法政大学　経済学部　化学研究室　山崎友紀ゼミナール

水熱化学、環境科学、理科教育

山崎友紀ゼミナール

研究内容

水熱化学

水熱化学とは

水熱化学とは、分かりやすく例えると「圧力鍋」の化学です（資料pdf）。
高温または高圧にした水を熱水といいます。この高温・高圧の水を扱う分野が水熱化学です。 高温・高圧の水はその性質が普通の水とは大きく異なるので、合成反応や分解反応などの反応場を 提供することができます。水の性質は、温度や圧力、共存物質濃度などの条件を変えることで、 連続的に変化させることができるのです。

研究対象
  • 有毒有害物質（ダイオキシン類似物質、ハロゲン化有機化合物など）の分解
  • 廃溶剤（印刷、塗装業界など）のケミカルリサイクル
  • 汚泥から有効成分の回収
  • 水熱条件下での有機合成
  • 水熱条件での加水分解反応の反応機構の解明（SN2反応の制御と光学分離の可能性）
  • 水熱連続装置の開発（有機物と水の分散による導入方法の考案など）
  • 水熱条件下での機能性無機材料の合成（大阪府立大学中平敦教授との共同研究）
  • 鉄鋼スラグの有効利用（重金属の封じ込め、高強度材料への転換など）

環境科学

本研究室では、水熱化学を利用した環境浄化や環境機能性材料の合成について研究を行っています。 また、多摩川の歴史や水質についても研究を行っています。
（詳細は業績リストをご参照ください）

ゼミナール研究では、資源、エネルギー、環境をキーワードに調査研究も行っています。
（詳細は、研究室概要のメンバーをご覧ください）

理科教育

本研究室では、子ども達により多くの体験的学習を通じて理科を楽しんでもらえるよう、いくつかのイベントを実施し、理科教育の研究を行っています。

教材の開発

実験キットの製作、
学習キットの開発（例１：プラスチックを学ぶキットpdf）、
実験指導書（例１：入浴剤を作ろうpdf、例2：カラフル炎pdf、例３：磁性粉体）の開発 など

実験教室の実施

国立科学博物館での実施（例１：キッチンで化学実験pdf）、
化学オリンピックプレイベント「実験カー」など

キャンパスを広く、自然観察の場として提供

JST支援による「化学を楽しむ実験教室pdf」（法政大学研究実験棟で実施）、
ゼミ学生主体の「わくわくほうせい！pdf」（法政大学多摩キャンパスで実施）

業績

査読付論文
  1. 1) K. Nakanishi, Y. Yamasaki, H. Kaji, and N. Soga, ”Phase Separation Kinetics in Silica Sol-Gel System Containing Polyethylene Oxide. I. Initial Stage”, Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2, 227-231(1994).
  2. 2) 藤田雅也，山崎友紀，山崎仲道、“クロロフルオロカーボン（CFCs）のアルコール性アルカリ水熱分解におけるアルコールの影響”、日本化学会誌、8, 566-567(1998).
  3. 3) Y. Yamasaki, H. Enomoto, N. Yamasaki, and M. Nakahara, “Methanol Formation from Dichloromethane under Hydrothermal Conditions”, Chem. Lett. 1999, 83-84.
  4. 4) Y. Uchimoto, E. Endo, K. Yasuda, Y. Yamasaki, Z Takehara, Zempachi Ogumi, and Osamu Kitao, “Preparation of Thin Cation-Exchange Membrane Using Glow Discharge Plasma Polymerization”, Journal of The Electrochemical Society, 147(1),111-118 (2000).
  5. 5) Y. Yamasaki, H. Enomoto, N. Yamasaki, and M. Nakahara, “NMR Study of Hydrothermal Reactions of Dichloromethane with and without Alkali”, Bull, Chem., Soc., Jpn., 73, 2687-2693(2000).
  6. 6) 中村新太郎・山﨑友紀、“温和な水熱条件下における尿素の加水分解反応”，ウェイスト・リソース、43号, p.11-14, (2003).
  7. 7) Y. Yamasaki, T. Hirayama, K. Oshima, and S. Matsubara, “SN2 Type Hydrolysis of Secondary halides and Sulfonates in Hydrothermal Water,” Chem. Lett., 33(7), 864-865(2004).
  8. 8) A. Nakahira, S. Takezoe, and Y. Yamasaki, “Synthesis of Dense Y-zeolite Bulks with Large Surface Area Using a Hydrothermal Hot-pressing (HHP) Process”, Chem. Lett., 33(10), 1400-1401(2004).
  9. 9) Y. Yamasaki, N. Yamasaki, and H. Enomoto, “Dechlorination of Concentrated Monochloroalkanes under Various Hydrothermal Conditions”, J. Chem. Eng. Jpn, 38(10), pp. 1252-1258 (2004).
  10. 10) A. Kishita, S. Takahashi, F. Jin, Y. Yamasaki, T. Moriya, and H. Enomoto, “Hydrothermal Decomposition of Benzothiophene, Dibenzothiophene, and their Derivatives in Sub- and Supercritical Water with Alkali,” J. Jpn. Petrol. Inst., 48(5), 272 (2005).
  11. 11) Paul H. Tobash, Yuki Yamasaki, Svilen Bobev, “Strontium Tetragenate,” Acta Cryst., E61, pp. 174-176 (2005).
  12. 12) A. Nakahira, T. Kubo, Y. Yamasaki, T. Suzuki and Y. Ikuhara, “Synthesis of Pt-Entrapped Titanate Nanotubes,” Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 44, No. 22, pp. 690-692 (2005).
  13. 13) M. Takimura, H. Nagata, Y. Yamasaki, T. Suzuki, Y. Ikuhara and A. Nakahira, “Synthesis and Characterization of Bulky FSM with Interconnected Mesopore-Networks Using an HHP Method”, J.Ceram. Soc. Jp. p.554, VOL.114, June 2006
  14. 14) A. Nakahira, S. Takezoe, M. Takimura, H. Nagata, and Y. Yamasaki, “The Solidification of Porous Materials by Hydrothermal Hot Pressing (HHP) and Its Evaluation”, AIP Conf. Proc. 833, 56 (2006)
  15. 15) A. Kishita, S. Takahashi, Y. Yamasaki, F.Jin, T. Moriya, and H. Enomoto, “Desulfurization of Bitumen by Hydrothermal Upgrading Process in Supercritical Water with Alkali”, J. Jpn. Petrol. Sci., 49(4), 177-185(2006)
  16. 16) 山﨑友紀・木下睦・小高康二郎・金放鳴・榎本兵治、“トランス油中の微量クロロベンゼンのアルカリ水熱分解反応”、廃棄物学会論文誌、vol.17, No.2 pp.125-134 (2006)
  17. 17) T. Kubo, Y. Yamasaki, T. Honma , N. Umesaki, and A. Nakahira, “Synthesis of Nanotubular H-Ti-O by Hydrothermal Process and its Structural Evaluation”, Special Issue of HNM, Advances in Technology Materials and Materials Processing Journal, vol.8[2], (2006)
  18. 18) T. Kubo, W. Kato, Y. Yamasaki, and A. Nakahira, “Synthesis of Nanotubular Titanate from Titanium Using Hydrothermal Treatment”, Key Engineering Materials, Vols. 317-318 (2006) pp. 247-250
  19. 19) S. Takezoe, K. Hosoi, M. Tajika, Y. Yamasaki, and A. Nakahira, “Syntheses of Bulky Y-zeolite by Hydrothermal Hot-pressing (HHP) Technique”, Key Engineering Materials, Vols. 317-318 (2006) pp. 97-100
  20. 20) M. Takimura, H. Nagata, Y. Yamasaki and A. Nakahira, “Synthesis of Dense Mesoporous Silica with High Surface Area by Hydrothermal Hot-pressing (HHP) Method”, Solid State Phenomena Vols. 124-126 (2007) pp. 1833-1836
  21. 21) Hizezumi Nagata, Mari Takimura,Yuki Yamasaki, and Atsushi Nakahira, “Syntheses and Characterization of Bulky Mesoporous Silica by Hydrothermal Hot-pressing Method”, Materials Transaction, 47[8],2103-2105(2006).
  22. 22) Takashi Kubo, Yuki Yamasaki, Tetsuo Honma, Norimasa Umesaki, and Atsushi Nakahira, “Synthesis of Nanotubular H-Ti-O by Hydrothermal Process and Its Structural Evaluation”, Advances in Technology of Materials and Materials Processing Journal (ATM), Vol.9, No.2 , 45-48 (2007).
  23. 23) Mari Takimura, Hidezumi Nagata, Yuki Yamasaki and Atsushi Nakahira, “Synthesis of Dense Mesoporous Silica with High Surface Area by Hydrothermal Hot-pressing (HHP) Method”, Solid State Phenomena, Vols. 1833-1836, pp., 571-574(2007)
  24. 24) T. Kubo, Y. Yamasaki and A. Nakahira, “Fabrication of mesoporous bulk composed of titanate nanotubes by hydrothermal hot-pressing technique”, J. Ｍater. Ｒes. 22, Ｎｏ5, 1286-91(2007).
  25. 25) Synthesis and Evaluation of Bulky Y-zeolites by Hydrothermal Hot-pressing Method, A. Nakahira,S. Takezoe, Y.Yamasaki, Y. Sasaki, and Y. Ikuhara, J. Am.Ceram.Soc., 90[8]2322-2326(2007).
  26. 26) A. Nakahira, Yuki Yamasaki, et.al., "Evaluation of microstructures and properties of bulk mesoporous silica", Research on Chemical Intermediates, Volume 34, Number 4, 2008 , pp. 347-352(6)
  27. 27) A. Nakahira, Y. Yamasaki, et.al., "Synthesis and characterization of bulky mesoporous silica Pd-MCM-41", Journal of the Ceramic Society of Japan, Vol. 116 (2008), No. 1350, pp.216-219
  28. 28）Takashi Kubo, Keijiro Sugimoto, Takamasa Onoki, Yuki Yamasaki and Atsushi Nakahira, “Effects of Additives on Microstructures of Titanate Based Nanotubes Prepared by the Hydrothermal Process”, Materials Transactions, Special Issue on Nano-Materials Science for Atomic Scale Modification, Vol.50 No.05, pp.1054-1059(2009)
  29. 29) Atsushi Nakahira, Hidezumi Nagata, Takamasa Onoki, Yuki Yamasaki, and Toshiyuki Hashida, “Synthesis of Dense and Pinhole-free Y-zeolite for Separation Membrane Using a Modified Hydrothermal Method”, Chemistry Letters Vol.38, No.6 (2009)
  30. 30) Atsushi Nakahira, Takashi Kubo, and Yuki Yamasaki, “Microstructural Control of Mesoporous Bulk Composed of TiO2-Derived Titanate Nanotubes”, ACS Appl. Mat. Inter., NO. 4, 1136–1140, 2010
学内論文
  1. 1)多摩川本流および支流における水質の現状－河川縦断方向の解析結果から－, 山崎友紀ほか１名（査読なし）、法政大学多摩研究報告23, pp.89-97, 2008年3月
  2. 2)水熱反応を利用したスラグや飛灰中の重金属の溶出制御, 山崎友紀ほか４名（査読なし）、法政大学多摩研究報告23, pp.99-109, 2008年3月
  3. 3) “進化型”実験教材をつかって“化学”を楽しむ実験教室　開催報告, 山崎友紀ほか１名（査読なし）, 法政大学多摩研究報告2009年4月
代表的な国際会議発表
  1. 1) Y. Yamasaki, A. Tatsuta, K. Kubo, and H. Enotomo, ”Effect of dissolution and dispersion of organic materials into water on hydrothermal hydrolysis,” Proceedings of 1st International Workshop on Water Dynamics17-19, March, (2004)
  2. 2) K. Suzuki, M. Moriyama, Y. Takahashi, C. Inoue, Y. Yamasaki, "Useful Ingredients Recovery from Sewage Sludge by using Hydrothermal Reaction", Proceedings of 3rd International Workshop on Water Dynamics, 16-17 November, SENDAI, JAPAN (2005)
  3. 3) Nakahira, S. Takezoe, M. Takimura, H. Nagata, and Y. Yamasaki, “The Solidification of Porous Materials by Hydrothermal Hot Pressing (HHP) and Its Evaluation”, AIP Conf. Proc. 833, 56 (2006)
  4. 4) Bobev, V. Fritsch, Y. Yamasaki, J. Meyers Jr., “Synthesis and structural characterization of novel clathrate compounds of Si, Ge, and Sn”, Proceeding of 25th International Conference on Thermoelectrics, A01-6 Vienna; August 6th-10th, 2006
  5. 5) Y. Yamasaki and S. Matsubara, “Hydrolysis of Halides and Epoxides with Various Solvent under Hydrothermal Conditions”, Proceedings of Joint ISHR & ICSTR 2006, Sendai, August 5th-9th, 2006
  6. 6) Yuki Yamasaki, “Understanding the Reaction Mechanisms of Hydrothermal Hydrolysis and Hydration of Organics”, Proceedings of the 1st. ISASWR・IDC-SAKAWA, November 26-30, 2007
総説
  1. 1) 山﨑仲道, 山﨑友紀,“水熱プロセスの可能性と展望”，Jasco Report，（超臨界最新技術特集第２号）1997年
  2. 2) 山﨑友紀, “水の中の有機合成反応”，オレオサイエンス，2006年8月号
著書など
  1. 1) 井田民夫、木本、山﨑友紀、「熱エネルギー・環境保全の工学　第７章、第８章担当」、コロナ社、平成14年11月
  2. 2) 池江理子、富田豊、山﨑友紀ほか、「環境科学入門　第４章担当」、学術図書出版社、平成18年4月
  3. 3) 山口晃弘、青山好延、ほか、「化学と生活」(株)フレア平成21年4月　山﨑友紀監修
  4. 4) 高井治他、共著「水の応用工学」（第７章　担当）、日刊工業新聞社、2010年刊行予定
  5. 5) 山﨑友紀、「地球環境学入門」、講談社、2010年4月
  6. 6) Science Window, 2010年4月増刊号　第１章(p.6-14)水の不思議執筆担当