メンバー

鈴木 孝宗

総合研究院光触媒研究推進拠点 講師

 

研究キーワード

機能性無機材料

研究職歴

2007-2008 産業技術総合研究所
2008-2011 物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
2011-2012 日本学術振興会 特別研究員(PD)
2012-2015 物質・材料研究機構 若手国際研究センター 研究員
2015- 筑波大学 数理物質系 研究員

液肥合成に向けた尿素の電解処理

月面での長期滞在や有人火星探査を実現するためには食糧自給は必要不可欠である。植物工場による水耕栽培が現実解として期待されているが、液体肥料の調達方法を考慮する必要がある。仮に廃棄される尿から液体肥料が作製できれば、液体肥料の現地調達が恒常的に可能となる。尿素の電解処理により、肥料の三要素の一つである窒素化合物(硝酸イオン・アンモニウムイオン)が得られたことから、尿の液体肥料化への足がかりをつくる事ができた

インタビュー

■どうして宇宙の研究をすることになったか?

同級生から貸してもらった本がきっかけで、子どもの頃に星座にはまり、漠然と宇宙に携わる仕事がしたいと思っていました。
時は経ち、大学の一般教養科目で「宇宙科学」を履修する機会に恵まれたのですが、高度な数理について行けず、その時は宇宙研究の道は断念しました。
今回、ご縁があってスペース・コロニー研究センターのお話をいただいた際、「宇宙の滞在技術」という切り口でならば、自分でも宇宙の研究に携われると感じたことがきっかけです。

■研究開発した、あるいは、している技術を使って宇宙で実現したいことは?

液体肥料の現地調達です。宇宙での長期滞在・定住を実現するためには食糧生産が必要不可欠です。
植物工場による水耕栽培が現実解として期待されていますが、その実現のためには、液体肥料の調達方法を考える必要があります。
仮に廃棄される尿から液体肥料が作製できれば、液体肥料の現地調達が恒常的に可能になると考えられます。尿には、植物の三要素(リン・窒素・カリウム)や微量元素が含まれているので、液体肥料へ変換できるのではないかと期待して研究を進めています。

■地上で実現したいことは?

簡易的な水処理です。既存の下水処理では主に好気性生物を利用する活性汚泥法が用いられていますが、通気に莫大なエネルギーが必要なほか、汚泥処理の問題もあります。
本研究を突き詰めればし尿処理になりますし、対象を除去が難しい残留医薬品などに向ければ、既存の水処理方法を補完する技術になり得ると考えています。

■研究していて印象に残ったこと・楽しいと感じたことは

研究は往々にして思い通りにいかないのですが、時たま想定を越えた現象が得られることがあります。その要因を論理的に解釈できたときに喜びを感じます。

論文リスト

1.Synergetic effect in water treatment with mesoporous TiO2/BDD hybrid electrode, Norihiro Suzuki, Akihiro Okazaki, Haruo Kuriyama, Izumi Serizawa, Yuki Hirami, Aiga Hara, Yuiri Hirano, Yukihiro Nakabayashi, Nitish Roy, Chiaki Terashima, Kazuya Nakata, Ken-ichi Katsumata, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Akira Fujishima, RSC Adv., 10, 1793-1798 (2020).

2.Hydrogen Production System by Light-Induced alpha-FeOOH Coupled with Photoreduction, Tetsuya Yamada, Norihiro Suzuki, Kazuya Nakata, Chiaki Terashima, Nobuhiro Matsushita, Kiyoshi Okada, Akira Fujishima, Ken-ichi Katsumata, Chem. Eur. J., 26, 2380-2385 (2020)

3.Enhanced photocatalytic performance of ultrasound treated GO/TiO2 composite for photocatalytic degradation of salicylic acid under sunlight illumination, Y. M, Hunge, A. A, Yadav, A. G. Dhodamani, N. Suzuki, C. Terashima, A. Fujishima, V. L. Mathe, Ultrason. Sonochem., 61, 104849 (2020).

4.Role of sensitizers in imparting the selective response of SnO2/RGO based nanohybrids toward H2S, NO2 and H2, Bhagyashri Bhangare, Niranjan S. Ramgir, Ankita Pathak, K. R. Sinju, A. K. Debnath, S. Jagtop, N. Suzuki, K. P. Muthe, C. Terashima, D. K. Aswal, S. W. Gosavi, A. Fujishima, Mater. Sci. Semicond. Process, 105, 104726 (2020).

5.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 Appl. Nano Mater., 2, 6866-6873 (2019).

6.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, Akira Fujishima, Chem. Lett., 48, 1251-1253 (2019).

7.Unique CdS@MoS2 Core Shell Heterostructure for Efficient Hydrogen Generation Under Natural Sunlight, Sunil R. Kadam, Suresh W. Gosavi, Bharat B. Kale, Norihiro Suzuki, Chiaki Terashima, Akira Fujishima, Sci. Rep., 9, 12036 (2019).

8.Detection of toxic metal ions Pb2+ in water using SiO2@Au core-shell nanostructures: A simple technique for water quality monitoring, Krishna Daware, Manasi Kasture, Ramchandra Kalubarme, Rakesh Shinde, Kashinath Patil, Norihiro Suzuki, Chiaki Terashima, Suresh Gosavi, Akira Fujishima, Chem. Phys. Lett., 732, 136635 (2019).

9.Activating titanium dopants in hematite photoanode by rapid thermal annealing for enhancing photoelectrochemical water oxidation, Shuang Gao, Dan Wang, Yinglin Wang, Chuang Li, Yichun Liu, Norihiro Suzuki, Chiaki Terashima, Akira Fujishima, Xintong Zhang, Electrochim. Acta, 318, 746-753 (2019).

10.High-speed synthesis of heavily boron-doped diamond films by in-liquid microwave plasma CVD, Yohei Harada, Ryota Hishinuma, Nicolae Spătaru, Yusei Sakurai, Kazuya Miyasaka, Chiaki Terashima, Hiroshi Uetsuka, Norihiro Suzuki, Akira Fujishima, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Diam. Relat. Mater., 92, 41-46 (2019).

11. Recent Improvements in Production of Solar Fuels: From CO2 reduction to Water Splitting and Artificial Photosynthesis, Nitish Roy, Norihiro Suzuki, Chiaki Terashima, Akira Fujishima, Bull. Chem. Soc. Jpn., 92, 178-192 (2019) (査読有)

12. High-speed synthesis of heavily boron-doped diamond films by in-liquid microwave plasma CVD, Yohei Harada, Ryota Hishinuma, Nicolae Spătaru, Yusei Sakurai, Kazuya Miyasaka, Chiaki Terashima, Hiroshi Uetsuka, Norihiro Suzuki, Akira Fujishima, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Diam. Relat. Mat., 92, 41-46 (2018) (査読有)

13. 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, J. Oleo Sci., 67, 1521-1533 (2018). (査読有)

14. 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, 3095 (2018). (査読有)

15. Photocatalytic, superhydrophilic, self-cleaning Tio2 coating on cheap, light-weight, flexible polycarbonate substrate, 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, Appl. Surf. Sci., 485, 917-923 (2018). (査読有)

16. Facile Deposition of Cu-SnOx Hybrid Nanostructures on the 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, 2542-2550 (2018). (査読有)