研究室を決めるにあたって


研究室は卒論を仕上げるためだけでなく、その後における物事の考え方の基本を学ぶ場です。
また同じ研究室に所属した先輩・後輩や同級生同士の関係など将来にわたっての貴重な人間関係を作っていく場でもあります。
もちろん研究以外にも様々なイベントがあり人生の中できわめて濃密で楽しい時間です。
いずれにしても研究室担当者や先輩たちの醸し出す“雰囲気”はいろんな意味でその後の研究者・技術者としての進路に大きな影響を与えます。どの研究室のどの研究テーマであっても、教科書にはない新しいことに取り組むわけですから、ただ”楽な”だけのテーマなどないと思います。そう言った意味から、自分が現在何に興味があり、何をやってみたいのか、 よく考えて卒論研究室を選択してください。
我々の研究室は、「ナノワールド」という競争の激しい分野にあって世界でもトップレベルの研究を目指しています。また、環境科学研究科の新日鐵住金連携講座に進学した学生の里親研究室としても共同しつつ研究に取り組んでいます。
そのような独自性の高い困難な研究に対して、学部・大学院（特に博士課程）にわたって、関連するチームと協調しつつ熱心に粘り強く取り組んでいただける方を歓迎します。(和田山)



学生からの研究テーマ紹介

  • M2: 工藤　大輔
  • 出身:栃木県
  • 趣味：猫

  • 研究テーマ
  • Ptと早期遷移金属との界面原子構造観察と電極触媒特性


  • 研究内容
  • 現在固体高分子形燃料電池(PEFC)カソード触媒には、希少かつ高価であるPtが多量に使用されており、PEFCの広範な普及の妨げとなっています。 そのためPtとM (M = Fe, Co, Ni等)とのコアシェル合金ナノ粒子がPt使用量低減の観点から精力的に検討されてきました。 しかし、動作環境におけるMの溶出による失活（低耐久性）が大きな課題となっており、Pt-M合金カソード触媒の実用化には、Mの溶出抑制が不可欠です。 そこでPt基合金カソード触媒の合金化元素として早期遷移金属に注目しました。Zr, Moなどの早期遷移金属は先行研究から酸性環境下において表面が不働態化し高い耐食性を示すことが報告されています。 本研究では早期遷移金属の影響を詳細に調査するためにアークプラズマ堆積(APD)法を用いてPtと早期遷移金属をPt(111)基板上に交互堆積し、Pt(111)シェル-早期遷移金属コアのコアシェル合金モデルを作製し、コアシェル合金モデルの表面状態とカソード触媒活性や耐久性との関係性について調査しています。


  • ひとこと：最近イラストレーター芸人になりました。
kudo kudo
  • M2: 楠木　啓介
  • 出身:宮城県
  • 趣味：体を動かす、スポーツ観戦、ドラマを見ること


  • 研究テーマ
  • Irを含む単結晶合金表面の構築と電極触媒特性


  • 研究内容
  • 次世代エネルギー源としての燃料電池は、有毒な生成物を排出しない等から地球環境問題解決の一環として注目され、その中でも固体高分子形燃料電池（PEFC）は、エネルギー効率が高く小型であり常温動作が可能といった特徴から、次世代自動車の動力源やエネファームとして実用化されています。 今後の、PEFCの利用拡大に向け、カソード、アノード反応である酸素還元反応(ORR)および水素酸化反応(HOR)に対して低コストで優れた特性を発現する触媒開発が行われています。 私の研究では、Ir系単結晶合金表面を作製し、そのORR、HOR特性を調査しています。


  • ひとこと：定時で帰る
kusunoki
kusunoki
  • M2: 長尾　哲郎
  • 出身:青森県
  • 趣味：釣り、ボードゲーム


  • 研究テーマ
  • 原子配列を制御したPt基合金表面の電気化学特性


  • 研究内容
  • 近年脱化石燃料に向けた取り組みが精力的に進められており、クリーンなエネルギーデバイスとして固体高分子形燃料電池（PEFC）が注目されています。 しかしながらPEFCの電極材料として使用されるPtは希少かつ高価であり、現状では広範な普及には至っていません。 そのため現在、Pt使用量の低減と電極触媒の高効率化を目的とした研究が盛んに行われています。 私の研究もPEFCの電極触媒特性に焦点を当てており、超高真空装置内において、ドライプロセス法によりPt基合金のモデル電極触媒を作製しています。 電気化学反応は試料表面に非常に敏感であるので、試料表面の原子レベルの構造・物性がどのように電極触媒の特性に寄与するのかを基礎的に調査しています。


  • ひとこと：こんにちは
nagao
nagao
  • M2: 宮川　拓　日本製鉄連携講座：森口研（里親研究室）
  • 出身:青森県
  • 趣味：読書、散歩、オセロニア


  • 連携講座に関して


  • 連携講座という存在について疑問を持つ方も多いと思います。ここでは①連携講座とは②和田山研究室とのつながり、の二点について解説します。
    1.連携講座とは
    連携講座とは、東北大学環境科学研究科の講座の一つ(環境適合材料創製学講座)です。 そのため私は、厳密には和田山研究室(環境材料表面科学講座)と別の講座に所属していることになります。 また、研究テーマも和田山研究室とは別のものです。最大の特徴はその研究環境にあり、東北大学のキャンパスではなく、日本製鉄株式会社の施設を拠点として研究を行っています。
    2.和田山研究室とのつながり
    我々連携講座の学生は、学部時代の研究室を”里親研究室”と呼んでおり、学校行事の際などは里親研究室の一員として参加しています。 また、M1の前期は修了単位取得のため授業への出席が主となり、それ以外の時間は里親研究室の机をお借りして文献調査等を行っています。


  • ひとこと：モリミチの上腕二頭筋は今日も元気だなぁ
miyakawa miyakawa
  • M1: 金内　貴文
  • 出身:山形県
  • 趣味：スカッシュ、ラーメン、筋トレ


  • 研究テーマ
  • 酸化物電極の構造と水電解特性評価


  • ひとこと：キャッチボール行こうぜ
kanauchi kanauchi
  • M1: 千田 祥大
  • 出身:生粋の仙台市民
  • 趣味：Splatoon2・ニコリのペンパ・小話書き

  • 研究テーマ
  • 酸化物単結晶基板上に堆積したPt層の界面構造分析と触媒特性


  • 研究内容
  • 世界情勢の繊細な変化による偏在するエネルギー資源活用の不安定化や激甚災害の多発により、日本国内でもエネルギーミックスや持続可能な社会といった考え方が注目され始めています。 その中でも将来有力なエネルギー源になると目さられている水素、そして水素を電気に変換する装置である燃料電池に関する研究は非常にホットなテーマです。 燃料電池の電極は白金などの貴金属触媒とそれを担持する炭素担体を基本として作られていますが、この炭素担体は燃料電池の起動・停止によりどんどん劣化してしまう問題を抱えています。 この問題の解決策の一つに、炭素を化学的に安定な金属酸化物で代替する方法が考えられているのです。このテーマではナノレベルで制御したモデル試料を作製することで、金属酸化物上で触媒として働く白金がどのような振る舞いをするか、そのメカニズムと共に観察しています。
  • ひとこと：2年目で全チャンバー使えるようになりそうです。
chida chida
  • M1: 木村　杜倫 日本製鉄連携講座：森口研（里親研究室）
  • 出身:宮城県
  • 趣味：読書、筋トレ、シャドバ


  • ひとこと：やばい人歓迎
kimura kimura
  • 研究生: 四之宮　新
  • 出身:静岡県
  • 趣味：ゲーム、将棋、麻雀


  • 研究テーマ
  • アルカリ水電解酸素発生反応電極としてのステンレス鋼の比較検討


  • 研究内容
  • 水電解では、カソードで起こる水素発生反応(HER)に比べ、アノードで起こる酸素発生反応(OER)の過電圧が大きく、高活性なアノード材料の開発によりOERの過電圧を下げることができれば、水電解による水素生成などの事業に大きく貢献することができます。 現状のアルカリ水電解システムのアノードには遷移金属中でOERの活性が比較的高いNi系電極が用いられています。 近年、Niに対しコスト面で優位性のあるステンレス鋼を長時間定電流で電解処理したアノード材料が有用な電極触媒として機能する可能性が報告されています。 しかしながら、ステンレス鋼には様々な組成比の製品があり、ステンレス鋼の組成比の違いによるOER活性の変化の定量的な調査は為されていないため、異なるステンレス鋼間のOER活性の評価、生成する酸化被膜の構造解析を通じ、水電解アノード材料として実用するステンレス鋼を選定するための基礎検討を目的として研究しています。


  • ひとこと：麻雀とかスマブラしたい
shinomiya shinomiya
  • B4: 泉 千紘
  • 出身:青森県
  • 好きなボドゲ：「ドミニオン」、「テストプレイなんてしてないよ」、「人狼」
  • 好きなTRPGのシステム：クトゥルフ、シノビガミ


  • 研究テーマ
  • Pt/早期遷移金属合金の表面構造と酸素還元反応特性


  • 研究内容
  • 固体高分子形燃料電池(PEFC)は環境負荷の少ないエネルギーデバイスとして、広く用いられています。 カソード触媒としては、Ptナノ粒子が広く用いられていますが、Ptは希少かつ高価な金属であるため、 Pt使用量を低減した燃料電池触媒の開発が求められています。 このような背景の下、触媒表面にPtナノ粒子、触媒内部に異種金属を用いる、コアシェル型の触媒が注目されています。 カソードにコアシェル型触媒を用いることで、Pt使用量の低減が可能であり、また単位面積当たりの触媒活性が向上することも報告されています。 しかしコアシェル型触媒は、PEFCの動作環境における低い耐久性が課題とされています。この解決策の一つとして、コア金属に、電気化学的に安定な早期遷移金属を用いることを検討しています。本研究では、Pt(111)基板上にPtと早期遷移金属を交互堆積したモデル触媒を作製し、その構造解析と電気化学測定を行うことで、Pt/早期遷移金属合金の触媒活性と耐久性を調査しています。


izumi izumi
  • B4: 霞　裕幸
  • 出身:千葉県
  • 趣味：カラオケ、麻雀、スマブラ


  • 研究テーマ
  • オンライン電気化学質量分析法による電極表面上水電解生成物の検出


  • ひとこと：オススメの曲と本と夕飯の献立を教えてください。
kasumi kasumi
  • B4: 木村 功輝
  • 出身:神奈川県
  • 趣味：ゲーム、プロ野球観戦、食事


  • 研究テーマ
  • Pt-Ni/Pt(111)表面の構造と電極触媒特性


  • 研究内容
  • 水素と酸素の化学反応から電気を得る燃料電池は石油や天然ガスのような化石燃料を使用せず、 作動時に水のみを排出するという特徴を持ち環境負荷の小さい発電方法として注目を集めています。 その中で燃料電池自動車などにも搭載されている固体高分子形燃料電池には電極触媒として現在はPtのナノ粒子が用いられていますが広範な普及のために触媒の高性能化、 希少な金属であるPtの使用量の削減を目指し研究が行われています。近年では表面のみをPtで構成し、中身の大部分を遷移金属(Pd,Co,Ni…)で構成したコアシェル形ナノ粒子触媒と呼ばれるものが広く研究されています。 本研究室で私はこのコアシェル形のモデルとして表面構造を制御したPt-Ni合金を作製し、触媒特性のメカニズム解明をめざしています。


  • ひとこと：じゃんけんが得意です、
kimura kimura
  • B4: 佐藤 陸
  • 出身:愛知県
  • 趣味：タンパク質摂取


  • 研究テーマ
  • Ir-Ru合金の水素酸化反応特性


  • 研究内容
  • 近年、環境問題が活発に議論される中、社会全体の二酸化炭素排出量で大きな割合を占める自動車業界では、低炭素社会への転換を目指し、トヨタのMIRAIを中心に燃料電池車の開発が進められています。 現在、その車載用燃料電池には小型軽量化が可能な固体高分子形燃料電池(PEFC)が使用されています。 PEFCの電極触媒として使用されているPt/C（白金/カーボンブラック）触媒では、PEFCの起動時や停止時にアノード側で過酸化水素が生成し、これがPEFCの高分子膜を劣化させることが報告されています。 私の研究ではPt/C触媒に代わる新たな電極触媒としてIr-Ru合金に注目し、PEFCの発電効率を高めつつ、膜劣化を抑えられるような電極触媒の開発を目指しています。
sato sato
  • B4:　濱田　里久
  • 出身:千葉県
  • 趣味：ボート、読書、音楽

  • 研究テーマ
  • Pt/SnO2単結晶モデル触媒の構築と酸素還元反応特性


  • 研究内容
  • 現在、固体高分子形燃料電池(PEFC)の酸素還元反応(ORR)を担うカソード触媒として白金を炭素担体に担持させたPt/C触媒が用いられています。 しかし、炭素は化学的、電気化学的に不安定なため、燃料電池の動作環境下において劣化してしまいます。 そのため、炭素担体の表面積が小さくなるにつれて白金の脱離や凝集が進行し、触媒活性が低下することが課題となっています。そこで安定な物質である金属酸化物を代替担体とする研究が広く行われています。 このような試みにより触媒耐久性が大きく向上したという報告がされています。この結果は触媒と担体界面のミクロ構造が影響すると推測されていますが、界面構造と触媒特性の関係についての明確なメカニズムについては未だ分かっていません。 そこで、白金と金属酸化物界面の構造と電気化学特性の関係を基礎的に検討するために実触媒で用いられる複雑な構造ではなく単純な単結晶モデル構造を作製し、界面の触媒特性に及ばす影響を研究しています。
hamada hamada