　４．まとめと展望

第３章　吸着と物質分離技術
　１．吸着と理論
　　１.１　吸着はどのような現象か
　　１.２　吸着の理論と吸着等温線
　　１.３　多孔体と細孔
　２．さまざまな吸着剤
　　２.１　活性炭
　　２.２　ゼオライト
　　２.３　シリカゲル
　　２.４　有機修飾粘土
　３．吸着の評価技術
　　３.１　試料の前処理
　　３.２　重量法
　　３.３　容量法
　　３.４　吸着速度の評価
　４．吸着を用いた物質分離技術
　　４.１　圧力スウィングの原理
　　４.２　PSA法を用いた物質分離の例

第４章　触媒・吸着剤の設計と合成におけるグリーンテクノロジー
　１．ナノテクノロジーの発展
　２．金属ナノ粒子の合成におけるグリーンナノテクノロジー
　　２.１　還元剤を使用しない金属ナノ粒子の水系合成
　　２.２　超音波を利用した界面活性剤・還元剤不使用金属ナノ粒子
　　　　　　合成
　　２.３　超音波を利用した貴金属酸化物からの金属ナノ粒子合成
　３．界面活性剤を利用したメソポーラス材料の設計と合成
　　３.１　界面活性剤分子集合体を鋳型としたメソポーラス材料の合成
　　３.２　機能性ナノ骨格構造体の開発
　４．おわりに

第５章　触媒を用いた環境技術
　１．自動車排ガスの浄化と触媒
　２．排煙脱硝触媒
　３．排ガスの脱硫および脱硫触媒
　４．VOC（揮発性有機化合物）の浄化について
　５．廃棄プラスチックのリサイクルと触媒
　　５.１　プラスチックの生産と排出量
　　５.２　プラスチックの原料と生産量
　　５.３　プラスチックのリサイクル
　　５.４　埋め立て処理
　　５.５　PVCおよびPVC含有プラスチックとリサイクル
　６．生活関連の触媒技術
　７．まとめと展望

第６章　光　触　媒
　１．光を利用した触媒とは〜光触媒の定義，基本原理〜
　　１.１　酸化チタンがもつ電子の状態
　　１.２　酸化チタンがもつ電子の働き
　２．光触媒の調製
　　２.１　ゾル−ゲル法
　　２.２　酸化チタンの調製
　３．光触媒による反応機構
　　３.１　光触媒反応の開始
　　３.２　水の分解による水素生成
　　３.３　ハロゲン化エチレン類の分解
　４．光触媒の応用研究例
　　４.１　光触媒の可視光応答化
　　４.２　光触媒を利用した太陽電池
　　４.３　可視光による水の完全分解
　５．まとめ

第７章　自然に学ぶものづくりのグリーンテクノロジーへの
　　　　　 アプローチ
　１．自然に存在する無機物質
　　　　〜生物が作る無機結晶から地球が育む鉱物まで〜
　　１.１　自然界の中の無機物質
　　１.２　生物が作る無機結晶
　　１.３　地球が育む鉱物
　　１.４　結晶の人工育成
　　１.５　まとめと展望
　２．自然で観察できる面白い表面
　　　　〜“なぜだろう”を発現する原理とものづくりとのかかわり〜
　　２.１　自然界でみることができる面白い表面
　　２.２　モルフォチョウはなぜあんなにもきれいに輝くのか？
　　２.３　ハスの葉の上でなぜ水滴はコロコロと転がるのか？
　　２.４　自然に学ぶものづくり
　　２.５　まとめと展望
　３．自然のなかの無機物質成長〜無機結晶ができるまでとその形〜
　　３.１　自然でみることができる無機物質成長
　　３.２　結晶の生成（成長）
　　３.３　結晶の形
　　３.４　まとめと展望
　４．自然に学ぶ無機結晶育成〜環境調和型創成技術：
　　　　フラックス法の歴史と応用〜
　　４.１　なぜフラックス法か
　　４.２　フラックス法
　　４.３　フラックス法の歴史
　　４.４　結晶育成例
　　４.５　自然に学んだフラックス法
　５．自然に学ぶ機能性表面創成
　　　　〜環境融合プロセスの活用と環境機能材料への応用〜
　　５.１　自然に学ぶ機能性表面
　　５.２　超はっ水表面を作ろう
　　５.３　ルビーで表面をつつむ
　　５.４　その他の自然に学ぶものづくり技術
　　５.５　まとめと展望
　６．自然に学ぶものづくりにみるグリーンテクノロジーの未来

　おわりに

　索　　引


著者プロフィール ■編著者紹介
藤井　恒男（はじめに，第１章）
1945年生まれ
信州大学工学部環境機能工学科教授，理学博士，
専門：光物理化学・環境化学

■執筆者紹介（五十音順）
大石　修治（第７章）
1949年生まれ
信州大学工学部環境機能工学科教授，工学博士，
専門：無機材料化学・環境材料化学

岡田　友彦（第３章）
1975年生まれ
信州大学工学部物質工学科助教，博士（理学），専門：表面化学

小野　武彦（第２章，第５章）
1943年生まれ
信州大学工学部環境機能工学科教授，工学博士，専門：触媒化学

酒井　俊郎（第４章）
1970年生まれ
信州大学ファイバーナノテク国際若手研究者育成拠点助教，
博士（工学），専門：コロイド・界面化学

手嶋　勝弥（第７章）
1972年生まれ
信州大学工学部環境機能工学科助教，博士（工学），
専門：無機材料化学，表面科学

錦織　広昌（第６章）
1971年生まれ
信州大学工学部環境機能工学科助教，博士（工学），
専門：光物理化学

三島　彰司（第２章，第５章）
1949年生まれ
信州大学工学部物質工学科教授，工学博士，
専門：物理化学・触媒化学

藤井 恒男（ふじい つねお）