| 序文 V |
| I グリーンケミストリーにおけるソフト化学 |
| 1 材料創成のソフトパス |
| 1.1 マテリアルテクノロジーの潮流 1 |
| 1.2 ソフト化学とは 4 |
| 1.3 ソフト化学のねらい 4 |
| 1.4 ソフト化学の発展 6 |
| 1.4.1 ゾル・ゲルプロセス 7 |
| 1.4.2 ホスト・ゲストプロセス 8 |
| 1.4.3 自己組織化とバイオミメティックプロセス 9 |
| 1.5 ソフト化学の未来 10 |
| 2 ソフト溶液プロセス |
| 2.1 物質の合成と材料の作製 14 |
| 2.2 生物学的生産と人工的生産 18 |
| 2.2.1 地球における物質・エネルギーサイクル 20 |
| 2.2.2 水および水溶液の特色 23 |
| 2.3 ソフト溶液プロセスとは 24 |
| 2.3.1 ソフト溶液プロセスで何が作れるか 28 |
| 2.3.2 フロー式反応装置 28 |
| 2.3.3 対向基板法による製膜 29 |
| 2.3.4 直接パターニング 29 |
| 3 バイオミメティック合成 |
| 3.1 バイオミネラリぜーション 33 |
| 3.1.1 基本プロセス 33 |
| 3.1.2 溶液からの固体析出 34 |
| 3.1.3 無機-有機界面相互作用 37 |
| 3.2 バイオミメティック材料合成 38 |
| 3.2.1 分子集合体と形態合成 38 |
| 3.2.2 低次元ナノ/ミクロ材料・素子の構築 41 |
| コラムA.二酸化炭素と地球温暖化 46 |
| コラムB.超伝導地球電力ネットワーク 48 |
| 4 自己組織化を利用するメソ構造体とメソ多孔体の合成 |
| 4.1 メソ多孔体 有機分子集合体が組織化した構造の活用 51 |
| 4.1.1 メソ多孔体の合成 51 |
| 4.1.2 構成成分に有機基を含むメソ多孔体 54 |
| 4.1.3 メソ孔の表面修飾 55 |
| 4.1.4 メソ多孔体の形態制御 56 |
| 4.2 メソ多孔体の応用とグリーンケミストリー 57 |
| 4.3 無機-有機層状組織体の合成 59 |
| 5 ポリ酸を前駆体とするソフト化学 |
| 5.1 過酸化ポリ酸 66 |
| 5.2 準安定タングステン酸化物の合成 67 |
| 5.2.1 六方晶三酸化タングステン 67 |
| 5.2.2 タングステン複合酸化物 68 |
| 5.3 機能性薄膜のソフト形成 69 |
| 5.3.1 エレクトロクロミック膜 70 |
| 5.3.2 サーモクロミック膜 71 |
| 5.3.3 無機レジスト膜 73 |
| 5.4 ナノコンポジット材料のソフト形成 76 |
| 5.4.1 高速インターカレーション電極材料 76 |
| 5.4.2 有機-無機ハイブリッドプロトン導電膜 77 |
| II エネルギー分野のグリーン化と材料 |
| 6 燃料電池と材料 |
| 6.1 燃料電池とは 79 |
| 6.1.1 燃料電池システム 79 |
| 6.1.2 燃料電池の電気化学と構成 80 |
| 6.2 リン酸形燃料電池 82 |
| 6.2.1 電解質 83 |
| 6.2.2 電極 84 |
| 6.2.3 セパレーター 85 |
| 6.3 高分子形燃料電池 85 |
| 6.3.1 電解質 85 |
| 6.3.2 電極 87 |
| 6.3.3 セパレーター 87 |
| 6.3.4 高分子形のCO問題 燃料供給インフラストラクチュア 87 |
| 6.4 溶融炭酸塩形燃料電池 89 |
| 6.4.1 電解質 89 |
| 6.4.2 電極 89 |
| 6.4.3 セパレーター 90 |
| 6.5 固体酸化物形燃料電池 90 |
| 6.5.1 電解質 90 |
| 6.5.2 カソード 91 |
| 6.5.3 アノード 91 |
| 6.5.4 セパレーター(インターコネクター) 92 |
| コラムC.オンボード用およびエコモニタリング用NOxセンサー 94 |
| 7 水素エネルギーシステムと材料 |
| 7.1 エネルギー問題 96 |
| 7.2 水素エネルギーシステムとは 98 |
| 7.3 水素の基本的な性質 100 |
| 7.4 水素エネルギー技術と材料 103 |
| 7.4.1 水素製造 103 |
| 7.4.2 水素の輸送と貯蔵 106 |
| 7.4.3 水素の利用 108 |
| コラムD.ホール素子磁気センサー 110 |
| 8 ディーゼル排ガス浄化触媒 |
| 8.1 ディーゼルエンジンの特徴と課題 112 |
| 8.2 酸化触媒 114 |
| 8.3 窒素酸化物還元のための触媒反応プロセスの探索 116 |
| 8.3.1 直接分解触媒 117 |
| 8.3.2 炭化水素による窒素酸化物選択還元触媒 118 |
| 8.3.3 窒素酸化物吸蔵還元触媒 119 |
| 8.4 粒子状物質酸化触媒 120 |
| 8.4.1 溶融易動型触媒 121 |
| 8.4.2 間接酸化型触媒 123 |
| 8.5 排ガス触媒材料の酸塩基性 124 |
| コラムE.自動車NOx低減触媒 126 |
| 9 希土類磁石のグリーン化と省エネルギー |
| 9.1 磁性材料とは 128 |
| 9.2 希土類磁石 130 |
| 9.2.1 特徴と種類 130 |
| 9.2.2 用途と生産量 131 |
| 9.2.3 製造方法 132 |
| 9.2.4 磁石廃棄物とリサイクル 133 |
| 9.3 磁石の省エネルギー効果 137 |
| III プロセス・製品グリーン化とリサイクル |
| 10 ガラスのリサイクル エコマテリアルとしてのガラス |
| 10.1 ガラスという材料 140 |
| 10.2 リサイクル・リユース特性 141 |
| 10.3 物質の流れの中のガラスのリサイクル 142 |
| 10.4 容器を対象としたライフサイクルアセスメントの検討 144 |
| 10.5 ガラスのリサイクルの実例 147 |
| 10.5.1 水平リサイクル 147 |
| 10.5.2 カスケードリサイクル 149 |
| 10.6 ガラスリサイクル・リユースの問題点 150 |
| コラムF.蛍光灯と水銀 152 |
| 11 セメント産業と資源リサイクル |
| 11.1 セメント産業における資源リサイクルの現状 155 |
| 11.2 セメント産業におけるリサイクル原燃料使用拡大の制約要因 158 |
| 11.2.1 品質面からの制約 158 |
| 11.2.2 作業環境・製品安全面からの制約 158 |
| 11.2.3 安定運転および材料操作面からの制約 159 |
| 11.3 資源循環型社会へのさらなる貢献 159 |
| 11.3.1 エコセメント 160 |
| 11.3.2 灰水洗システム 160 |
| 11.3.3 都市ごみセメント資源化システム 162 |
| 11.4 コンクリートのリサイクル 164 |
| 11.5 セメント産業の環境会計(環境貢献の試算例) 165 |
| 11.6 セメント産業が環境に与える負荷 165 |
| 12 金属のリサイクル |
| 12.1 金属の生産量 167 |
| 12.2 鉄鋼のリサイクル 170 |
| 12.3 アルミニウムのリサイクル 172 |
| 12.4 銅・鉛・亜鉛と有害金属のリサイクル 174 |
| 12.5 貴金属のリサイクル 177 |
| 12.6 チタン・ニオブ・タンタルのリサイクル 178 |
| 12.7 希土類金属のリサイクル 179 |
| 12.8 今後の課題と展望 181 |
| 13 セラミックスのグリーン化 非鉛系強誘電体・圧電体 |
| 13.1 ペロブスカイト構造およびその関連構造の強誘電体 184 |
| 13.2 不揮発性メモリー用強誘電体 187 |
| 13.2.1 メモリー材料としてのPZTとSBT 188 |
| 13.2.2 ビスマス層状構造強誘電体の構造 物体の相関 188 |
| 13.3 非鉛系圧電体 191 |
| 13.3.1 圧電セラミックス 191 |
| 13.3.2 単結晶圧電体 193 |
| 13.4 グリーン化への展望 194 |
| コラムG.太陽光発電 196 |
| 14 電池のリサイクル |
| 14.1 電池の回収 201 |
| 14.2 活物質のリサイクル 202 |
| 14.2.1 乾電池 202 |
| 14.2.2 鉛蓄電池 203 |
| 14.2.3 ニッケル・カドミウム電池 204 |
| 14.2.4 ニッケル・水素電池 204 |
| 14.2.5 リチウム一次電池 205 |
| 14.2.6 リチウム二次電池 205 |
| 14.3 リサイクル・システム循環 207 |
| コラムH.大気浮遊粒子状物質(SPM)の分析 210 |
| 15 半導体薄膜プロセス |
| 15.1 化合物半導体薄膜プロセス 212 |
| 15.1.1 化合物半導体素子 212 |
| 15.1.2 真空蒸着法 213 |
| 15.1.3 分子線エピタキシー 213 |
| 15.1.4 真空を利用する化合物半導体薄膜プロセスのグリーン性 213 |
| 15.2 ホール素子 215 |
| 15.2.1 ホール素子と応用 215 |
| 15.2.2 InSbの真空蒸着法による薄膜製作とホール素子応用 216 |
| 15.2.3 MBE法によるInAs薄膜製作とホール素子製作 219 |
| 15.2.4 InAs量子井戸の製作とホール素子応用 220 |
| 16 無機化学工業プロセス |
| 16.1 塩素・アルカリ工業とグリーンテクノロジー 225 |
| 16.1.1 塩素・アルカリ工業 225 |
| 16.1.2 電解法のグリーン度比較 227 |
| 16.1.3 BATの視点 229 |
| 16.1.4 展望 230 |
| 16.2 製鉄産業におけるグリーンテクノロジー 230 |
| 16.2.1 廃プラスチックの高炉原料化 231 |
| 16.2.2 ゼロスラグ化技術 233 |
| 索引 237 |
図書
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