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所属 |
岩手大学 理工学部 化学・生命理工学科 化学コース |
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職名 |
教授 |
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研究室 |
表面反応化学研究室 |
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ホームページ |
http://www.chem.iwate-u.ac.jp/labo_web/inorg_reaction/top.html |
白井 誠之 (SHIRAI MASAYUKI)
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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】
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2018年度
応用化学・生命工学情報
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2018年度
応用化学・生命工学研修
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2018年度
無機反応化学
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2018年度
無機結合化学
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2018年度
特別研修
研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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固体触媒の研究
研究期間：
2013年12月-継続中研究課題キーワード : 触媒
研究態様： 個人研究
研究制度： （選択しない）
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環境負荷低減型プロセス
研究期間：
2013年12月-継続中研究課題キーワード : 超臨界流体
研究態様： 個人研究
研究制度： その他の研究制度
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Two-dimensional ruthenium nanoparticles between graphite layers: The effect of reduction temperature
S. Kudo, M. Sodeno, K. Taniguchi, E. N. Kusumawati, H. Nanao, M. Shirai
Journal of the Indian Chemical Society 100 101011 2023年06月 [査読有り]
国際的学術誌 単著
A mixture of graphite powder and ruthenium chloride (III) anhydrous was treated at 723 K under 0.3 MPa chlorine for 3 days, followed by reduction under 40 kPa of hydrogen for 1 h to produce ruthenium metal particles intercalated between graphite layers (Ru-GIC). The structures of ruthenium particles depended on the reduction temperatures. Sheet-like ruthenium particles with 1–3 nm thickness and 10 to several hundred nm width containing numerous irregularly shaped holes with round edge, were formed by reduction at 573 K. A Ru-GIC sample treated at 653 K possessed two-dimensional ruthenium nanosheets with hexagonal holes (straight lines intersect at an angle of 120◦) in a similar range of thickness and width. On the other hand, Ru-GIC samples
reduced at 773 and 823 K showed two-dimensional plate morphology with a thickness of 1–4 nm. In addition, ruthenium nanoparticles supported on the graphite surface (Ru/Gmix) were also prepared from a slurry of ruthenium chloride (III) hydrate and graphite powder by impregnation and hydrogen reduction. The ruthenium particles in Ru/Gmix were spherical at about 3.6 nm, and the reduction temperature did not affect their particles size. Both Ru-GIC and Ru/Gmix samples were evaluated for cinnamaldehyde (CAL) hydrogenation in supercritical carbon dioxide solvent at 323 K, and they were active to produce cinnamyl alcohol (COL) and hydrocinnamaldehyde (HAL). However, Ru-GIC samples showed higher COL selectivity than Ru/Gmix prepared at the same reduction temperature, and COL selectivity over Ru-GIC increased with the reduction treatments at 773 and 823 K. -
Catalytic Hydrogenation of Aromatic Compounds in Aqueous Ethanol Solution without External Hydrogen
M. Shirai, K.Taniguchi, E.N.Kusumawati, A.Yamaguchi
Accounts of Materials & Surface Research 8 1 - 8 2023年04月 [査読有り]
学術誌 共著・分担
Catalytic hydrogenation to obtain valuable chemicals is an important transformation process in the chemical industry. Raw chemicals in the process rely on fossil resources, such as oil and natural gas. As alternative energy resources, the utilization of woody biomass is indispensable for the development of sustainable valuable chemicals production. We show the development of supported noble metal catalysts for hydrogenation of aromatic compounds, model compounds of lignin, in aqueous ethanol solution, which can be obtained from bioethanol, without using external hydrogen gas.
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Graphite-supported platinum-palladium bimetallic catalyst for aromatic hydrogenation of 4-propylphenol in aqueous ethanol solution under free-external hydrogen source
E.N.Kusumawati, D.Horyo, K.Taniguchi, H.Nanao, T.Sasaki, O.Sato, A.Yamaguchi, M.Shirai
Catalysis Today ( Elsevier ) 411 113832 2023年03月 [査読有り]
学術誌 共著・分担
Hydrogenation of 4-propylphenol (4PP) was studied over graphite-supported platinum-palladium (Pt-Pd/G) bimetallic catalysts in aqueous ethanol solution without the use of external source. Compared to the corresponding monometallic (Pt/G and Pd/G) catalysts, the prepared Pt-Pd/G bimetallic catalysts were more active for hydrogen production and aromatic hydrogenation to 4-propyl cyclohexanone (NONE), cis- and trans-4-propyl cyclohexanols (NOLs). Pt/G was active for hydrogen production but inactive for 4PP hydrogenation, and Pd/G catalyst was active for both hydrogen production and 4PP hydrogenation. Pt-Pd/G catalysts with different platinum to palladium ratios (Pt:Pd = 1:0, 1:1, 1:2, 1:4, 1:8 and 0:1) were prepared to obtain the best composition
for the ring hydrogenation. Among the bimetallic catalysts prepared, the yields of NONE and NOLs were the highest over 0.5Pt-0.5 Pd/G (0.5 wt% platinum and 0.5 wt% palladium loadings, and Pt:Pd=1:2). TEM analysis showed small (3.1–3.3 nm) metal particles dispersed on the graphite surface in the bimetallic catalysts. EXAFS analysis showed the formation of platinum core-palladium enriched shell structure of bimetallic particles. It was suggested that the high activity of Pt-Pd/G catalysts for 4PP hydrogenation in aqueous ethanol solution was caused by the formation of small platinum-palladium alloy particles on graphite surface and that palladium on the surface of particles was the active site. This work demonstrated Pt-Pd/G as highly active catalysts for aromatic hydrogenation of 4PP without the use of any external hydrogen source. -
Iridium nanodisks intercalated between graphite layers: iridium loading and metal particle size
M. Shirai, S. Kudo, T. Sobu, M. Sodeno, S. Kato, E. N. Kusumawati, H. Nanao,
Catalysis Surveys from Asia ( Springer ) 27 107 - 114 2023年03月 [査読有り]
学術誌 共著・分担
Iridium nanoparticles were synthesized between graphite layers by thermal treatment of the mixture of iridium chloride (IV) and graphite powder under chlorine atmosphere followed by hydrogen reduction (Ir-GIC). In Ir-GIC samples with 1-6 wt% iridium metal loadings, all iridium nanoparticles with disk-shape (iridium nanodisks) were located between graphite layers; however, iridium nanoparticles on graphite surface were also formed in addition to iridium nanodisks in the Ir-GIC samples with 8 and 10 wt% iridium metal loadings. Iridium nanodisks between graphite layers were highly active for cinnamaldehyde hydrogenation and selective to cinnamyl alcohol compared with the iridium particles on graphite surfaces.
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Recent progress in biphasic catalytic systems using ionic liquids
E.N.Kusumawati and M. Shirai
Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry 3 100613 2022年02月 [査読有り]
学術誌 共著・分担
研究発表 【 表示 ／ 非表示 】
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エタノール水溶液を用いるリグニンモデル部位化合物の単環芳香族への連続変換反応
口頭（一般） 谷口 賢吉、Etty Kusumawati、七尾 英孝、佐藤 修、山口 有朋、白井 誠之
石油学会第65回年会
2023年05月 -
担持パラジウム触媒と水溶媒を用いるアセトフェノンの水素化反応-二酸化炭素添加効果
ポスター（一般） 大西雄介、谷口 賢吉、Etty Kusumawati、七尾 英孝、日吉範人、佐藤 修、山口 有朋、白井 誠之
石油学会第27回JPIJSポスターセッション
2023年05月 -
高温水中でのポリエチレンテレフタレートの加水分解-反応温度とTPAの影響-
ポスター（一般） 大久保龍之介、谷口 賢吉、Etty Kusumawati、七尾 英孝、日吉範人、佐藤 修、山口 有朋、白井 誠之
石油学会第27回JPIJSポスターセッション
2023年05月 -
Pt-Co Bimetallic Catalyst Containing Immobilized Ionic Liquid on SBA-15 for Solvent-Free Hydrogenation of Cinnamaldehyde
ポスター（一般） KUSUMAWATI Etty Nurlia, SASAKI Takehiko, SHIRAI Masayuki
第131回触媒討論会
2023年03月 -
リグニンモデル部位化合物のエタノール水溶液を用いる連続加溶媒分解
ポスター（一般） 谷口賢吉，Etty Nurlia Kusumawati，七尾英孝，佐藤修，山口有朋，白井誠之
第13回福島地区CEセミナー
2022年12月
学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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日本粘土学会学会賞
2023年09月12日
受賞者： 白井誠之 -
日本粘土学会奨励賞
2001年09月14日
受賞者： 白井誠之 -
ポスター発表優秀賞
2022年12月17日
受賞者： 谷口賢吉，Etty Nurlia Kusumawati，七尾英孝，佐藤修，山口有朋，白井誠之 -
優秀ポスター賞
2022年09月17日
受賞者： 工藤さくら,菊池瑞穂,谷口賢吉,EttyKusumawati,七尾英孝,白井誠之 -
Graduate Student Award
2021年12月13日
受賞者： Kenkichi Taniguchi, Etty Nurlia Kusumawati, Hidetaka Nanao, and Masayuki Shirai
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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資源循環型エチレン製造に向けた固体触媒の開発
基盤研究(B)
代表者: 日吉 範人 研究分担者: 佐藤 修, 白井 誠之, 山崎 清行, 山口 有朋
支払支給期間：
2023年04月-2026年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2023年度・ 9,750,000円・ 2,250,000円
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新規層間剥離技術による複合プラスチックフィルムリサイクルシステムの構築
基盤研究(B)
代表者: 佐藤 修 研究分担者: 敷中 一洋, 白井 誠之
支払支給期間：
2022年04月-2026年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2018年度・ 7,280,000円・ 1,680,000円
2019年度・ 3,380,000円・ 780,000円
2020年度・ 3,380,000円・ 780,000円
2021年度・ 3,250,000円・ 750,000円
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新規層間剥離技術による複合プラスチックフィルムリサイクルシステムの構築
基盤研究(B)
代表者: 佐藤 修 研究分担者: 白井 誠之, 日吉 範人
支払支給期間：
2022年04月-2026年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2022年度・ 10,270,000円・ 2,370,000円
2023年度・ 2,470,000円・ 570,000円
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黒鉛層間硫化モリブデン触媒の開発と超深度脱硫反応
挑戦的研究(萌芽)
代表者: 白井 誠之 研究分担者: 七尾 英孝, 久保田 岳志
支払支給期間：
2021年07月-2024年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2021年度・ 2,210,000円・ 510,000円
2022年度・ 2,080,000円・ 480,000円
2023年度・ 2,210,000円・ 510,000円
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黒鉛層間を利用した金属ナノシートの調製と触媒作用
基盤研究(B)
代表者: 白井 誠之 研究分担者: 七尾 英孝
支払支給期間：
2018年04月-2022年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2018年度・ 6,890,000円・ 1,590,000円
2019年度・ 3,380,000円・ 780,000円
2020年度・ 3,640,000円・ 840,000円
2021年度・ 3,380,000円・ 780,000円
学会・委員会等活動 【 表示 ／ 非表示 】
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2018年04月-継続中
石油学会 正会員
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2018年04月-継続中
石油学会 正会員
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2018年04月-継続中
石油学会 正会員
学会活動 1（学会・シンポジウムの主催） 【 表示 ／ 非表示 】
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令和４年度石油学会東北支部講演会「化学資源高度利用のための技術開発」 (2022年12月)
参加者数 : 50人
生涯学習支援実績 【 表示 ／ 非表示 】
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高温水を用いる環境に優しい化学
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : 高温水を用いる環境に優しい化学
2022年01月 -
水と二酸化炭素を用いる環境にやさしい化学
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : （福岡高校）
2018年10月 -
化学への招待(岩手大学一日体験化学教室)
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : 高温高圧の水と二酸化炭素を用いるグリーンケミストリー
2018年09月
その他社会貢献活動の特記すべき事項 【 表示 ／ 非表示 】
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2022年度
触媒学会キャタリシススクールにて民間企業への触媒講義
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2021年度
触媒学会キャタリシススクールにて民間企業への触媒の講義
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2020年度
触媒学会キャタリシススクールにて民間企業への触媒の講義
大学運営活動履歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2020年度
ソフトパス理工学総合研究センター運営委員会
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2019年度
ソフトパス理工学総合研究センター運営委員会
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2018年度
ソフトパス理工学総合研究センター運営委員会
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2018年度
研究科専攻長 (岩手大学大学院 工学研究科 フロンティア物質機能工学 専攻長)
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2018年度
研究科専攻長 (総合科学研究科 理工学専攻 物質化学コース 専攻長)