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清田　佳美 (セイダ　ヨシミ)

  • 経済学部総合政策学科　教授
  • 経済学研究科経済学専攻　教授
  • 工業技術研究所　研究員
Last Updated :2024/04/23

研究者情報

学位

  • 博士（工学）（東京工業大学）

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J-Global ID

プロフィール

  • 新潟市出身

研究キーワード

  • 水の自然誌   環境経済学   環境学   高分子ゲル   吸着分離工学   QCMセンサー   低温物性測定   環境影響評価   

研究分野

  • その他 / その他 / 環境経済学
  • 環境・農学 / 環境材料、リサイクル技術
  • 環境・農学 / 環境負荷低減技術、保全修復技術
  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 移動現象、単位操作

経歴

  • 2011年  東洋大学経済学部教授
  • - 2010年  エネルギー総合工学研究所
  • - 2009年  日本原子力研究開発機構
  • 東京工業大学大学院
  • （財）産業創造研究所

学歴

  •         -   東京工業大学大学院・総合理工学研究科（中退）
  •         -   東北大学大学院・工学研究科
  •         -   東北大学工学部   Faculty of Engineering

所属学協会

  • 日本MRS   分離技術会   日本吸着学会   高分子学会   化学工学会   

研究活動情報

論文

書籍

  • The Science of Water - Its Natural history, life, environment and future -
    Yoshimi SEIDA; Koji Hoashi; Gordon Epstein (担当:共著範囲:)Amazon, Kindle Publisher 2023年08月 ISBN: 9798859668281
  • 二酸化炭素有効利用技術～DACから物質合成、産業利用まで～
    清田佳美; 天野優斗; 永澤優馬; 古谷英二 (担当:共編者(共編著者)範囲:1編 ダイレクトエアキャプチャー（DAC）、第1章、12−18)2022年05月
  • 清田, 佳美 オーム社 2020年11月 ISBN: 9784274226144 xi, 186p
  • 水の科学〜水の自然誌と生命、環境、未来
    清田 佳美 (担当:単著範囲:)オーム社 2015年03月 ISBN: 9784274217197
  • ゲルテクノロジーハンドブック―機能設計・評価・シミュレーションから製造プロセス・製品化まで
    清田佳美; 中野義夫 (担当:共編者(共編著者)範囲:２章４節、QCM-A を用いたゲルの特性評価)エヌティーエス 2014年10月
  • QCMを用いたハイドロゲルの局所粘弾性観察
    清田 佳美 ゲルの安定化と機能性付与・次世代への応用開発、第3章、ゲルの測定・評価・解析、第3節、㈱技術情報協会、東京 2013年12月 
    QCMを用いたゲル体の物性評価技術を解説
  • 超音波反応場における刺激応答型高分子ゲルの合成
    清田 佳美 マイクロ・ナノバブルとソノプロセス, 第4章、第2節、株式会社TIC、東京 2010年05月

講演・口頭発表等

  • ナノコロイド固定ゲル繊維の水分吸着特性  [通常講演]
    清田佳美ほか
    日本MRS学会 2023年11月 ポスター発表
  • Effect of solution composition on the thermoresponsie CO2 adsorption/desorption properties of poly(N-isopropylacrylamide)-polyamine copolymer gel  [通常講演]
    Yuto Amano; Yoshimi Seida; Eiji Furuya
    Pacifichem 2015 2015年12月 ポスター発表
  • 親水基を導入したアクリレートゲルの有機溶媒収着  [通常講演]
    清田 佳美
    日本吸着学会研究発表会 2015年11月 ポスター発表
  • QCM Observation of Soft Material under Cryo-condition  [通常講演]
    清田 佳美
    第23回日本MRS年次大会、横浜市開港記念会館、横浜 2013年12月 
    クライオ条件におけるソフトマテリアルの特性評価手法(QCM-A)を開発
  • クライオQCMによるゲル体の粘弾性測定  [通常講演]
    清田 佳美; 若本悟
    化学工学会第45回秋季大会 2013年09月 
    クライオ条件で測定可能なQCM-Aを開発
  • 不均質場の拡散試験に供する最少基本試料サイズに関するモデル検討  [通常講演]
    清田 佳美; 高瀬博康
    第26回日本吸着学会研究発表会、産業総合研究所(つくば) 2012年11月
  • Model examination of representative elementary size of heterogeneous intact rock used for determination for retardation parameters  [通常講演]
    清田 佳美; H.Takase
    10th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces, International Symposium on Frontiers in Chemical Engineering-, Kyoto 2012年11月 
    不均質岩石コア中の三次元の核種移行シミュレータの代表試料サイズに関する解析
  • Viscoelastic behavior of hydrogel observed by quartz crystal microbalance with impedance analysis  [通常講演]
    清田 佳美
    10th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces, International Symposium on Frontiers in Chemical Engineering-, Kyoto 2012年11月 
    invited
  • Demonstration of molecular sensing using QCM device coated with stimuli-responsive hydrogel  [通常講演]
    清田 佳美; TIT; Yuri Nakano; Yoshio Nakano
    Material Research Society Fall Meeting 2012、Boston 2012年11月
  • Evaluation of Mass Effect Free from Viscosity Influence of Loading Viscoelastic Media in Quartz Crystal Microbalance Measurement  [通常講演]
    清田 佳美
    22nd Academic Symposium of MRS-Japan 2012 Advanced Ecomaterials Research for Emerging Ecoinnovations, Yokohama 2012年09月
  • QCMを用いたハイドロゲルの局所粘弾性挙動観察における一考察  [通常講演]
    清田 佳美
    化学工学会第44回秋季大会、東北大学(仙台) 2012年09月
  • QCM Observation of Viscoeleastic Behavior of Collasped Poly(NIPAm) Gel in Response to Protein Adsorption  [通常講演]
    清田 佳美; TIT; Yuri Nakano; Yoshio Nakano
    Polymer Networks Group, 2012年08月
  • QCMによるハイドロゲルの水和構造観察  [通常講演]
    清田 佳美
    分離技術会年会2012、関西大学(技術・研究発表講演要旨集) 2012年06月 
    QCMによる弾性観察には原理的に負荷物の粘性影響が含まれる。粘弾性特性に及ぼす粘性影響について検討した結果を報告
  • Local viscoelastic behavior of hydrogel in its collapse phase ; the dependence of viscoelastic behavior of hydrogel on the intrinsic resonation frequency of QCM  [通常講演]
    清田 佳美
    The 21st MRS-Japan Academic Symposium, The Materials Research Society of Japan、Yokohama 2011年12月 
    固有振動すの異なるQCMを用いてPNIPAゲルの局所的な動的粘弾性の温度依存性を測定した。
  • ハイドロゲルのミクロな動的粘弾性物性とその応用  [通常講演]
    清田 佳美
    第20回日本MRS学術シンポジウム、招待講演、横浜 2010年12月
  • Influence of operational conditions on retardation parameters measured by diffusion experiment in compacted bentonite  [通常講演]
    清田 佳美; JAEA Y.Ishii; Y.Tachi; H.Yoshikawa
    MRS Scientific Basis for Nuclear Waste Management XXXIV 2010年04月 
    地層処分核種の移行パラメータ決定手法における操作条件の影響を解析・評価するシミュレータを開発(シミュレータ開発、執筆担当)
  • Diffusion and sorption behaviors of Th and Eu in sedimentary rock in the presence of humic substance  [通常講演]
    清田 佳美; JAEA; Yukio Tachi; Motoki Terashima; Toshiyuki Nakazawa; Norikazu Yamada; Mikazu Yui
    Migration 2009, 12th International Conference on the Chemistry and Migration Behaviour of Actinides and Fission Products in the Geosphere, Kennewick, Washington, USA 2009年09月
  • Ionic diffusion and retardation in Horonobe sedimentary rock: Clay-based model approach  [通常講演]
    清田 佳美; JAEA; Tachi, Y; Yotsuji, K; Yui, M
    Goldschmidt 2009、Davos 2009年09月
  • INFLUENCE OF BOUNDARY CONDITION OF DIFFUSION TEST METHOD ON MIGRATION PARAMETER IN COMPACTED BENTONITE  [通常講演]
    清田 佳美; JAEA; Tachi, Y; Yoshikawa H; Yui, M
    Goldschmidt 2009, Davos 2009年06月
  • Synthesis of Polyelectrolyte-Iron Complex Hydrogel for The Adsorbent of Phosphate  [通常講演]
    清田 佳美; TIT; Oinuma, Y; Nakano, Y
    Zing, Polymer Chemistry Conference、Mexico 2009年02月

MISC

  • 相変化吸着材を利用するCO2 化学吸着分離
    清田佳美 高分子、特集 グリーントランスフォーメーション（GX）×ポリマー 72 (1) 17 -19 2023年01月 [招待有り]
  • Viscoelastic Behavior of Polymer Micro-Hydrogels Observed by Quartz Crystal Microbalance.
    Yuri Nakano; Yoshimi Seida; Yoshio Nakano World Congress of Chemical Engineering 8 1-6 (CD-ROM) 2009年
  • 高分子マイクロハイドロゲルの吸着に伴う動的粘弾性変化
    清田佳美; 佐藤至; 中野由理; 中野義夫 化学工学シンポジウムシリーズ No.80「機能性微粒子の高機能化・新展開・用途開発」 (80) 154 -162 2008年
  • Yuri Nakano; Itaru Sato; Yoshimi Seida; Yoshio Nakano CHEMISTRY LETTERS 36 (10) 1204 -1205 2007年10月 [査読有り]
  • Sensing of Phase Behavior of Stimuli-sensitive Polymer gel using QCM coated with the polymer
    Y.Seida; I.Sato; Y. Nakano Trans.Mat.Res.Soc.Japan in press 2007年 [査読有り]
  • Yoshimi Seida; Itaru Sato; Keiko Taki; Yoshio Nakano TRANSACTIONS OF THE MATERIALS RESEARCH SOCIETY OF JAPAN, VOL 32, NO 3 32 (3) 783 -786 2007年 [査読有り]
  • 泉 康雄; Masih Dilshad; 馬場 俊秀; 秋鹿 研一; 清田 佳美 触媒 = Catalysts & Catalysis 48 (6) 371 -373 2006年09月
  • 刺激応答型高分子ゲルの相・機能制御と物性
    清田佳美 化学工学物性定数の最近の動向、分離技術会編、化学工業社 41 -44 2006年
  • バリアシステム核種移行評価高度化調査 平成17年度報告書
    清田佳美; 高橋宏明; 鈴木覚; 菊池孝弘; 鈴木和則 経済産業省委託地層処分技術調査等（バリアシステム核種移行評価高度化調査）平成17年度成果報告書 1 176 2006年
  • 化学工学年鑑-ゲルテクノロジー
    清田佳美 化学工学 70 (10) 585 -586 2006年
  • Y Izumi; D Masih; K Aika; Y Seida JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 109 (8) 3227 -3232 2005年03月 [査読有り]
  • 化学工学年鑑-ゲルテクノロジー
    清田佳美 化学工学 69 (10) 602 -603 2005年
  • NZP固化技術調査
    清田佳美 経済産業省委託地層処分技術調査等(処理技術高度化調査)平成16年度成果報告書 ** 2005年
  • 核種存在形態測定技術検討
    清田佳美; 高橋宏明 経済産業省委託地層処分技術調査等(塩水環境下処理技術調査)平成16年度成果報告書 ** 2005年
  • 砒素吸着除去技術開発
    清田佳美 財団法人産業創造研究所紀要 25 (2) 14 -17 2005年
  • Preparation of metal/metal oxide netwrok using organic polymer gel
    Y.Seida; Y.Nakano Transactions of the Materials Research Society of Japan 29 (7) 3195 -3198 2004年
  • Y.Seida; K.Takayama; Y.Nakano The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering (APCChE), Conference Proceedings 2004 1004 -1004 2004年
  • Y.Seida; K.Takayama; K.Takahashi; Y.Nakano The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering (APCChE), Conference Proceedings 2004 657 -657 2004年
  • 亜鉛賦活カーボンエアロゲルの水素吸着性
    清田佳美; 高山圭介; 中野義夫 化学工学会沖縄大会研究発表講演要旨集 205 2004年
  • K.Takeshita; M.Ishida; M.Kondo; Y.Nakano; Y.Seida The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering (APCChE), Conference Proceedings 2004 238 -238 2004年
  • Syanthesis of inorganic network using organic polymer gel
    Y.Seida The 10th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering (APCChE), Conference Proceedings 2004年
  • Phase behavior of thermoresponsive Ionic Polymer hydrogel prepared with Ultrasound
    Y.Seida The 15th Symposium of the materials Research Society of Japan 2004年
  • Preparation of monolithic inorganic porous materials using organic polymer network
    Y.Seida The 15th Symposium of the materials Research Society of Japan 2004年
  • 金属水酸化物コロイドをインターカレートした層間化合物の砒素吸着特性
    清田佳美; DilshadMasih 泉康雄 分離技術会年会2004技術・研究発表講演要旨集 79 -80 2004年
  • 高レベル放射性廃棄物のNZP固化技術開発(4)-Na/Ca型NZP・モナザイト複合固化体の作製とその性状-
    清田佳美; 小野昇一; 鈴木和則; 澤俊雄; 鈴木悌 日本原子力学会2004年秋の大会予稿集 3 466 2004年
  • 高レベル放射性廃棄物のNZP固化技術開発(5)-Na/Ca型NZP・モナザイト複合固化体の物性-
    清田佳美; 結城真美; 鈴木和則; 澤俊雄; 鈴木悌 日本原子力学会2004年秋の大会予稿集 3 467 2004年
  • Y Seida; K Takeshita; Y Nakano JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE 90 (9) 2449 -2452 2003年11月 [査読有り]
  • K Takeshita; M Tanaka; Y Nakano; Y Seida JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 36 (10) 1253 -1258 2003年10月
  • Structure of Arsenic on Iron-Montmorillonite from 50-200 ppb Solution by XAFS Utilizing Fluorescence Spectrometry
    Yasuo Izumi; Dilshad Masih; Yoshimi Seida SPring-8 User Experiment Report 2003A 11 78 -78 2003年
  • Yasuo Izumi; Dilshad Masih; Yoshimi Seida Photon Factory Activity Report 2002 20B 18 -18 2003年
  • Study of Trace Amounts of Adsorbed Arsenic by Means of XAFS Utilizing Fluorescence Spectrometry
    Yasuo Izumi; Dilshad Masih; Yoshimi Seida SPring-8 User Experiment Report 2002B 10 73 -73 2003年
  • Carbonization Behavior of Acrylic Resin with Zinc Ion and Its Adsorption Property for Hydrogen
    K.Takayama; Y.Seida; K.Murata; M.Otsuka; Y.Nakano CHEMECA2003, Proceedings, Extabstract (145) 1 -3 2003年
  • Preparation of Metal/Metal Oxide Network Using Organic Polymer Gel
    Y.Seida; Y.Nakano The (th IUMRS International Conference on Advanced Materials (2) 172 -172 2003年
  • Synthesis of Mesoporous Activated Carbon through Activation with Iron
    Y.Seida; K.Watanabe; Y. Nakano Proc.the Third Pacific Basin Conference on Adsorption Science and Technology 398 -402 2003年
  • 亜鉛導入アクリル系イオン交換樹脂の炭化特性と炭化物のガス吸着性
    清田佳美; 高山圭介; 中野義夫 化学工学会第68年会講演要旨集 I122 2003年
  • 金属イオン交換アクリル樹脂の炭化挙動と炭化物の水素吸着性
    清田佳美; 高山圭介; 渡辺香織; 中野義夫 分離技術会年会2003、技術・研究発表講演要旨集 79 -80 2003年
  • 亜鉛イオン交換樹脂の炭化挙動と炭化物の水素吸着性
    高山圭介; 清田佳美; 村田清; 大塚正久; 中野義夫 第17回日本吸着学会研究発表講演要旨集 P13 2003年
  • 清田佳美; 中野義夫 化学工学会第36回秋季大会講演要旨集 2003 CD-ROM -994 2003年
  • 超音波反応場における刺激応答型高分子の合成
    清田佳美; 竹下健二; 中野義夫 ソノケミストリー全体会議要旨 15 -15 2003年
  • 有機高分子ゲルを用いたネットワーク構造金属酸化物の作製
    清田佳美; 中野義夫 第17回日本吸着学会研究発表講演要旨集 P12 2003年
  • アクリル系イオン交換樹脂炭素化物の水素吸着特性に及ぼす亜鉛の効果
    清田佳美; 高山圭介; 中野義夫 第30回炭素材料学会年会研究発表講演要旨集 212 -213 2003年
  • Y Seida; M Yuki; K Suzuki; T Sawa SCIENTIFIC BASIS FOR NUCLEAR WASTE MANAGEMENT XXVI 757 329 -334 2003年
  • 第3回環太平洋吸着会議レポート
    清田佳美 Adsorption News 17 (4) 10 2003年
  • 泉 康雄; 清龍 史貴; 清田 佳美 触媒 44 (6) 447 -449 2002年09月
  • Y Seida; T Nakano; Y Nakamura CLAYS AND CLAY MINERALS 50 (4) 525 -532 2002年08月
  • Y Seida; Y Nakano WATER RESEARCH 36 (5) 1306 -1312 2002年03月
  • Y Izumi; F Kiyotaki; Y Seida JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 106 (7) 1518 -1520 2002年02月
  • XAFS Spectroscopy Combined with a Fluorescence Spectrometer for Trace Amounts of Element. Lead Adsorption Site in the Environmental Conditions
    Yasuo Izumi; Fumitaka Kiyotaki; Taketoshi Minato; Yoshimi Seida SPring-8 User Experiment Report 2001B 8 71 -71 2002年
  • 鉄の移動・集合機能を利用したメソ孔性活性炭の製造
    清田佳美; 渡辺香織; 中野義夫 化学工学会第67年会講演要旨集 O307 2002年
  • イオン交換樹脂を用いたメソ孔性活性炭の合成とメソ孔生成機構の検討
    清田佳美; 渡辺香織; 中野義夫 日本吸着学会研究発表講演要旨集 78 2002年
  • 金属イオンを担持したイオン交換樹脂によるメソ孔性活性炭の合成
    清田佳美; 高山圭介; 中野義夫 第29回炭素材料学会年会研究発表講演要旨集 P-20 2002年
  • 超音波重合法によって合成した含窒素感温性ゲルによる重金属抽出
    竹下健二; 中野義夫; 清田佳美 化学工学会第35回秋季大会 R205 2002年
  • Extraction and Recovery of Cd(II) in Aqueous Nitrate Solution by Thermosensitive Polymer Gel using Nitrogen-donor Ligands as Crosslinker
    K.Takeshita; M. Tanaka; Y; Nakano; Y. Seida Journal of Chemical Industry and Engineering (China) 53 (suppl.) 228 -230 2002年
  • 超音波反応場により合成した高分子ゲルの構造と吸着特性
    清田佳美; 竹下健二; 中野義夫 化学工学会第67年会 N209 2002年
  • M Homma; Y Seida; Y Nakano JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE 82 (1) 76 -80 2001年10月
  • Y Seida; Y Nakano JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 34 (7) 906 -911 2001年07月
  • Y Seida; Y Nakano; Y Nakamura WATER RESEARCH 35 (10) 2341 -2346 2001年07月
  • Decomposition of Chlorophenols in Water by High Energy UV
    Y.Seida; K.Nishimura; Y.Nakano 6th World Congress of Chem. Eng. 180 2001年
  • Synthesis of Activated Carbon with Measopore and Iron Nanoparticle and Its Removal Property for Humic Acid
    Y.Seida; K.Watanabe; Y.Nakano Proc. of IWA 2nd World Water Congress P2126 2001年
  • 低波長、広帯域紫外線によるクロロフェノール類の分解
    清田佳美; 西村圭司; 中野義夫 化学工学会第66年会 F105 2001年
  • 超音波を用いた感温性高分子ゲルの合成とその膨潤・吸着特性
    清田佳美; 竹下健二; 中野義夫 化学工学会第34回秋季大会講演要旨集 R306 2001年
  • 鉄微粒子担持活性炭の製造と高速水処理システムへの応用
    渡辺香織; 清田佳美; 中野義夫 第15回日本吸着学会講演要旨集 25 2001年
  • 水田群から河川への農薬の動態（共著）
    中野義夫; 大野上総; 清田佳美; 宮崎あかね; 岡部恭子; 井上隆信 化学工学会第３２回秋季大会 講演要旨集 569 1999年
  • 清田佳美; 竹下健二; 中野義夫 化学工学会秋季大会研究発表講演要旨集 30th 1997年
  • 中野義夫; 清田佳美 化学工学論文集 20 (2) 213 -218 1994年
  • Y SEIDA; Y NAKANO JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 26 (3) 328 -330 1993年06月
  • 清田佳美; 中野義夫; 市田浩之 化学工学論文集 18 (3) 346 -352 1992年
  • Y SEIDA; Y NAKANO KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU 16 (6) 1279 -1282 1990年11月

産業財産権

  • 特開公開番号 2001-233619:鉄系複水酸化物の製造方法及び該複水酸化物を用いた水処理材  2010年01月15日
    清田 佳美, 中野義夫, 中村康雄

受賞

  • 2001年 日本吸着学会奨励賞
     
    受賞者: 清田佳美

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2022年04月 -2025年03月 
    代表者 : 清田 佳美
  • 超高感度ガスセンサーの開発
    研究期間 : 2022年04月 -2025年03月
  • ナノコロイドー高分子コンプレックスに基づく省エネ調湿用ナノ繊維開発
    科研費：
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月
  • ゲル化溶液を用いる極微量物質の吸着特性簡易評価手法の開発
    科学研究費 基盤研究（C）：
    研究期間 : 2015年04月 -2017年03月 
    代表者 : 清田 佳美
  • 高分子ゲル複合QCMを用いた簡易砒素モニタリングシステムの開発
    科学研究費 基盤研究（Ｃ）（一般）
    研究期間 : 2011年 -2014年 
    代表者 : 清田佳美
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2008年 -2010年 
    代表者 : 渡辺 隆行; 中野 義夫; 清田 佳美
     
    本研究では、大気圧の直流放電の水プラズマによる有機系廃棄物の分解および分解機構を検討することによって、ポータブル型の廃棄物処理システムを開発することを目的とした。水プラズマによる高濃度フェノール含有排水処理に関しては、1ms程度の処理時間で1mol%フェノール溶液に含まれるフェノールをppmレベルまで分解することができた。アセトン溶液(1-10mol%)の分解では、アセトンの熱分解によってCH_3、CHなどのラジカルが生成し、CH_3によってすすが発生し、CHは水プラズマ由来のOラジカルに酸化されてCOを生成することを明らかにした。
  • 溶融塩を用いた廃家電からのインジウム分離・精製一括処理
    科学研究費 萌芽研究
    研究期間 : 2008年 -2009年 
    代表者 : 清田佳美
  • 高分子ゲル複合水晶振動子を用いた生体分子認識・情報化デバイスの開発
    科研費 基盤研究(C)：
    研究期間 : 2006年04月 -2008年03月 
    代表者 : 清田 佳美
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2007年 -2008年 
    代表者 : 中野 義夫; 渡辺 隆行; 清田 佳美
     
    自然環境中に存在しているリンを低コストで、再資源化する手段の一つとして、安価な天然由来のタンニン分子をゲル化した三次元網目構造を有するタンニンゲル担体に鉄を導入したタンニン/無機複合体(FeO_xTG)を創製し、鉄の形態評価およびリン吸着能試験を行った。 タンニン/鉄複合体(FeO_xTG)中の鉄の形態評価:鉄が71.5mg-Fe/g-gel導入されたFeO_xTG中の鉄の形態をメスバウアーおよびX線吸収微細構造解析(XAFS)を用いて評価した。その結果、鉄は3価の鉄としてタンニンゲルのB環にあるオルト位フェノール性水酸基の部位にモノ錯体として導入されていることを明らかにした。ついで、XAFSの結果から、鉄の化学形態はα-FeOOH 類似の水酸化物形態で存在することを示した。 リン吸着能試験:FeO_xTG単位表面積当りのリン吸着容量は51.8〜97.2mg/m^2であった。この値は現在、水処理用リン吸着剤(各種鉄酸化物)の容量に比べて600〜1130倍と極めて大きいことが明らかとなった。FeO_xTGのリン酸イオンの吸着は、各種塩(Na_2SO_4, NaNO_3,NaCL)が、解離した共存イオン下においても吸着量が減少しないことから、この現象は、ゲル/液界面において、カチオン交換により溶離した鉄イオンが、ゲルネットワーク近傍でリン酸イオンと結合し、ゲルを構成している分子鎖上に吸着・析出する機構に基づくと推察される。 本研究で開発したFeO_xTGは、水処理用の吸着剤としての利用はもとより、自然環境中のリンの循環過程において、余剰のリンを回収し、リン肥料として再資源化することが可能であることを示した。
  • 有機高分子ゲルを反応場とした無機ネットワーク構造体の作製
    研究期間 : 2004年04月 -2006年03月 
    代表者 : 清田 佳美
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1996年 -1996年 
    代表者 : 清田 佳美
     
    N-イソプロピルアクリルアミドモノマー(感温性高分子のモノマー)を真空下でシリカゲル粒子に含浸させた。本粒子間隙に残留するモノマー溶液を吸引濾過し、モノマーを細孔内に含浸した粒子を調製した。この粒子に2.5kGy/hのγ線を24時間照射し、感温性高分子を粒子にグラフト重合により固定した。感温性高分子をグラフトした粒子の表面特性を、疎水性有機分子の吸着特性から評価した。種々の温度におけるフェノール、安息香酸、アニリン(それぞれ中性、酸性、塩基性の疎水性有機分子のモデル)の吸着量を紫外分光光度計により測定した。その結果、感温性ポリマーが脱水和により疎水化すると疎水性有機分子を吸着し、水和により親水化すると疎水性有機分子を脱着することが分かった。 グラフト鎖を有するゲル粒子をガラスカラムに充填したクロマトグラフを構築した。この際、ガラスカラムは全体を恒温水槽中に投入し温度制御した。溶離液として蒸留水のみを用い、定量ポンプを用いてカラム内に導入した。所定濃度の疎水性有機分子をカラム内にパルス状に注入し、保持時間を測定した。感温性高分子のグラフト鎖を有する粒子を用いることによって、温度制御のみで疎水性有機分子の分離が可能であると分かった。疎水性有機分子の分子構造と保持時間の相関性、保持時間に及ぼす操作条件(温度、カラム長さ、流速、ゲル粒子径、グラフト鎖の長さ、ゲル粒子の面積あたりのグラフト鎖占有率)の影響を明らかにした。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1995年 -1996年 
    代表者 : 中野 義夫; 清田 佳美; 中崎 清彦
     
    1.感温性ゲルの物理化学的構造と動特性: 主鎖濃度、架橋剤濃度の異なる種々のN-イソプロピルアクリルアミドゲル(感性ゲル)を合成し、種々の温度場におけるゲルの膨潤収縮体積を測定した。種々の温度操作におけるゲルネットワークの拡散速度を理論モデルによって定量化した。ゲルの物理的構造は主鎖濃度、架橋度に強く依存することが分かった。収縮過程において、主鎖濃度および架橋度の低いゲルは濃度刺激に対して急激に表面にスキン相を形成する結果、応答速度は極めて小さくなることが分かった。すなわち、収縮過程におけるゲルの応答性は、温度操作(伝熱過程)に依存する。膨潤過程におるゲルの応答性は、温度操作にたいする依存性は小さく、ゲルネットワーク固有の拡散速度に支配されていることが分かった。ゲルの化学的構造特性として、親疎水的バランス変化をモデル有機分子の吸着量から定量化した。ゲル近傍ならびにゲル内においてゲルが疎水化する高温域において疎水的な分子はゲルに引き寄せられ吸着されることを明らかにした。この吸着過程はゲル粒子の境膜物質移動過程が律速することが分かった。 2.ゲルの動的挙動と固定化酵素の活性: ゲル内に固定化されたインベルターゼの活性に及ぼす温度刺激の効果を検討した。温度操作によりゲルの網目孔径を制御し、基質のゲル内流入を調整することによって、酵素活性を制御できることが分かった。激応答型高分子ゲルに固定化した酵素活性に及ぼすゲルの動的挙動の効果を検討した。この結果、ゲルの動的挙動を制御する(温度スイングによりゲルを脈動させる)ことによって、酵素活性の制御・向上を図ることが可能であると分かった。酵素活性に及ぼすゲルの操作条件として、次の操作が有効であると分かった。(1)ゲルの膨潤収縮の幅。(2)ゲルの収縮状態の時間。(3)ゲルの膨潤・収縮速度。従って、膨潤収縮挙動が三角波を描くような脈動を起こすことが酵素活性向上の最適条件となることが示唆された。これらの結果から、スキン相を形成せず、応答速度ならびに膨潤収縮の変位の大きなゲルの分子設計、応答速度を速くする操作条件に関する知見を得た。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1994年 -1996年 
    代表者 : 中野 義夫; 清田 佳美; 沢山 茂; 木村 元彦
     
    1.高分子ゲルの構成成分に基づく化学・物理構造の設計及びその運動性を前提とした分子レベルの構造制御: ポリビニルアルコールと2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸からなる新規なインターペネトレートネットワーク構造を有するゲルを合成することに成功した。ゲルの運動特性を規定する物理化学的構造(網目構造、水和構造)や環境構造(水構造、電解質種)とゲル物性について、疎水性有機物のゲルに対する吸着という観点から検討を行いその相関性を明らかにした。また、ゲル構造の環境依存性、構造変化のダイナミクスを評価する実験的手法として、水晶振動子微小天秤によるin situ測定法を開発した。 2.高分子ゲルネットワーク内におけるイオンおよび溶媒の移動メカニズムの解明: 電解質水溶液中で板状ゲル(素子)に電場を印加するとゲルは陰極側に屈曲した。種々の電場強度、電解質濃度においてゲルの屈曲速度、最大屈曲角(屈曲特性)を明らかにした結果、これらの値を最大にするゲル内イオン基濃度に依存した最適条件が存在することわかった。新たに考案したゲル粒子充填型電解セルを用いて電場印加時におけるゲル内の物質移動と膨潤率分布を測定した。ゲル内の対イオン(Na^+)濃度は陽極側より減少し、これに応じてゲルの膨潤体積も陽極側より大きくなることが明らかとなった。素子を運動させる基本的な機構は、素子内のイオン濃度分布が経時的に変化すること並びにこのイオン濃度分布に依存してゲルの浸透圧が変化し、素子内に応力分布を形成することが主要な要素であることが明らかとなった。素子膜の屈曲機構に及ぼす関係イオンの種類、価数の影響を実験的に調べた結果、屈曲特性は電解質水溶液中のゲルの膨潤特性に強く依存していることが分かった。これにより、ゲル内に生じるイオンの濃度分布を種々調整することによって、ゲルの屈曲する方向を制御できることを実験的に裏付けることが出来た。ゲルの屈曲速度を向上させるゲル内の固定基濃度の上限値が存在することが分かった。 3.イオン、溶媒の移動メカニズムとゲル構造の相関性および理論モデルに基づく設計手法の確立: 素子の運動特性についてドナン平衡理論に基づく解析を行った。屈曲速度を最大にする設計指標として、ドナン比が有効であることを示した。ゲルの膨潤率分布をゲル内に生じる応力分布に換算し、これを基に梁の純曲げ問題と対応させて板状ゲルの屈曲挙動を推算したところ、板状ゲル膜の電場における屈曲挙動を良好にシミュレートすることができた。素子内に経時的に発生・変化する応力分布を実験的に定量化する手法、これに基づき解析的に素子の運動パターンをシミュレートする手法を開発した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1991年 -1993年 
    代表者 : 中野 義夫; 須藤 雅夫; 清田 佳美
     
    生体の体内動態に基づく信号(温度、化学物質、pH等の物理化学的変化)に応答して、必要な量の薬物(あるいは情報伝達物質)を必要な時にのみ放出する自己制御型薬物放出システムの応答制御方法の確立を目的としてシステム(1);物理化学的制御方法、システム(2);電気化学的制御方法の2面から検討した。その結果、以下のような結論を得た。 システム(1)では、感温性高分子ゲルのN-イソプロピルアクリルアミド共重合体ゲルについて、温度や外部溶液に依存した表面物性(親疎水のバランス)を明らかにし、有機分子の吸脱着制御剤として適用できることを明らかにした。ゲルの物理・化学的な網目構造、溶液pH、溶液構造(水構造)を種々の分子設計(合成法、構成モノマーの一次構造設計等)、電解質添加といった操作によって行い、ゲルの吸着特性に及ぼす影響を調べ、ゲルの吸着特性と機械的な強度を向上・制御する設計法を確立した。また一方で、イオン性ゲルを用いてゲルの収縮メカニズムを検討し、ゲル内外のイオンの物質移動とゲルの応答(収縮)の関連性を明らかにし、ゲル中の溶媒排出(薬物放出)制御因子ならびに制御方法を明らかにした。 システム(2)では、システム(1)で成果を得た感温性ゲルの物性を、ゲルに弱酸基をドーピングすることによって電気化学的に制御できることならびにそのメカニズムを明らかにした。また、イオントフォレシスによる薬物放出制御のため、導電性共役高分子膜を用い、その電気的な膜特性の検討を行った。水晶振動子微量天秤法によってドーパント種の膜内外への輸送過程をリアルタイムで経時的に膜の重量を測定することによって計測し、電気的な膜物性の制御によって薬物の膜透過を制御しうることを明らかにした。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1988年 -1990年 
    代表者 : 中野 義夫; 清田 佳美
     
    イオン性高分子ゲルの分離機能について解明するため、外的因子(外部溶液中の塩の種類、濃度、pH,電場等)とゲル内のイオン挙動およびゲルの動的な膨潤・収縮現象との関連性について実験、理論面から検討した。その結果、以下のことが明かとなった。 (1)pHと濃度の異なる電解質溶液中(HCl,NaOH,NaCl,MgCl_2)におけるアクリルアミド系共重合体ゲル(アクリルアミド/アクリル酸/トリメチルーNーアクリロイルー3ーアミノプロピルアンモニウムクロライド)の膨潤・収縮特性は、官能基(固定基)の解離、外部溶液中のイオンとの交換反応を考慮することにより説明できることが解った。また、ドナン平衡理論に基ずくモデル解析によりゲルの膨潤・収縮挙動におけるpH,塩の種類、濃度の影響や、ゲル内の各種イオンの濃度を定量的に把握することが出来た。 (2)外部刺激として電圧を印可したゲルの膨潤・収縮現象とゲル内外のイオン挙動を間隙水のpH分布、ゲル内のNa^+イオン濃度の分布および脱水速度の面から明らかにした。電場によるイオン性ゲルの収縮・脱水のメカニズムは以下の様である。すなわち、電圧印加による電極反応により陽極でH^+イオンが生成し、ゲル中のNa^+イオンとの間でイオン交換が起こる。この結果、ゲル内のpHは低下し、ゲルは収縮・脱水する。一方、電気泳動によりNa^+イオンは陰極側に移動して蓄積する。この結果、陰極側でイオン強度が増加する。(1)で明らかにしたドナン平衡理論に基ずく解析結果から、イオン強度の増加によりゲルは収縮・脱水する。以上のように、ゲルの電場による収縮・脱水現象は電極反応によるH^+イオンの生成およびNa^+イオンの電気泳動に依存していることが解った。

委員歴

  • 分離技術会企画委員
  • 日本吸着学会評議員
  • 化学工学会 材料界面部会幹事、分科会代表

担当経験のある科目

  • 環境リテラシー
    東洋大学
  • 反応工学
    明治大学
  • 環境評価論
    東洋大学（大学院）
  • 自然環境の理解
    東洋大学
  • 自然と環境学
    東洋大学
  • 化学実験講義
    東洋大学
  • 自然誌
    東洋大学
  • 物質の科学
    東洋大学
  • 環境学概論
    鶴見大学短期大学部
  • 水の自然誌と水利用の現場探訪
    放送大学
  • 総合政策ゼミナールI
    東洋大学
  • 横浜新エネ漫歩
    放送大学
  • 東京グリーン探訪
    放送大学
  • 分離化学工学
    明治大学
  • 基礎物理化学（構造と物性の化学）
    明治大学
  • 環境を科学する
    北里大学
  • 環境の科学
    東洋大学
  • 化学生態システム解析論
    東京工業大学

その他

  • 2015年10月 - 2015年10月  分離技術基礎講習, 実力養成吸着技術研修コース, 吸着技術の基礎マスター

その他のリンク

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