奨励賞（千代田化工建設賞）

ナノ構造を制御したチタニア系光触媒の開発と応用に関する研究

　

　亀川氏は，環境調和型触媒反応や太陽光エネルギー変換型光触媒反応への応用を目的として，独自のナノ構造および界面制御を駆使することにより，従来系とは異なる特異な反応性や機能性を示す新規チタニア系触媒および光触媒材料を数多く開発してきた。
　亀川氏は，球状高分子微粒子と界面活性剤を鋳型材料として用いてマクロ・メソ高次細孔構造を有する多孔性シリカを合成し，その細孔骨格内や表面に四配位または六配位構造のチタニア種を固定化した新規なチタニア系多孔質材料を開発し，これらが触媒的選択酸化反応や光照射下における光触媒的有機物分解反応に対して高い活性を示すことを世界に先駆けて実証した。マクロ・メソ高次細孔構造が触媒活性および選択性の向上に大きく寄与することを見出し，特にサイズの大きな分子の触媒変換に有効であることや，マクロ・メソ高次細孔構造が示す特異な吸着特性が水や空気中に含まれる希薄な有機分子を分解する際に極めて有効であることを示している。
　また，チタニア系光触媒の最大の課題である可視光応答性の欠如を解決すべく，チタニアとフェノール類縁体の特異な反応を通して形成される界面錯体に着目し，色素分子を高効率電子移動が可能な形態でチタニア表面に固定化した可視光応答型光触媒を開発した。系統的な検討から分子リンカーの形状が複合型光触媒の安定性および光触媒活性に大きな影響を及ぼすことを明らかにし，特に環状構造を有するスルホカリックスアレーンを介してカチオン性色素をチタニア表面に連結させた複合型光触媒が，可視光照射下で安定かつ高効率に水を還元して水素を生成可能であることを実証している。
　さらに，チタニア系光触媒の環境浄化分野への応用展開を促進することを目的に，高機能性チタニア薄膜の設計・開発も行っている。光照射下でその表面が親水化して自浄作用を示すチタニアと疎水的で耐薬品性に優れるフッ素樹脂をナノレベルで複合化可能なコーティング法を開発し，これにより「自浄作用」と「超撥水特性」を併せ持つ多機能集積型チタニア薄膜光触媒を初めて実証している。
　以上の研究成果は，亀川氏の卓越した触媒設計技術と独創的思考によりなし得たもので，今後の高機能触媒および光触媒開発に大きく貢献するものである。
　よって，同氏の本業績は本会表彰規程第12条に該当するものと認められる。

 

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