応用無機化学１（無機固体化学）

Applied Inorganic Chemistry 1

991621F

16CHIAC301

有賀　克彦、塚原　次郎、ジア　チンシン、大津　博義、工藤　昭彦

Akihiko Kudo, Katsuhiko Ariga, Jiro Tsukahara, Qingxin Jia,Hiroyoshi Otsu

2024年度前期

2024 First Semester

火曜1限

Tuesday 1st. Period

理学部第一部　応用化学科

Department of Applied Chemistry, Faculty of Science Division Ⅰ

2.0単位

講義

Lecture

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⑤ [対面]ブレンド型授業/ [On-site] Blended format (must include 50%-or-more classes held on-site)

企業や独立行政法人の研究所での研究開発経験の豊富な先生方に，無機材料化学の最先端の研究について，基礎からトピックスまでを解説して頂く。

生きた無機材料化学を学ぶ。

無機材料化学の社会における応用例などについて，広い視野を身につける。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

最新の情報はLETUSに掲載するので，毎回事前に確認すること。
非同期オンラインの場合には，自分のパソコンから動画を試聴して下さい。そうで無い場合には欠席扱いとなります。
LETUS上で閲覧期間やレポート提出期限を確認してください。スケジュールはシラバスを参照してください。レポート作成については，書籍やインターネットを活用して結構です。ただし，それらの情報源からのコピペは厳禁です。レポートは，wordファイルで作成して下さい。
講義動画を許可なくダウンロード，録画，写真撮影することは厳禁です。著作権に抵触する恐れがあります。
講義に関して質問がある場合には，工藤までメール（a-kudo@rs.tus.ac.jp）で問い合わせてください。

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／反転授業　Flipped classroom

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参考書などを活用して，理解を深める。

レポート・演習　100％
受講（動画視聴）しない，レポート提出がない場合には減点する。
到達度評価は行わない。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

菊地正典著「半導体産業のすべて」（ダイヤモンド社）（大津）
S. M. ジィー著「半導体デバイス　第2版　基礎理論とプロセス技術」（産業図書）（大津）
石原顕光著「トコトンやさしい電気化学の本」（日刊工業新聞社）（Jia）
「現代化学への入門」第16巻「超分子化学への展開」（岩波書店）（有賀）
賢くはたらく超分子-シャボン玉から未来のナノマシンまで（岩波書店）（有賀）
材料革命ナノアーキテクトニクス （岩波書店）（有賀）
ブルーバックス「人工光合成」とは何か（講談社）（工藤）

1回目（4/16）　　企業における研究⼈⽣（塚原） 対⾯講義
　皆さんの進路には様々な選択肢がある。その⼀つである企業の研究者（技術者）とはどのようなものなのだろうか。日本企業の置かれている環境について解説し、企業における研究人生がどのようなものとなるか、講演者の経験を踏まえて考察（紹介）する。

2回目（4/23）　　⾊素増感太陽電池（１回目）（塚原） 対⾯講義
　⾊素増感太陽電池を理解する上で必須となる電気化学の基礎知識とシリコン太陽電池の発電メカニズムをおさらいする。その上で、⾊素増感太陽電池の基本構造と発電メカニズムを解説する。

3回目（4/30）　　 ⾊素増感太陽電池（2回目）（塚原） 対面講義
　⾊素増感太陽電池の発電性能を向上させるための⼯夫や性能向上の限界について学ぶ。さらに、前記限界を打ち破ることとなった画期的な発明であるペロブスカイト太陽電池についても紹介する。

4回目（5/7）　　 ⼈⼯光合成（1回目）（塚原） 対面講義　　　　　　　　　　　　　　　
　光触媒を理解する上で必須となる酸化物半導体のバンド理論と酸化物半導体を⽔と接触させたときのバンドベンディングについて解説する。次に光触媒による⽔分解のメカニズムについて解説する。
　
5回目（5/14）　　⼈⼯光合成（2回目）（塚原） 対面講義
　酸素発⽣光触媒と⽔素発⽣光触媒の違いを理解し、理想的な⽔分解光触媒はどうあるべきかを議論する。次に、酸素発⽣光触媒と⽔素発⽣光触媒を組み合わせた2光⼦系について解説し、経産省プロジェクトの成果について触れる。　　

6回目（5/21）　　半導体と材料（1回目）（大津）　対面講義
　半導体に関する基礎を学び、Si半導体と化合物半導体という材料側面についてバンドギャップとともに理解する。さらに半導体のロードマップの理解、産業における半導体の『世代』への理解を深め、現代の産業界における半導体の役割を理解する。

7回目（5/28）　　化合物半導体(1回目)（大津）　対面講義
　なぜSi半導体だけでなく化合物半導体が必要とされるのかについて実例とともに理解する。半導体に必要な材料の特性について理解し、そのなかで有機半導体についても触れる。さらに化合物半導体の種類と実用例について学ぶ。

8回目（6/4）　　化合物半導体(2回目)、企業における研究とは(3回目)  　対面講義
　化合物半導体研究実例を取り上げる。さらに企業でやるべき研究とアカデミアでやる研究の違いとは。分野による研究の違いとは。大学での学びや研究はどう活かされるのか。化学分野の研究と半導体分野の研究の違いを例に紹介する。

9回目（6/11）　　工業電解プロセスの紹介（Jia）　対面講義
　電解反応とは電気化学技術を基づいた電気エネルギーから化学エネルギーへ変換する化学反応である。この技術は工業電解プロセスなどに応用されている。電解技術が工業に応用した例を紹介し、熱力学や反応速度論に基づく電流と電圧の関係から理解する。

10回目（6/18）　 電解プロセスを利用した水電解およびアンモニア合成（Jia）　オンライン授業（非同期）
　水電解やアンモニア電解合成のメカニズムおよび電極触媒材料の知識を学び、それらの技術の歴史と最新の取り組みを紹介する。エネルギー問題を解決するカギとなるエネルギーキャリアについても触れる。　　

11回目（6/25）　 二酸化炭素電解による炭素固定（Jia）　オンライン授業（非同期）
　電解技術を用いて、地球温暖化問題の原因の一つである二酸化炭素を化成品・燃料に変換する技術を説明し、日本と世界の脱炭素の動向も紹介する。企業での技術開発がどのように行っているのも紹介する。

12回目（7/2）　　組織化材料とハイブリッド材料（有賀）　対面講義
　超分子集合体、組織化膜作製法、有機−無機ナノハイブリッド材料の開発についての基礎知見を習得する。

13回目（7/9）　　メソポーラス材料（有賀）　対面講義
　メソポーラスシリカやメソポーラスカーボンなどの作成法の基礎とその応用についての知識を習得する。

14回目（7/16）　 超分子ハイブッリド材料（有賀）　対面講義
　有機−無機ハイブッリド材料を高度組織化する技術について、最近の研究事例を中心に学び、応用展開を考案できる能力を養う。

15回目(7/23）　　資源・エネルギー・環境問題解決のための触媒化学（工藤）　対面講義
　1,2年で学んだ無機化学や物理化学をベースに，水から水素を製造したり，二酸化炭素を炭素資源として有効利用するための触媒の基礎を理解する。また，材料科学の観点から材料を理解する。そして，最近のトピックスについても紹介する。

1-14回　研究員（化学関係）

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