研究分野
無機工業材料 (環境浄化、光触媒、ナノシート、抗菌材料)
研究キーワード
環境材料、セラミックス、光触媒、ナノシート、抗菌材料
研究経歴
2003-2006 多結晶酸化チタン薄膜の光誘起親水性についての研究
2006-2009 ナノシートを利用したセルフクリーニングガラスの開発
2009-2012 特異ナノ構造を有する光触媒材料の合成
2012-2017 新規合成プロセスの開拓と人工光合成への応用
2017- 特異ナノ構造を利用した抗菌材料の開発
水中からアンモニウム成分を回収する多孔体の開発に関する研究
尿に含まれるNH4+成分を選択的に吸脱着できる多孔体としてゼオライトに着目し、NH4+吸着に適切なゼオライトの選定、およびゼオライト粉末の固定化手法としてゼオライト－ガラス複合体の作製を試みた。A型ゼオライトが尿中から選択的にNH4+を吸着できることが分かった。今後、NH4+の脱離させる条件を最適化することで、尿中から選択的にNH4+を回収し有効利用できると考えられる。
インタビュー
■なぜ宇宙の研究をすることになったか？
中学生の時にホーキングの最新宇宙論とNHKアインシュタインロマンをみて、宇宙に関わる研究がしたいと思い、理系を志すきっかけとなりました。
その後、環境材料の研究を続けていたところ、スペース・コロニー研究センターに誘われて、研究に携わることができました。
■研究開発した、あるいは、している技術をつかって宇宙で実現したいことは？
宇宙で生活するためのスペースコロニーを実現したいと思っています。そのためには地球に当たり前にある水、空気、光などの環境を提供する必要があります。
水、空気は光触媒ですでに浄化する実験が進んでいましたが、光に関しても研究を進めたいと考えています。宇宙で暮らす際にも自然光は人間らしく生活するのに必要になります。放射線を防ぐガラスで、室内にも自然光を届け、きれいな空気、水があり快適に生活できる居住空間の研究をしてきます。
■地上で実現したいことは？
人間は消費しないと生きていけません。酸素を吸って二酸化炭素を出したり、食べ物を食べて排泄したり。
そうした、人間に関する循環はもちろん、地球上の有害なものは分解し、有害ではないものは集めてまた有価物に変えていくことを光触媒で担っていきたいと考えています。最終的には１００％物質を循環させ、廃棄物ゼロを達成したいと考えています。
■研究していて印象に残ったこと・楽しいと感じたことは？
遠いと思っていた宇宙を身近に感じることができるようになったことが、研究をしていて喜びを感じたことです。
論文リスト
1． Synthesis of Mesoporous TiO2/Boron-Doped Diamond Photocatalyst and Its Photocatalytic Activity under Deep UV Light (λ = 222 nm) Irradiation, Norihiro Suzuki, Akihiro Okazaki, Haruo Kuriyama, Izumi Serizawa, Aiga Hara, Yuiri Hirano, Yukihiro Nakabayashi, Nitish Roy, Chiaki Terashima, Kazuya Nakata, Ken-ichi Katsumata, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Akira Fujishima, Molecules, 23 p 3095, 2018.
2． Denaturation of lysozyme with visible-light-responsive photocatalysts of ground rhodium-doped and ground rhodium-antimony-co-doped strontium titanate, Sho Usuki, Kenji Yamatoya, Yuki Kawamura, Yuichi Yamaguchi, Norihiro Suzuki, Ken-ichi Katsumata, Chiaki Terashima, Akira Fujishima, Akihiko Kudo, Kazuya Nakata, Journal of Oleo Science, 67 pp 1521-1533, 2018.
3． Ion exchange of layered titanate with transition metal and application to ammonia storage, Kazuki Yokosawa, Takahiro Takei, Sayaka Yanagida, Nobuhiro Kumada, Ken-ichi Katsumata, Journal of the Ceramic Society of Japan, 126 pp 808-813, 2018.
4． Facile Deposition of Cu−SnOx Hybrid Nanostructures on Lightly Boron-Doped Diamond Electrodes for CO2 Reduction, Nitish Roy, Norihiro Suzuki, Yukihiro Nakabayashi, Yuiri Hirano, Hiroshi Ikari, Ken-ichi Katsumata, Kazuya Nakata, Akira Fujishima, Chiaki Terashima, ChemElectroChem, 5 pp 2542-2550, 2018.
5． Photocatalytic, superhydrophilic, self-cleaning TiO2 coating on cheap, lightweight, flexible polycarbonate substrates, Takahiro Adachi, Sanjay S. Latthe, Suresh W. Gosavi, Nitish Roy, Norihiro Suzuki, Hiroshi Ikari, Kazuki Kato, Ken-ichi Katsumata, Kazuya Nakata, Manabu Furudate, Tomohiro Inoue, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Akira Fujishima, Chiaki Terashima, Applied Surface Science, 458 pp 917-923, 2018.
6． Underwater wettability of oleic acid on TiO2 photocatalyst surface, Daisuke Yabumoto, Misaki Ota, Yusuke Sawai, Shunsuke Nishimoto, Yoshikazu Kameshima, Michihiro Miyake, Eiji Fujii, Ken-ichi Katsumata, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 548 pp 32-36, 2018.
7． Multifunctionality in Coating Films Including Nb-doped TiO2 and CsxWO3: Near Infrared Shielding and Photocatalytic Properties, Yusuke Asakura, Yuto Anada, Ryo Hamanaka, Tsugio Sato, Ken-ichi Katsumata, Xiaoyong Wu, Shu Yin, Nanotechnology, 29 p 224001, 2018.
8． Solution Plasma Process-Derived Defect-Induced Heterophase Anatase/Brookite TiO2 Nanocrystals for Enhanced Gaseous Photocatalytic Performance, Sudhagar Pitchaimuthu, Kaede Honda, Shoki Suzuki, Akane Naito, Norihiro Suzuki, Ken-ichi Katsumata, Kazuya Nakata, Naoya Ishida, Naoto Kitamura, Yasushi Idemoto, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Osamu Takai, Tomonaga Ueno, Nagahiro Saito, Akira Fujishima, Chiaki Terashima, ACS Omega, 3 pp 898-905, 2018.
9． Efficient photocatalytic degradation of gaseous acetaldehyde over ground Rh–Sb co-doped SrTiO3 under visible light irradiation, Yuichi Yamaguchi, Sho Usuki, Kenji Yamatoya, Norihiro Suzuki, Ken-ichi Katsumata, Chiaki Terashima, Akira Fujishima, Akihiko Kudo, Kazuya Nakata, RSC Advances, 8 pp 5331-5337, 2018.
10． Positive shift in the potential of photo-electrochemical CO2 reduction to CO on Ag-loaded boron-doped diamond electrode by an electrochemical pre-treatment, Yukihiro Nakabayashi, Yuiri Hirano, Yusei Sakurai, Akihiro Okazaki, Haruo Kuriyama, Nitish Roy, Norihiro Suzuki, Kazuya Nakata, Ken‑ichi Katsumata, Akira Fujishima, Chiaki Terashima, Journal of Applied Electrochemistry, 48 pp 61-73, 2018.
11．Photocatalytic reduction of CO2 on Cu2O-loaded Zn-Cr layered double hydroxides, Haoyang Jiang, Ken-ichi Katsumata, Jeongsoo Hong, Akira Yamaguchi, Kazuya Nakata, Chiaki Terashima, Nobuhiro Matsushita, Masahiro Miyauchi, Akira Fujishima, Applied Catalysis B: Environmental, 224 pp 783-790, 2018.
12． Synthesis and fluorescence properties of lanthanide-supported titanate nanosheets, Daisuke Yoshioka, Yasumitsu Nishimura, Ken-ichi Katsumata, Journal of Luminescence, 194 pp 316-320, 2018.
13．層状複水酸化物とダイヤモンドを用いた光触媒的CO2還元, 勝又健一, 寺島千晶, セラミックス, 54 pp 15-18, 2019. （査読無）
14．光触媒ナノシートを用いたセルフクリーニングガラスの開発, 勝又健一, 無機マテリアル学会会誌, 26 pp 93-98, 2019. （査読無）
15． 光触媒を用いた水処理の現状と課題, 勝又健一, セラミックス, 53 pp 82-85, 2018. （査読無）
16．Hydrogen Production System by Light-Induced α-FeOOH Coupled with Photoreduction, Tetsuya Yamada, Norihiro Suzuki, Kazuya Nakata, Chiaki Terashima, Nobuhiro Matsushita, Kiyoshi Okada, Akira Fujishima, Ken-ichi Katsumata, Chemistry – A European Journal, (2019) accepted.
17．Single Crystal ZrO2 Nanosheets Formed by Thermal Transformation for Solid Oxide Fuel Cells and Oxygen Sensors, Tetsuya Yamada, Yuta Kubota, Yuki Makinose, Norihiro Suzuki, Kazuya Nakata, Chiaki Terashima, Nobuhiro Matsushita, Kiyoshi Okada, Akira Fujishima, Ken-ichi Katsumata, ACS Applied Nano Materials, 2 (2019) 6866-6873.
18．Proof of Concept of Sucrose Measurement Method that Combines Photocatalysis with Enzymatic Reaction, Isao Shitanda, Kensuke Katagishi, Kanako Kishiro, Norihiro Suzuki, Kazuya Nakata, Ken-ichi Katsumata, Chiaki Terashima, Yoshinao Hoshi, Masayuki Itagaki and Akira Fujishima, Chemistry Letters, 48 (2019) 1251-1253.
19．Liquid-phase atomic layer deposition of crystalline hematite without post-growth annealing, Asako Taniguchi, Takaaki Taniguchi, Hajime Wagata, Ken-ichi Katsumata, Kiyoshi Okada, Nobuhiro Matasushita, CrystEngComm, 21 (2019) 4184-4191.