工業物理化学特論２

Advanced Industrial Physical Chemistry 2

994CB02

42CHPHC502

髙島　舞、伊村　芳郎

Yoshiro Imura, Mai Takashima

2026年度後期

2026年度

②Second semester

火曜2限

Tuesday 2nd Period

2.00単位

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

前半（第1回〜9回）：貴金属は高価かつ希少な元素なので、少ない使用量で優れた特性を引き出すことが必要になります。本講義では、形態やサイズ、構成金属の変化、無機酸化物との複合化などがもたらす貴金属ナノ結晶の光学・触媒特性の変化について理解していきます。
It is necessary to obtain excellent properties with a small amount, because noble metals are expensive and rare elements. This lecture deepen understanding effects of optical and catalytic properties by controlling shape, size, elements and supports.

後半（第10回以降）の講義では，光機能性材料の１つである酸化チタン光触媒の基礎を学ぶとともに，環境浄化からエネルギー生成まで幅広く実用化または応用研究されている光触媒について触媒化学，光化学，電気化学などの観点から理解を深めます．
We will learn the fundamentals of titanium(IV) dioxide photocatalysts, one of the key photo-functional materials, and deepen our understanding of photocatalysis—widely applied from environmental purification to energy generation—from the perspectives of (photo)catalysis, photochemistry, and electrochemistry.

前半（第1回〜9回）の講義では、様々な形態や金属からなる貴金属ナノ結晶の合成法やその光学特性・触媒特性について理解を深めていきます。
This lecture deepens understanding preparation methods, optical property and catalytic property of anisotropic noble metal nanocrystals consisting of various metals.

後半（第10回以降）の講義では、光触媒や光触媒反応，その応用などを理解することを通し，研究の進める方や物質科学の面白さを理解する．
Through understanding photocatalysts, photocatalytic reactions, and their applications, students will learn how to do research work and the fascination of materials science.

前半（第1回〜9回）の講義では、様々な形態、金属、サイズからなる貴金属ナノ結晶の合成手法や特性、分析手法について学び、新たな特性を持つナノ材料の開発や自身の研究へと応用する能力を身につける
By understanding symthsis methods, properties, and analysys methods of noble metal nanocrystals consisting of various shape, size, and elements, you will gain the ability to develop nanomaterials with noble properties and apply them to independent research.

後半（第10回以降）の講義では、酸化チタンをはじめとした光触媒の原理や，光触媒を用いた環境浄化（水浄化，空気浄化など）や人工光合成（水分解，二酸化炭素の資源化）について説明できることをめざします．
You will gain the ability to explain the principle of photocatalyst,  the mechanism and application for environmental purification in air and water and the artificial photosynthesis like water splitting and CO2 reduction using the photocatalyst.

課題に対する作文　Essay

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指示された予習、復習を行うことが好ましい。

課題、議論、レポートを総合評価する。
Evaluation include overall evaluation of homework, a discussion, and the report.

・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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第1回　貴金属ナノ材料１：金ナノ結晶の合成手法や光学特性などについて理解する。
1.　Nobel metal nanomaterials 1 : You understand synthesis and optical property of gold nanocrystals.

第2回　貴金属ナノ材料２：銀ナノ結晶の合成手法や光学特性などについて理解する。
2. Nobel metal nanomaterials 2 : You understand synthesis and optical property of silver nanocrystals.

第3回　貴金属ナノ材料３：白金ナノ結晶やパラジウムナノ結晶の合成手法やその特性などについて理解する。
3. Nobel metal nanomaterials 3 : You understand synthesis and optical property of platinum and palladium nanocrystals.

第4回　二元金属ナノ材料：金や銀、白金、パラジウムなどの金属からなる二元金属ナノ結晶の合成手法やその特性について学ぶ。
4. Bimetallic nanocrystals : You learn synthesis and property of bimetallic nanocrystals consisting of noble metal, such as gold, silver, platinum and palladium.

第5回　非担持貴金属ナノ触媒：溶液中に分散した非担持の異方形態貴金属ナノ結晶の触媒特性について理解する。
5. Unsupported noble metal nanocatalysts : You learn catalytic performance of unsupported anisotropic noble metal nanocrystals.

第6回　担持貴金属ナノ触媒：アルミナなどに担持された異方形態貴金属ナノ結晶の調製手法と触媒特性について理解する。
6.　Supported noble metal nanocatalysts : You learn preparetion and catalytic performance of anisotropic noble metal nanocrystals supported metal oxides such as alumina.

第7回　無機酸化物ナノ材料の合成：シリカや酸化鉄などの無機酸化物ナノ材料の合成と担体としての応用について理解する。
7.  Synthesis of nano metal oxides : You understand synthesis of metal oxides, such as silica and iron oxides, and their application to supports.

第8回　触媒特性の測定法：ガスクロマトグラフィーについて学び、それを利用した触媒特性まで理解する。
8. Analytical methods for catalytic properties : You learn aboiut gas chromatography and examination method of catalytic performance.

第9回　刺激応答性ナノ材料：外部刺激に応答性を持つナノ材料の調製法とその特性について理解する。
9. Stimuli-responsive nanomaterials : You understand preparation and properties of nanomaterials with stimuli-response.

第10回　光触媒と光触媒反応の基礎
10.  fundamental of photocatalyst and photocatalysis

第11回　光触媒材料の高活性化
11.  how to enhance photocatalytic activity

第12回　光触媒の応用：環境浄化と医療・バイオへの応用 
12.  application of photocatalysis: environmental purification in air and water, and medical and biotechnology

第13回　光触媒の応用：人工光合成反応
13. application of photocatalysis: artificial photosynthesis

第14回　光触媒研究の最新動向
14.  latest trends in photocatalyst research

第15回　学習した内容について、その習得度を評価するためにレポートを提出し、議論する。
15. Submit and discuss about reports.

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