研究者詳細 - 上松　和義

MISC - 上松　和義

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100℃以下での酸化チタンの結晶化—Low temperature crystallization of titanium oxide

戸田健司, 上松和義, 佐藤峰夫

リガクジャーナル / リガクジャーナル編集委員会編 38 ( 1 ) 14 - 18 2007年4月

新規な白色LED用ケイ酸塩蛍光体（受賞論文要約）—New Silicate Phosphors for a White LED

戸田, 健司, 川上, 義貴, 高坂, 真一郎, 伊藤, 豊, 米野, 憲, 上松, 和義, 佐藤, 峰夫

新潟大学工学部研究報告 56 3 - 4 2007年3月

新規白色LED用蛍光体の開発

川上義貴, 米野憲, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 708 - 708 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

白色LEDは高信頼性、高速応答、消費電力において蛍光灯の1 / 2、白熱電球の1 / 8という低消費電力であり、寿命も蛍光灯・白熱電球の10倍と長寿命であるため、低コストかつ環境負荷が少ないという非常に優れた特性を持つ。このことから、構造内に人体に有害なHgを含む蛍光灯の代替照明技術としてかねてから注目を集めてきた。しかし、擬似白色を用いたこの方式を照明光源として用いる場合、赤色・緑色成分の不足により演色性が悪いという欠点を抱えているため、演色性を改善する、もしくは欠如した色成分を補うような新規LED用蛍光体の開発が必要とされている。本研究では、母体結晶を発光イオン周囲の配位環境の観点から選択することで、結晶場分裂により発光を長波長へシフトさせ、LED用蛍光体の特性として要求される紫外～青色光を吸収し、発光する新規蛍光体の合成・開発を目的とした。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.708.0

次世代型光触媒の合成と評価

大橋衛, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 691 - 691 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

現在、化石燃料の枯渇が危惧されており、完全クリーンエネルギーとして水素エネルギーが注目されている。これまで光触媒で水を分解し、クリーンな水素エネルギーを生成する研究が盛んに行われてきた。
現在の研究では光触媒を利用して膨大な水素エネルギーを生成するには紫外光が必要とされてきた。しかしながら、紫外光は太陽光中に３～５%しかなく、多く含まれる可視光を利用した可視光応答化の光触媒が現在必要とされている。
そこで本研究では、新規な可視光応答化光触媒を探索し、高活性光触媒の合成を狙いました。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.691.0

d0、d10電子状態における複合酸化物の新規光触媒

石川宏典, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 692 - 692 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

水分解反応に活性なTi4+、Nb5+、Ta5+遷移金属イオンは酸素八面体で構成されたd0電子状態をとるのが大きな特徴である。また近年、d0電子状態に代わり、d軌道が完全に充填されたd10電子状態に関心がもたれ、井上らによりIn、Ga、Ge等のd10電子状態で構成された典型金属酸化物が、水の分解反応に対する光触媒活性を示すことが報告された。
そこで本研究ではd0、d10型複合酸化物に着目し、水分解可能な新規な光触媒の合成と評価を行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.692.0

Li2FeGeS4-Li2MnGeS4個溶体の合成とそのリチウムイオンの電気化学的脱挿入挙動

成田一生, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 683 - 683 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

現在、リチウム電池用正極材料は酸化物系が主流となっている。酸化物系に比べて硫化物系の材料は起電力が低いのが欠点であるが、電子伝導性が高い特徴を持っている。本研究では、このような観点から硫化物系の材料の探索を行ったところ、リチウム-遷移金属-ゲルマニウムの硫化物系において新規な化合物の合成に成功し、粉末法によりその構造解析を行った。また、これらの硫化物の電気化学的なリチウムイオンの脱挿入反応を検討したところ、反応は可逆的に進行することを確認した。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.683.0

シングルモードマイクロ波加熱装置を用いたZnWO<SUB>4</SUB>蛍光体の合成

上松和義, 長谷川由, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 710 - 710 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

ZnWO<SUB>4</SUB>蛍光体をシングルモードのマイクロ波加熱装置により合成を行った．我々はこれまで，ZnWO<SUB>4</SUB>蛍光体をマイクロ波加熱法で合成すると，得られた蛍光体は微粒子化することをこれまで報告してきたが，今回，シングルモードのマイクロ波加熱装置を使用することによりその機構を明らかにした．得られた材料は，XRD，蛍光特性，粒径測定などの評価を行った．

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.710.0

リン酸塩蛍光体の合成

初森智紀, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 706 - 706 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

現在、最も一般的な白色LEDは、高輝度を示す青色LEDとその発光を元に励起させる黄色蛍光体(YAG:Ce3+)を組み合わせることで補色関係を利用し、白色を得ている。しかし、この方法で得る白色は、擬似的な白色であり、赤色成分を欠いているため、演色性に問題がある。そのため自然光に近い白色光を得るために、近紫外LEDを用いて赤色、緑色、青色蛍光体を励起させ、白色を得る方法が注目されている。
本研究では、すでに蛍光体として報告例のあるLiSrPO4に注目し、その合成を行った。今回は、Euの賦活量をかえた試料並びにSrを少量のMgで置換した試料を合成し、その蛍光特性の評価を行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.706.0

新規LED用窒化物蛍光体の開発

中野智行, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 704 - 704 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

現在広く普及している白色LEDは、高輝度青色LEDとその青色発光を励起源として発光する黄色蛍光体 (Y,Gd,Ce)3Al5O12 を組み合わせることで、青色と黄色の混色により白色発光を得ている。しかしながら、この方法では赤色成分が不足しているため演色性（演色性：光源を照明として使用する場合の色再現性に関する指数）が悪い。そのため、新規LED用蛍光体の開発が望まれている。窒化物蛍光体は、同じ発光中心の発光でも、酸素の代わりに窒素を導入したことに伴う母体の共有結合性の増加により、蛍光体の励起波長および発光波長が長波長にシフトすることが知られている。そのため窒化物蛍光体は、青色LEDで励起可能な蛍光体として有望である。
本研究では、すでに報告されているBaSi2O2N2において、報告されているよりも２倍の高い輝度を示した。しかし、まだこの物質を単一相で生成するには至っていない。よって本研究では、BaSi2O2N2を単一相で合成することと、さらなる輝度の向上を目的としている。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.704.0

d10型光触媒による光触媒特性の探索

畠山拡才, 成海洋輔, 石川宏典, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 694 - 694 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

近年d0型に加えd10型というd軌道に電子が満たされた元素であるGa3+、Ge4＋、In3+、Sn4+等を用いた典型金属酸化物光触媒に注目が集まっている。これらは伝導帯がd軌道で構成されているのではなく、sp混成軌道で構成されている。sp混成軌道は広がっておりバンド分散が大きいので、励起電子は高い移動度を持つことになる。励起電子の大きい移動度が高い光触媒活性の要因と考えられる。また、助触媒を担持することによりそれが活性点として働き、より水分解に有利であると言われている。そこでd10型を用いた光触媒特性の評価を行い、さらにその物質に助触媒を担持する事による水分解活性を調べる。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.694.0

Langasite構造を有する酸窒化物の合成と光触媒特性評価

成海洋輔, 石川宏典, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 690 - 690 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

ランガサイト化合物は歪んだ結晶構造であり、ランガサイト化合物は圧電体などとして実用化されている。光触媒反応は、触媒により電荷分離された電子とホールによる酸化還元反応であるが、分離された電子とホールが再結合すると反応は起こらない。ランガサイトのような歪んだ結晶構造を持つ化合物には、電子とホールの分離を促進する効果があると報告されている。
そこで、ランガサイト化合物としてLa3Ga5.5Ta0.5O14を選択し水分解活性の評価を行った。La3Ga5.5Ta0.5O14の構成元素であるTaは高いポテンシャルの伝導帯をもち、水分解における水素生成に有効であることが報告されている。本研究では、太陽光の有効利用を目指し上記物質の窒化を行なった。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.690.0

窒化物蛍光体の開発

佐藤健司, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 705 - 705 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

現在，蛍光灯の代替材料として白色LEDが有望視されている。しかし、現在白色LEDとして圧倒的に使われているものは冷白色タイプのものである。そこで、その演色性の問題を解決するために、青色ないし紫色光を吸収して橙～赤色に発光する蛍光体が求められている。主にこの目的のためにケイ窒化物、ケイ酸窒化物が蛍光体として開発され、注目を集めている。Ca-α-SiAlONやCaAlSiN<SUB>3</SUB>などは化学的に安定で、かつ優れた発光特性を有していることから特に注目を集めている。そこで、本研究でも窒化物に着目して橙～赤色に発光する新規白色LED用蛍光体の合成を試みた。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.705.0

新規光触媒の開発

中島沙絵, 石川宏典, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 693 - 693 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

新規光触媒の開発

＊中島沙絵1), 石川宏典1), 上松和義1), 戸田健司1), 佐藤峰夫1)

今まで化石燃料を使い捨てにしていたエネルギーシステムから脱却し、水素/水を媒体とした再生可能なクリーンなエネルギーシステムを構築することができる。このことから、光触媒を用いた無尽蔵な水の分解反応は、エネルギー・環境問題を解決するための究極の反応ともいえる。
本研究ではすでに水分解反応に有用な光触媒として報告されているd0 ( Ti4+, Zr4+, Nb5+, Ta5+ )、d10( Ga3+, Ge4+, In3+, Sn4+, Sb5+ )電子状態の各イオンを含む典型金属化合物に注目した。これらの新規な水分解光触媒を探索、評価を行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.693.0

ニオブ酸カリウム単結晶の低温育成

飯田晃弘, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 273 - 273 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

KNbO3単結晶は非鉛系の圧電体でも良好な圧電特性を持つことから現在使用されている圧電体の代替材料として非常に有望視されている材料である。しかしながら、通常の融液からの育成では1100℃程度の高温が必要であり、不一致溶融の問題から良好な単結晶が得られにくいという問題がある。我々はこれらの問題を解決するために、前駆体として層状ペロブスカイト化合物K2NbO3Fに着目した。今までの研究により、K2NbO3Fは容易に層間に存在するKFブロックが脱離、層状の構造状態を維持したままKNbO3を生成するという性質を持つことが明らかになっている。本研究では、K2NbO3Fをテンプレート前駆体として用いることにより、従来よりも低温で特異的な板状形態を持つKNbO3単結晶の育成に成功した。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.273.0

白色LED用新規蛍光体の合成

関聡美, 伊藤豊, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 703 - 703 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

近年、蛍光灯の代替照明として白色LEDが注目を浴びている。中でも現在使われているものは青色LEDと黄色蛍光体を組み合わせた2波長型のものであるが、光の3原色のうち、赤色光成分を大きく欠いているために、擬似的な白色光であるといえる。そこで、紫外LEDを用いて赤、緑、青の3種類の蛍光体を励起する3波長型の白色LEDが検討されている。しかし、これら3種の蛍光体の輝度を比較すると、赤色蛍光体の輝度は、他の緑、青の蛍光体の輝度よりも劣っているのが現状であり、紫外励起白色LEDの普及の障害となっている。そこで、本研究では、近紫外LED用の新たな蛍光体の合成と、その蛍光特性の評価を行った。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.703.0

アスベスト関連物質を原料とする蛍光体材料の合成

戸田健司, 白倉重樹, 川田哲, 細梅雅史, 上松和義, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007S 586 - 586 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

優れた断熱材として広く利用されてきたアスベストの健康被害が近年、非常に大きな問題となっている。アスベストの危険性が明らかとなり、2004年から代替可能な一部の石綿製品（建材、研磨剤、接着剤など）の輸入、製造、使用が禁止された。今まで天井や壁などに使用されてきた吹き付けアスベストやアスベストボードの回収が進んでいるものの、現状では回収後のアスベストは熱処理による無害化の後、廃棄物として処理するのみである。これらの処理には多額の費用が必要となり今後、適切な処理と管理が問題として浮上してくるものと考えられる。そこで、本研究では廃棄吹き付けアスベストを用いて蛍光体を合成することにより無害化すると同時に、廃棄物ではなく高付加価値化することを目的とした。

DOI： 10.14853/pcersj.2007s.0.586.0

層状タンタル酸化物ナノシートの光触媒反応への応用

森由行, 木部英敏, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 689 - 689 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

層状化合物はその層間を反応場として利用することで反応表面積が増加したり、電荷分離が容易に行えるようになったり、光触媒反応に有利に働く事が期待されている。そのため新たな特性を期待し、層間架橋や層剥離など層間の積極的な修飾手法が行われている。<BR>
本研究室で研究してきた層状化合物NaRbNdTaO<SUB>5</SUB>は層間に大きな分子をインターカレートすることなく水中で剥離し、単層で存在するコロイド溶液として存在する。このコロイド溶液を用いた水の全分解反応において、H<SUB>2</SUB>とO<SUB>2</SUB>の生成を確認した。つまり、このナノシートは層状構造体として再構築することなく、水分解可能な光触媒として機能することが分かった。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.689.0

室温におけるKNbO<SUB>3</SUB>薄膜作製

高橋俊成, 菅原晃, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫

日本セラミックス協会年会・秋季シンポジウム講演予稿集 2007F 278 - 278 2007年

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

非鉛系圧電セラミックスの候補であるKNbO<SUB>3</SUB>(KN)の合成において、従来の原料から直接KNbO<SUB>3</SUB>を得る合成法では、カリウム(K)の蒸発や高温焼成が必要となるため合成が難しい。そこで、本研究では前駆体であるRuddlesden-Popper型層状ペロブスカイト化合物K<SUB>2</SUB>NbO<SUB>3</SUB>F(KNF)の単結晶を合成し、その後室温でKNF単結晶を飽和水蒸気中に放置することで、KとFを水に選択的に溶出させKN薄膜を作製した。この新しい手法により得られた薄膜は、非常に高い配向性を持つことが確認できた。

DOI： 10.14853/pcersj.2007f.0.278.0

イオン交換法により作製した層状ペロブスカイト型ニオブ酸塩，ＫＣａ２Ｎｂ３Ｏ１０，における超伝導の可能性

竹澤幸, 寺西喬, 石川宏典, 徳光俊章, 戸田健司, 上松和義, 佐藤峰夫

Journal of the Ceramic Society of Japan (日本セラミックス協会学術論文誌) 114 ( 1334 ) 861 - 865 2006年10月

記述言語：日本語出版者・発行元：公益社団法人日本セラミックス協会

We prepared low temperature phase of triple layered perovksite KCA_2Nb_3O_10 by an ion-exchange reaction. Li-intercalated low temperature phase, Li_0.79KCa_2Nb_3O_10, shows strong diamagnetic signal around at 7.8 K. The magnetic phase transition temperature of Li-intercalated low temperature phase is higher than that of Li-intercalated high temperature phase.

DOI： 10.2109/jcersj.114.861

DOI： 10.1016/j.physb.2017.09.060_references_DOI_EGGTIU2JpJCXavLnVj8JNJxccZK

その他リンク： https://niigata-u.repo.nii.ac.jp/records/3585

エトリンガイトによる水溶液からのフッ化物イオンの除去(テクニカルコミュニケーション)—Removal of Fluoride from Aqueous Solution by Ettringite(TECHNICAL COMMUNICATION)

徳光, 俊章, 佐藤, 健司, 戸田, 健司, 盛永, 博子, 上松, 和義, 佐藤, 峰夫

日本セラミックス協会学術論文誌 114 ( 1332 ) 729 - 732 2006年8月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本セラミックス協会

In order to purify waste water containing fluoride, the calcium additive method has usually been used to recover fluoride ions in the form of refractory calcium fluoride. In this case, the removable fluoride concentration is limited to be 10-15 mg/l due to the solubility of calcium fluoride. In this study, we report 3CaO・Al_2O_3・3CaSO_4-32H_2O (ettringite) as a highly absorbent substance for the fluoride. The fluoride concentration of the water treated with the ettringite was achieved to be less than 8 mg/l without sludge.

DOI： 10.2109/jcersj.114.729

DOI： 10.1252/jcej.10we160_references_DOI_RLnQebpkdJVgWI9S7GWHWyEXMfX

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