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田中 裕久*; 正木 清香*; 青谷 拓朗*; 稲川 康平*; 岩田 宗悟*; 相田 樹哉*; 山本 忠亮*; 喜多 知輝*; 大野 瞳*; 竹中 啓恭*; et al.
SAE Technical Paper 2022-01-0534 (Internet), 10 Pages, 2022/03
The catalyst called a Passive Autocatalytic Recombiner (PAR) is required to have robustness that can maintain its activity for more than 30 years in an environment where temperature, humidity, gas concentration, etc. cannot be controlled. Here, it is expected that "An Intelligent Catalyst" for automotive emissions control exhibits excellent performance even in such a harsh environment. The intelligent catalyst is the nanostructure designed perovskite catalyst that has the rejuvenating function instead of preventing aging. The authors emphasize that the technology developed as a catalyst for automobiles is expected to be useful not only in other industries but also as a relief technology from the national crisis.
Reinecke, E.-A.*; 竹中 啓恭*; 大野 瞳*; 喜多 知輝*; 谷口 昌司*; 西畑 保雄; 日野 竜太郎; 田中 裕久*
International Journal of Hydrogen Energy, 46(23), p.12511 - 12521, 2021/03
被引用回数：11 パーセンタイル：35.53(Chemistry, Physical)安全な廃炉は福島第一原子力発電所の事故による放射性物質の除染同様に今後の大きな課題である。現在、廃棄物長期保管容器の研究開発は日本の国際協力における緊急の課題となっている。容器中の放射線分解による大量の水素と酸素は、海水を含んでいるために問題となっている。放射線分解による可燃性ガスの発生は容器の内圧を上昇させ、引火による設備の健全性喪失のリスクとなる。日本の文部科学省のプロジェクト「廃棄物長期保管容器内に発生する可燃性ガスの濃度低減技術に関する研究開発」では、保管容器内における水素再結合触媒装置の適用可能性について調べた。ここで適用したのは、インテリジェント触媒と呼ばれており、自動車排ガス浄化用の大量生産のために開発されたもので、Pd, Pt, Rhの貴金属がペロブスカイト酸化物中に固溶しており、自己再生機能を有している。水素再結合触媒評価装置REKO-4によって、触媒の基本的な特性を評価した。
田中 裕久*; 西畑 保雄
工業材料, 50(13), p.35 - 38, 2002/12
触媒におけるインテリジェンスとは使用される環境変化を敏感に察知して、自らの構造や機能を変えてその環境に常に適切な性能を発揮する能力といえる。現在の自動車用ガソリンエンジンはジルコニア酸素センサーを用いて、空気と燃料の比率(空燃比A/F)が化学的に等量点となるよう電子制御され、排ガス浄化触媒は常に1
4Hzといった周波数で酸化還元変動雰囲気にさらされている。この酸化と還元という環境変化を利用した「自己再生」により、永遠の寿命を実現することが自動車触媒の持つことのできる真のインテリジェンスと考えている。われわれはこの触媒を「インテリジェント触媒」と名付け2002年秋に世界で初めて実用化に成功した。本稿ではインテリジェント触媒の研究開発について紹介する。
西畑 保雄; 田中 裕久*
SPring-8利用者情報, 7(6), p.359 - 363, 2002/11
自動車排ガス中に含まれる窒素酸化物,一酸化炭素,未燃焼燃料などの有毒ガスを浄化するために触媒変換器が広く用いられている。しかしながら実際は、使用中における貴金属粒子の成長が起こるために活性が劣化する。劣化しない触媒は自動車工業における賢者の石である。古代インド哲学と薬学の知恵(アーユルヴェーダ)を参考にし、新しい自己再生するペロブスカイト構造の触媒を開発した。LaFe
Co
Pd
O
は最新式のガソリンエンジンからの排ガスの酸化還元雰囲気の自然な変動と直接相互作用することにより、特別な操作を行うことなしに、自己再生を行う。ペロブスカイト結晶の内外をパラジウムが行き来することにより、パラジウムの粒成長を抑制することができる。そのような自己再生現象により、インテリジェント触媒という、将来の自動車触媒の開発に新しい概念を提唱する。
吉田 勝
BEAMS 1995: 第6回粒子線の先端的応用技術に関するシンポジウム講演論文集, 0, p.139 - 154, 1995/00
イオン穿孔膜は、膜に重イオンを照射したあとに残るイオントラックをアルカリ溶液中でエッチングすると得られる。この多孔膜の特徴は、孔の数、密度、形状の制御が容易なことである。この多孔膜にインテリジェント機能を付与する目的で、側鎖にアミノ酸を有するゲルを用いて孔を化学修飾することにより温度、pH、電場などの外部環境からの刺激に応答し孔のサイズを任意に制御したり、あるいはゲルのもつ認識・識別機能により類似の物性やサイズを有する物質の分離が可能な環境応答性多孔膜を創製する研究を行っている。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Advances in vibration Control for Intelligent Structures,Vol. 1, 0, p.10 - 14, 1994/00
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂をバインダとする圧電性塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち、その乾燥塗膜を分極処理することにより圧電性薄膜を形成した。この方法により得られる圧電性薄膜は、アルミニウム板の固有振動数のみならずモード・シェープをも決定できることを実証した。この結果は、将来のインテリジェント材料システム/構造体の研究開発において、圧電性塗料は構造材料と一体化した振動モーダル・センサとして有望であること示している。
江草 茂則; 岩沢 直純*
J. Intell. Mater. Syst. Struct., 5(1), p.140 - 144, 1994/00
被引用回数：13 パーセンタイル：51.84(Materials Science, Multidisciplinary)チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂をバインダとする圧電性塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち、その乾燥塗膜を分極処理することにより圧電性薄膜を形成した。この方法により得られる圧電性薄膜は、アルミニウム板の固有振動数のみならずモード・シェープをも決定できることを実証した。この結果は、将来のインテリジェント材料システム/構造体の研究開発において、圧電性塗料は構造材料と一体化した振動モーダル・センサとして有望であることを示している。
Safranj, A.; 吉田 勝; 大道 英樹; 片貝 良一*
Langmuir, 9(12), p.3338 - 3340, 1993/00
被引用回数：21 パーセンタイル：89.80(Chemistry, Multidisciplinary)インテリジェント材料創製の一環として、ポリアクリロイル-L-プロリンアルキルエステルを合成し、水系および界面活性剤を含む水系での体積相転移挙動を調べた。体積相転移温度はアルキル基のサイズが大きくなるほど低温側に移行する傾向を示した。また、ドデシル硫酸ナトリウム界面活性剤を含む水系での結果から、ポリアクリロイル-L-プロリンプロピルエステルの相転移温度が純水系では-12
C付近に存在するものと推定することができた。
長岡 範安*; Safranj, A.; 吉田 勝; 大道 英樹; 久保田 仁*; 片貝 良一*
Macromolecules, 26(26), p.7386 - 7388, 1993/00
被引用回数：81 パーセンタイル：96.32(Polymer Science)インテリジェント材料の合成を目的として、水の存在下でN-イソプロピルアクリルアミドを放射線重合させたところ、その重合過程で架橋したポリマーゲルが生成された。この架橋ゲルの生成に必要な照射線量は、10%(w/w)モノマー水溶液系の場合、約71Gyであった。ゲルの温度応答性を調べたところ、30C付近で典型的な低温膨潤-高温収縮の体積相転移を示した。しかし、そのパターンは照射線量により著しく異なることから、50kGy以下の線量ではトリー型の架橋ポリマーが生成し、50kGyになるとはしご型に変わったのち、それ以上の線量では一部が分解したはしご型のポリマーになっていることが考えられる。
江草 茂則; 岩沢 直純*
Proc. of the 1st Int. Conf. on Intelligent Materials, p.101 - 104, 1993/00
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)のセラミックス微粉末を顔料とし、エポキシ樹脂をバインダとする塗料を作成した。この塗料をアルミニウム板の表面に塗布したのち、高電圧を印加し分極処理を施すことにより、薄膜に圧電特性を付与した。この圧電性薄膜の圧電特性に影響する諸因子(薄膜中のPZT含有量、薄膜の厚み、分極電圧、分極時間等)について調べた結果、薄膜中のPZT含有量が35vol%から53vol%に増加すると圧電特性は80倍にも増加することが分かった。さらに、現在迄に得られている圧電特性値の最高値は0.036(c/m
)/(m/m)であり、この値は市販されている圧電性高分子フィルムの値(0.073)の約1/2である。この事実から、本方法により形成される圧電性薄膜は、構造材料にビルトインされた振動センサとして充分な感度を有し得ることが実証された。
圷 陽一; 大川 慶直; 堀内 誠; 辻 恒平*
コンクリート工学論文集, 3(1), p.65 - 76, 1992/01
本研究は、核融合実験炉建屋の電気的障害の防止を目的として、エポキシ樹脂塗装鉄筋の適用を検討し、その電気的絶縁性に関して実験を行ったものである。実験は、アルカリ溶液及びコンクリート中でのインピーダンス測定試験および絶縁破壊試験を行った。また、予想される劣化環境の試験として、機械的・電気的複合劣化試験、熱的劣化試験および化学的劣化試験を行った。あわせてコンクリートの付着性能試験、機械的継手部の絶縁性能試験および継手性能試験も行った。本研究より、エポキシ樹脂塗装鉄筋は、鉄筋交差部を絶縁化した従来の絶縁方法に比べ、絶縁性能が大きく供用期間中に考えられる。各種劣化環境においても十分な絶縁性能が維持されることを確認した。
江草 茂則; 岩沢 直純*
インテリジェント材料, 2(3), p.22 - 27, 1992/00
平成3年度に開始した「圧電性薄膜の形成に関する研究」(特別基礎研究)において、現在迄に得られている研究成果、及び、今後の研究計画について紹介した。先ず、構造材料の表面に圧電性薄膜を形成する方法で、及び、その薄膜の圧電特性に影響する諸因子について解説した。次に、この圧電性薄膜を構造材料と一体化した振動センサとして利用する方法について解説した。今後の研究計画に関しては、現在迄に得られている圧電定数をさらに向上させるとともに、カバーすべき周波数領域を現在の低周波領域から超音波領域にまで拡張する計画について記述した。筆者らの圧電性薄膜は、振動センサのみならず亀裂検出センサ(AEセンサ)としても使用できるので、その将来の応用分野についても解説した。
圷 陽一; 大川 慶直; 堀内 誠*; 辻 恒平*
コンクリート工学年次論文報告集, 14(1), p.775 - 776, 1992/00
本論文は、同名表題で「コンクリート工学論文集」、Vol.3,No.1に採択された論文を第14回コンクリート工学年次講演会で発表するため、内容を要約縮小し、「コンクリート工学年次論文報告集Vol.14」に投稿したものである。本論文は、核融合実験炉建家の電気的障害の防止を目的とした電気絶縁鉄筋を検討し、その電気的絶縁性に関して実験を行なったものである。従来の絶縁方法に比べ絶縁性能が大きく、供用期間中においても十分な絶縁性能を維持することを明らかにした。また本絶縁方法は、高度情報化や計測制御システムの高度化に伴い、インテリジェントビル、磁気浮上式鉄道等のコンクリート構造物の電気絶縁対策にも適用できるものと考えられる。
圷 陽一; 大川 慶直; 堀内 誠*; 辻 恒平*
Transactions of the Japan Concrete Institute,Vol. 14, p.217 - 230, 1992/00
本研究は、核融合実験炉建家で考えられる鉄筋・鉄骨を流路とする電流による計測・制御機器の誤動作・機能障害及び鉄筋・鉄骨の電食等の電気的障害の防止のため、電気絶縁鉄筋を検討し、その電気絶縁性に関して実験を行い、従来の絶縁方法に比べ絶縁性能が大きく、供用期間中においても十分な絶縁性能を維持することを明らかにしたものである。本論文は、すでに「コンクリート工学論文集VoL.3,No.1」に発表したものであるが、ITER(国際熱核融合実験炉)建家の電気絶縁化設計を行うにあたり、広く世界のコンクリート工学専門家の意見を伺うために、英文論文集として、世界の主要大学、研究所に送付される本論文集に投稿したものである。
江草 茂則; 藤村 卓
インテリジェント・マテリアル, p.195 - 206, 1991/00
次世代の材料として期待されているインテリジェント材料(環境条件に知的に応答し、機能を発現する能力を有する新物質・材料)の応用分野の一つとして原子力や航空宇宙等の極限環境分野を取り上げ、将来この分野で使用されるインテリジェント材料を開発するための基盤技術の現状と発展の方向性について概説した。先端高分子複合材料等の母材中に圧電材料、形状記憶合金、光ファイバ、電気粘性流体等の機能性材料を埋め込み一体化することにより、センサ機能とアクチュエータ機能とを有するスマート材料を創製しようとする研究の幾つかを紹介する。現時点におけるこれらのスマート材料は、厳密な意味ではインテリジェント材料ではないが、将来インテリジェント材料に発展しうる有力候補の一つである。
