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【特集】アノード酸化技術の最新研究と展開

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特集にあたって
Introduction to Special Issue

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高規則性アノード酸化ポーラスアルミナの形成と応用展開
Preparation of Ordered Anodic Porous Alumina and its Functional Application

　適切な条件下でAlにアノード酸化を行うと,サイズの均一な細孔が規則配列した高規則性ポーラスアルミナを得ることができる。アノード酸化条件が変化すれば,得られる高規則性ポーラスアルミナの細孔周期や細孔深さなど,幾何学構造の制御も可能であるため,高規則性ポーラスアルミナは,様々な機能性デバイスを作製するための基盤材料として有用な素材であると言える。本稿では,高規則性ポーラスアルミナの形成と機能的応用に関して解説する。

【目次】
1　はじめに
2　高規則性ポーラスアルミナの形成
3　高規則性アルミナスルーホールメンブレンの形成と機能化
4　高規則性ポーラスアルミナをモールドとしたナノインプリント
5　おわりに

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アノード酸化ポーラスアルミナの白色化
Whitening of Anodic Porous Alumina

　Alの多孔質アノード酸化皮膜の白色化を2つの方法で行った。いずれも多孔質皮膜の孔中にTiO2ナノ粒子を析出させる方法であるが,一つはTiO2のナノ粒子前駆体溶液中から電析させる方法で,他の一つはTiO2ナノ粒子サスペンション中から電気泳動によって泳動析出させる方法である。

【目次】
1　はじめに
2　電析法による白色化
　2.1　アノード酸化
　2.2　TiO2前駆体溶液からの電析
　2.3　電析皮膜
　2.4　染色と封孔
3　電気泳動法による白色化
　3.1　アノード酸化と電流回復法
　3.2　TiO2ナノ粒子サスペンション
　3.3　電気泳動
　3.4　電気泳動皮膜
4　おわりに

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Tiアノード酸化被膜の形成と生体親和性
Formation and Biocompatibility of Anodic Oxide Films on Ti and its Alloy

　アノード酸化は医療用金属材料チタンおよびチタン合金の表面処理のひとつとして国内外で盛んに検討されてきた。近年,アノード酸化に用いる電解液としてフッ化物を含む電解液が自己組織化多孔質酸化被膜を形成するため注目されている。本稿はチタンおよびチタン合金表面への多孔質酸化被膜の形成と形態制御ならびに生体親和性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　ナノチューブ状酸化被膜
　2.1　形成過程と形態制御因子
　2.2　医療用チタン合金のアノード酸化
3　ナノチューブ状酸化被膜の生体親和性
　3.1　生体適合性評価
　3.2　ナノチューブ状酸化被膜の機能化による生体親和性向上
4　おわりに

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陽極酸化チタニアの光触媒応用
Applications of Anodic Titania Photocatalyst

　チタニア光触媒は光照射下で酸化分解力や超親水性などを発揮し,様々な分野に応用されている。陽極酸化法により作製したチタニアはナノチューブ構造をもち優れた機能を発揮する。本稿では,陽極酸化チタニアの形成と光触媒としての応用について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　陽極酸化法によるチタニアナノチューブの形成
3　ナノチューブ構造の光触媒活性への影響
4　チタニアナノチューブの可視光化
5　チタニアナノチューブの応用
6　おわりに

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[ Material Report -R&D- ]

小型ネオジム磁石を用いた弱磁性粒子の磁気分離および回転振動
Magnetic Separation and Oscillation of Various Diamagnetic and Paramagnetic Particles Induced by a Compact Niobium Magnet

　固体粒子に関する磁気利用は,強磁性体やフェリ磁性体を中心に,古くから進められてきた。そして近年は,強磁場の導入によって,さらなる効率化が進められている。私たちは強い磁性を有さない一般の反磁性体や常磁性体が,物質ごとの僅かな磁化率χの差により,各々異なる運動を起こすことを微小重力環境で実証した。そしてこの特性に基づき,永久磁石を用いた分離法を新たに開発した。この手法を用いた装置は携帯が容易で大電力を要さないため,新しい応用が期待される。一方,多数の弱磁性体で,磁気異方性Δχによる磁気配向が永久磁石で可能なことを,実験で確認した。本稿では,これらの現象の鍵となる運動の質量非依存性に焦点をあてながら,最近の研究成果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　単一粒子の磁化測定
　2.1　磁気体積力による並進を用いたχ測定
　2.2　反磁性結晶の回転振動を利用したΔχ測定
3　弱磁性粒子ごとのχ値の差異を利用した磁気分離
　3.1　微小重力条件での実験
　3.2　地上設置型の磁気分離装置
4　磁気分離技術の応用
　4.1　固体版クロマトグラフィ技術の開発
　4.2　様々な作業現場で磁気分離を可能にする
　4.3　探査機の搭載装置
5　磁気異方性による弱磁性粒子の磁場配向とその応用
6　非晶質シリカの磁気異方性とその応用の可能性
7　終わりに

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[ Material Report -R&D- ]

非金属系多孔質グラフェン電極触媒の開発
Development of Non-Metallic Porous Graphene Electrode Catalyst

　多孔質構造を持つグラフェンは近年新しく登場した機能材料である。スーパーキャパシタやリチウム2次電池の電極として,また燃料電池や水電解などの金属触媒を一切用いない電極兼触媒として期待されている。本稿では,多孔質構造を持つグラフェンの作製法,触媒能力向上法,電極触媒の実施例や克服すべき問題など最新の動向について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　多孔質電極
　2.1　多孔質グラフェン電極
　2.2　多孔質グラフェン電極への触媒機能付与
　2.3　多孔質炭素電極と多孔質グラフェン電極の作製法
　2.4　多孔質グラフェン電極触媒の作製法
　2.5　多孔質グラフェン電極の実施例
3　多孔質グラフェン電極触媒の実施例
　3.1　多孔質グラフェン電極触媒を用いた燃料電池のカソード開発
　3.2　多孔質グラフェン電極触媒を用いた水の電気分解のカソード開発
4　おわりに

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[ Material Report -R&D- ]

ベンゾトリアゾール系青色蛍光色素の開発と農作物栽培への応用
Development of Benzotriazole Type Blue Fluorescent Dye and its Application to Crop Cultivation

　波長変換フィルムを用いて,太陽光に含まれる特定の波長の光を異なる波長の光に変換して農作物に照射することで,農作物の成長促進や高品質化を図る栽培方法が注目されている。紫外線を光合成に関与する400〜450nm付近の青色光に変換する波長変換フィルムが特に求められていることから,それらに用いられるベンゾトリアゾール系青色蛍光色素を当社で新たに開発した。当社で開発した青色蛍光色素,波長変換フィルム,および農作物の栽培について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ベンゾトリアゾール系青色蛍光色素および波長変換フィルムの特徴
　2.1　ベンゾトリアゾール誘導体の失活プロセス
　2.2　光学特性
　2.3　モノマーおよびポリマー
　2.4　耐光性
3　波長変換フィルムによる農作物の栽培
　3.1　トマトの栽培
　3.2　葡萄の栽培
4　おわりに

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[ 機能材料マーケットデータ ]

合成染料工業の市場動向
Market Trend of Synthetic Dye Industry

　合成染料の2017年の国内生産量は1万7985トンで,前年比105.2%と増加した。輸出量は横ばいとなったが,国内向け販売量が堅調に推移し,国内出荷量,国内投入量がプラスに転じた。メーカーの海外生産へのシフトや長引く需要低迷を背景に,合成染料の国内生産は,2014年にわずかな回復をみせたものの,2015年は前年実績を下回り,2016年は横ばいとなったが,2017年は回復傾向を示した。高級衣料分野を中心に付加価値の高い染料が求められていることを背景に,先端分野の機能性色素で新たな市場の開拓が期待される。染料事業は復興に向け動き始めている。

【目次】
1　生産概要
2　輸出入の概要
3　メーカー動向
4　開発動向

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