Research Organization for Nano & Life Innovation早稲田大学 ナノ・ライフ創新研究機構

ナノプロセス研究所

ナノプロセス研究所研究所長 松方 正彦 理工学術院教授

概要 /Project

matsukata1エネルギー・環境問題の解決には、材料と化学プロセスの革新が重要であり、本研究所では、目的に叶った原子・分子の超高選択的反応、配列および高次構造形成の実用レベルでの達成とそれらを利用するプロセス・システムとのコンカレントな研究開発による、革新的物質変換プロセス、環境浄化技術の創出を目指しています。資源生産、エネルギー変換、石油精製、石油化学等の川上産業分野の革新に貢献する、あるいは環境浄化に貢献する、新規触媒、分離膜、吸着剤の開発とそれらを組み込んだ省エネルギー・高効率プロセスの研究開発を行っています。また、高機能性炭素材料などの高効率製造プロセスの開発を進め、新規デバイスの研究開発促進への展開を目指します。

成果 / Topics

“高濃度の塩が共存するホウ素含有排水の処理剤の開発” 化学工学会第77年会、2012年3月
早稲田大学循環型環境技術研究センター 株式会社AZMEC
理工学術院 松方 正彦,株式会社AZMEC 正田 武則,循環型環境技術研究センター 松岡 一雄
理工学術院 関根 泰,菊地 英一,山崎 淳司

キーワード:ホウ素 低コスト処理 エトリンガイト 大学発ベンチャー

*成果のポイント

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  • 経済的な処理が難しかった排水中の有害元素を、これまでになく低コストかつ高効率で吸着回収できる、凝集型沈殿剤を開発
  • 処理原理は水中で形成されたエトリンガイトによるホウ素の固定化
  • 一般的な排水(塩化物イオン、硫酸イオン等を高濃度で含む)においても従来の凝集分離法や陰イオン吸着材を用いた方法と異なり、高い吸着性能を示す(右図)
  • 早稲田大学発ベンチャー株式会社AZMECにて「カテナチオaqua」として製品化
  • すでに実用化を開始しており、適用産業分野は窯業、ガラス製品製造業、メッキ業、金属再生業、産業廃棄物処分場、石炭火力発電所など
“Lithium ion batteries made of electrodes with 99 wt% active materials and 1 wt% carbon nanotubes without binder or metal foils”
Journal of Power Sources, 321, 155-162 (2016). DOI:10.1016/j.jpowsour.2016.04.130
ナノ・ライフ創新研究機構 次席研究員 長谷川 馨、理工学術院 教授 野田 優

キーワード:長尺・数層ナノチューブ、簡易プロセス、バインダレス、金属箔レス

*成果のポイント

graphical abstract

  • 従来電極は、厚く重い金属箔集電体にバインダ・導電材とともに、活物質を塗布し作製。
  • 一方、我々は直径<10 nm, 純度>99 wt%の数層カーボンナノチューブ(CNT)の半連続合成を実現済。
  • このCNT 1 wt%と99 wt%の活物質の共分散・ろ過により、バインダレスで自立膜の作製を実現。CNTがバインダ・導電材・集電体の機能を兼ね、実用的な厚さと活物質量最大化を可能に。金属箔を櫛形・細線にし、少量で十分に集電可能。
  • シリコンや硫黄等の次世代活物質の包含によるリチウム二次電池高容量正負極、金属酸化物の包含による疑似容量キャパシタ、活性炭の包含による電気二重層キャパシタなど幅広い用途に期待。

研究者 /Member

研究所長
松方 正彦(理工学術院教授)

研究所員
木野 邦器(理工学術院教授)
黒田 一幸(理工学術院教授)
関根 泰(理工学術院教授)
所 千晴(理工学術院教授)
中垣 隆雄(理工学術院教授)
西出 宏之(理工学術院教授)
野田 優(理工学術院教授)
本間 敬之(理工学術院教授)
山崎 淳司(理工学術院教授)

常勤研究員
大沢 利男(ナノ・ライフ創新研究機構 次席研究員)
Subramanian, Bharathi(ナノ・ライフ創新研究機構 主任研究員)
酒井 求(ナノ・ライフ創新研究機構 次席研究員)

招聘研究員
池内 裕子(ナノ・ライフ創新研究機構 循環型環境技術研究センター)
上林 俊明(ナノ・ライフ創新研究機構)
菊田 敏輝(ナノ・ライフ創新研究機構)
正田 武則(株式会社AZMEC
志方 洋介(一般社団法人グリーンディール推進協会)
瀬下 雅博(公益財団法人地球環境産業技術研究機構無機膜研究センター研究員)
丸山 慶子(ナノ・ライフ創新研究機構)
和泉 航(ナノ・ライフ創新研究機構)

ニュース /News

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