工業化学研究１

工業化学研究１

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42GRRES501

河合　武司、近藤　行成、杉本　裕、大竹　勝人、伊村　芳郎、橋詰　峰雄、国村　伸祐、田中　優実、今堀　龍志、永田　衞男、上谷　幸治郎、庄野　厚

Hiroshi SUGIMOTO, Takeshi KAWAI, Atsushi SHONO, Yukishige KONDO, Katsuto OTAKE, Yoshiro IMURA, Mineo HASHIZUME, Shinsuke KUNIMURA, Yumi TANAKA, Tatsushi IMAHORI, Morio NAGATA, Kojiro UETANI

2024年度前期

2024 First Semester

集中講義

Intensive course　

工学研究科　工業化学専攻

Department of Industrial Chemistry, Graduate School of Engineering

4.0単位

卒研

Graduation research

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

大学院修士課程1年次前期で実施する科目であり、指導教員の下で物理化学、化学工学、無機・分析化学、有機化学、複合化学に関する各自の研究を行う。

This class is for first semester of first grade of master course. Here one's own research relating to physical chemistry, chemical engineering, inorganic and analytical chemistries, organic chemistry, and hybrid chemistry will be conducted under the advise of the supervisor.

１年次の初めに２年間にわたる研究テーマの大まかな研究計画を立て、その分野で、これまで何がどこまで解明されており、何が未解決の問題であるかを文献調査あるいは研究指導者とのディスカッションを通じて全体像を把握する。この課程で、実験研究に取り組みながら、問題解決に必要な技術、方法論を学び、専門分野における未開拓の分野を切り開くための研究を行う。

In the beginning of the first grade, one will make draft research plan of the two-year research theme, and understand the whole stituation of research progress and unknown problems in the tatget research field, by literature survey and discussioin with the supervisor. Durning these processes, one will learn required techniques and methodologies to solve the problems, with performing experiments, and conduct researches to open up the undeveloped fields in one's specilized research fields.

上記目的の実現に向け、担当教員の助言の下、大学院修士課程1年次前期にふさわしいレベルで文献調査、実験、報告書作成、学会でのプレゼンテーション等の研究活動を主体的に行うことができるようになる。

To realize the objectives of the class, gaining abilites to proactively conduct research acitivities including literature survey, experminents, preparation of reports, presentation at conferences, with the level suitable to first semester of first grade of masters course, under the advises of the supervisor.

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/​​​

担当教員に確認のこと。

Ask the supervisor.

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

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研究を行ううえでの個々の課題について
準備学習：自主的に文献調査を行い、計画を立案し、必要であれば予備実験を行う。
復習：1つの課題が終了したら、実験上の改善点や不足していた知識をまとめ、次の課題に活かす。

For each research topic,
Preparation: Proactively surveying literature, making plans, conducting preliminary experiments if necessary.
Review: When one topic will be completed, summerising improvement points of the experiments and insufficient knowledges,　and feeding back to the next topic.

研究に対する取り組みや成果により評価する。

Evaluated by attitude to the research and achievement.

・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

N

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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/

担当教員に確認のこと。

Ask the supervisor.

各自の専門に基づき、指導教員とのディスカッションを進めながら研究計画を立案し、研究指導計画書を作成する。文献調査などにより関連する研究の現状を把握し、自らの研究の独自性、社会的意義を明確にする。計画に基づいて基礎研究を進め、得られた結果を基に実験系の改善を行うとともに、作製した材料の評価方法や解析に用いる理論について学ぶ。

・今堀研究室
分子の性質を理解した上で機能性分子空間を設計開発し、機能の制御発現を実現する。
前半:制御発現させる目的とする機能を設定し、研究背景を理解した上で機能性分子空間を設計する。
後半:設計した分子空間の構築に必要な分子の合成、解析法の修得、開発を行う。

・伊村研究室
前半：金属ナノ結晶の合成に関する文献調査を行う。ナノ結晶の最適な合成条件について検討を行う。
後半：ナノ結晶の形態制御手法について調査し、ナノワイヤーやナノフラワーといった異方形態ナノ結晶の合成を行う。

・大竹研究室
前半：高圧力を用いた工業プロセス・天然高分子等を用いた工業プロセスについて文献調査を行い，プロセス設計に必要な物性・新たなプロセス構築について検討する。　
後半：高圧プロセスに必要な基礎物性の計算方法について文献調査を行い、プログラムを作成する。

・河合研究室
前半：光機能性を有する両親媒性有機化合物について文献調査を行い、単分子膜を形成する光応
　答両親媒性化合物の分子設計について検討する。　
後半：光機能性化合物の構造・物性の評価方法および単分子膜形成法についても調査し、それら
　の技術等を習得する。

・国村研究室
主に以下に関する研究テーマを設定し，研究背景，専門知識および実験技術を身に付ける。また，研究を遂行するための研究計画を立てる。
1. 微弱X線を利用する超微量元素分析技術の開発と応用
2. 新規金ナノ粒子作製法の開発と応用
3. 表面増強ラマン散乱（SERS）法の応用

・近藤研究室
コロイド・界面化学
有機系光沢色材

・庄野研究室
前半：化学⼯業のみならず、製鉄から⾷品にいたるあらゆる⼯業における材料・製品・化学プロセスを製造⼯程、精製・分離⼯程、廃棄物処理・リサイクル⼯程等に分類すると共に⽤いられている技術の調査を⾏う。
後半：調査結果をもとに⼯学的観点から実施すべき研究課題を検討する。課題解決の⽅法論についての調査する。さらに研究計画を策定し、計画に基づき実験系を構築し基礎的検討を開始する。

・杉本研究室
戦略的に設計した有機機能性分子を精密に合成する。
前半：有機機能性分子の合成や性能に関する文献を網羅的に調査する。また、予備実験を重ね、有機合成化学の基礎的な手法を修得する。
後半：合成に関する実験的実践を進め、効率よく有機機能性分子の得るための経路・手法を開発・確立する。

・田中研究室
燃料電池、振動発電システム、リチウムイオン二次電池などのエネルギー変換材料・デバイスに関する研究を行う。
前半：エネルギー変換材料に関する研究テーマを選定し、担当テーマの学術的背景（国内・国外の研究動向及び位置づけ等）と既往の研究における課題に関する理解を深める。この過程において、情報収集力や情報分析力を養う。
後半：研究計画を指導教官と共に立案するとともに、計画を遂行する上で必要となる基礎的な実験手法を習得する。

・永田研究室
前半：自然の光合成における光化学エネルギー変換を学び、新しい光触媒材料や反応の開発、材料のキャラクタリゼーション、光物性測定、光電気化学測定等における研究分野について文献調査を行いながら研究を進める。
後半：実施すべき研究課題の当該分野における位置づけや意義等を明確にしながら研究を進める。

・橋詰研究室
環境低負荷なハイブリッド材料の開発
前半:文献調査、ディスカッションの結果をふまえ、基本となるナノハイブリッド材料の設計および作製を行 う。
後半:作製したナノハイブリッド材料の特性評価を行い、同時にその手法について学ぶ。また得られた結果 をもとに緻密な構造制御や高機能化を実現する有機成分の分子設計を新たに行う。

・上谷研究室
バイオマス素材からナノセルロースを製造し、構造と材料物性の関連付けを行う。
前半：生物種に特異的な構造を持つナノセルロースの抽出法と構造解析技術を学ぶ。
後半：作製したナノセルロースを各種乾燥技術によって集積させ、基本的なフィルム材料の形成技術を習得する。

Based on one's own research field, making research plans by reflecting the discussion with the supervisor, and preparing the research plan document.
Understanding current situations of relating researches by literature surveys, and clarifying originality and social meaning of one's own research.
Proceeding basic researches based on the plan and conducting improvement of experimental systems based on the obtained results, and learning characterization methods for the prepared materials and theories used for the analyses.

・Imahori Lab.
Students promote a research for controlling functions by designing and developing a functional molecular space with understanding nature of molecules.
First half of the semester: Design of functional molecular space
Last half of the semester: Learning synthetic methods and method of analysis to prepare constituent molecules of the designed molecular space, Synthesis of the constituent molecules

・Imura Lab.
First half of the Semester: Students investigate syntheses of metal nanocrystals and synthesize the nanocrystals.
Second half of the Semester: Students investigate shape-control methods and synthesize the shape-controlled nanocrystals, such as nanowires and nanoflowers.

・Otake Lab.
The first half of the first semester: Literature survey on industrial processes using high pressure, natural polymers, etc., and study of the physical properties necessary for process design and construction of new processes.　
Second half of the first semester: Literature survey on calculation methods of basic physical properties required for high-pressure processes, and creation of a program.

・Kawai Lab.
First half of the Semester: After student carries out the article investigation of photo-responsive amphiphilic molecules, student carries out molecular design of photo-responsive compound that can make a single monolayer.
Second half of the Semester: Research on the characterization　methods and for molecular structure and properties of the photo-responsive compound and on the fabrication method of their monolayer,

・Kunimura Lab.
Students will set their research themes related to the following subjects: 1) development of an analytical technique for trace element determination using weak X-rays and applications of this technique; 2) development of a method for producing gold nanoparticles and applications of this method; 3) applications of surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). They will also investigate previous researches related to their researches and learn experimental techniques that are indispensable for their researches. Furthermore, they will prepare plans for implementing their researches.

・Kondo Lab.
Colloids and Interfacial Chemistry
Lustrous Organic Dyes and Pingments

・Shono Lab.
The first half of the first semester: Students will classify the materials, products, and chemical processes in various industries from steel to food into manufacturing processes, refining and separation processes, waste treatment and recycling processes, etc. In addition, the technology used will be investigated.
The Second half of the first semester: Based on the results of the survey, the students will examine the research questions to be conducted from a scientific perspective. In addition, students will conduct research on problem-solving methodologies. Establish a research plan, build an experimental system based on the plan, and start the basic study.

・Sugimoto Lab.
1st half of 1st semester
Through literature survey on functional organic molecules and preliminary experiments for synthesis of desired molecules, basic understandings, techniques and skills are acquired.
2nd half of 1st semester
Synthesis of desired functional organic molecules is completed, and thus routes to efficiently obtain the molecules are developed and established.

・Tanaka Lab.
Conduct research on energy conversion materials and devices such as fuel cells, vibration power generation systems, and lithium ion secondary batteries.
First half of the Semester: Select research topics related to energy conversion materials and deepen their understanding of the academic background (research trends and positioning in Japan and abroad) and the issues in past research on the theme.
Second half of the Semester: Draft a research plan with the supervisor and learn the basic experimental techniques required to carry out the plan.

・Nagata Lab.
In order to solve energy and environmental issues, this research studies a solar cell and an artificial photosynthesis, based on natural photosynthesis.

・Hashizume Lab.
Development of Eco-friendly hybrid materials
First half of the Semester: Conducting design and preparation of basic nanohybrid materials based on the results of literature survey and discussion.
Second half of the Semester: Conducting characterization of the prepared nanohybrid materials and learning methods thereof. Also, based on the obtained results, conducting new molecular design of organic components that realize precise morphological control and improvement of performance.

・Uetani Lab.
The students will learn about nanocellulose production techniques from biomass materials and observe the correlation between its structure and material properties.
First half of the Semester: The extraction and structural analysis for nanocelluloses with specific structures prepared from various biological raw materials.
Second half of the Semester: Learning the fundamental techniques for forming film-like materials by accumulating the prepared nanocelluloses using various drying techniques.

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ChemOffice Professional／COMSOL Multiphysics

ChemOffice (ChemDraw)

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