ノーマルビュー
2023年9月29日 14:48
【PEP卓越大学院プログラム】2024年1月実施_7期生(2024年4月進入・編入)選抜試験(SE)情報更新しました_2023.09.27
2023年9月27日 12:36
文部科学省卓越大学院プログラム
「パワー・エネルギー・プロフェッショナル育成プログラム」
2024年1月実施の7期生(2024年進入・編入)選抜試験(SE)に関する情報更新致しました。
理工HP大学院入試ページの中のPEPSE情報ページ(募集要項・出願書類)
https://www.waseda.jp/fsci/admissions_gs/guidelines/pep/
「海馬における時間・空間情報処理と記憶形成のメカニズム」(2023/10/14)
2023年9月27日 11:34
演題:海馬における時間・空間情報処理と記憶形成のメカニズム
日時:2023年10月14日(土)13:10-16:45
会場:西早稲田キャンパス 51号館8階08-05室
講師:藤澤 茂義(理化学研究所脳神経科学研究センター チームリーダ)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料 直接会場へお越しください。
主催:先進理工学部 電気・情報生命工学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「Physics and Analysis of Electrophysiological Data」(2023/10/7)
2023年9月27日 11:28
演題:Physics and Analysis of Electrophysiological Data
日時:2023年10月7日(土)13:10-16:45
会場:西早稲田キャンパス 51号館8階08-05室
講師:龍野 正実(University of Lethbridge Professor)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料 直接会場へお越しください。
主催:先進理工学部 電気・情報生命工学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「On the way of microtools-assisted protein hunting in microbial dark matter」(2023/10 /23)
2023年9月27日 09:32
演題:On the way of microtools-assisted protein hunting in microbial dark matter
日時:2023年10月23日(月) 17:00 – 18:40
会場:早稲田大学 120-5号館 121会議室
講師:張 翼(早稲田大学 国立研究開発法人海洋研究開発機構超先鋭研究開発部門 副主任研究員)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
学外の方は、[email protected]にメールをいただければ、ZoomのURLをお送りします。
主催:早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「PFASの水質基準と水処理」(2023/10 /12)
2023年9月26日 15:39
演題:PFASの水質基準と水処理
日時:2023年10月12日(木) 16:30 – 18:10
会場:早稲田大学 120-5号館 121会議室
講師:松井佳彦(早稲田大学 研究院客員教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
学外の方は、[email protected]にメールをいただければ、ZoomのURLをお送りします。
主催:早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「有機分子の励起状態制御:励起三重項よりもエネルギー的に安定な励起一重項の実現」(2023/10/3)
2023年9月26日 14:50
演題:有機分子の励起状態制御:励起三重項よりもエネルギー的に安定な励起一重項の実現
日時:2023年10月3日(火)16:30-18:10
会場:西早稲田キャンパス 55号館S棟510室
講師:夫 勇進(理化学研究所理化学研究所 創発物性科学研究センター 創発超分子材料研究チーム チームリーダー)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
延床面積を約3倍-約27,000㎡に増床 西早稲田キャンパス再整備:52・53・54号館 建替工事
2023年9月19日 17:01
52・53・54号館 建替工事起工式
創立150周年、理工創設125周年に向けた 西早稲田キャンパス再整備 第一期
「量子化学計算と有機合成の融合による新反応開発」(2023/11/21)
2023年9月13日 10:38
演題:量子化学計算と有機合成の融合による新反応開発
日時:2023年11月21日(火)16:30-18:10
会場:西早稲田キャンパス 62W号館 1階 大会議室A
講師:髙野 秀明(名古屋大学大学院工学研究科有機・高分子化学専攻・助教)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 化学・生命化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
子どもの笑顔いっぱいの科学実験教室 – 第34回ユニラブ開催
2023年9月13日 09:51
「Revisiting Legal Citation Prediction in the Era of Emerging AI Models」(2023/9/27)
2023年9月12日 15:10
演題:Revisiting Legal Citation Prediction in the Era of Emerging AI Models
日時:2023年9月27日(水)15:00-17:00
会場:西早稲田キャンパス 63号館5階06室
講師:Joemon Jose(University of Glasgow/professor)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料 直接会場へお越しください。
主催:基幹理工学部 情報理工学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
Student Voice: Lindsay Isabelle COE
2023年9月8日 15:51
From Netherlands
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- Name
Lindsay Isabelle COE - Country/ Region of Citizenship
Netherlands - Graduated from
University of York - Department
Department of Electronic and Physical Systems
1. How did you find out and choose Waseda?
I initially first heard of Waseda through friends I’ve known since high school who went back to Japan to do their undergraduate studies. I had also learned more about Waseda through students who came to do an internship/study abroad program at the laboratory that I was a part of for my final year undergraduate project back at the University of York (U.K.). My undergraduate university also happened to have a study abroad program between Waseda but I was not able to partake in it at the time.
I was keen on choosing Waseda because the English postgraduate program and the laboratory fit my interests, plus the campus and its facilities seemed top notch. In addition, the opportunity to study in Japan was very exciting to me, because it is a great way to broaden my cultural horizons and gain a unique experience.
Prof. Tanii and the students in the lab group are all incredibly kind. I very much appreciate and enjoy being able to talk with and learn alongside the students at the lab.
2. How your impression toward Japan changed before and after you come to Japan?
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I had already visited Japan beforehand and learnt about the country through my international school and just reading about it in general, so I am not sure if my impression changed massively since having come to study here. Though, so far, I have been having a fantastic time and really enjoying the experience of living here. I also enjoy eating Japanese food such as ramen and tonkatsu. Some people might think the place to live is too small in Japan but I feel my room is nice and cozy for me.
3. Daily schedule Mon – Fri
I can go to the laboratory when needed, such as learning how to use certain equipment or attending lab meetings. I do aim to do assignments bit by bit each day to spread out my workload for lectures, seminars, and my own research.
4. How do you spend your free time?
Due to its sheer size of a city, I truly enjoy just having a walk about Tokyo even if it’s just round the neighborhood. I love how there’s just so many different activities that pop up across the city as well, especially local festivities such cherry blossom viewing during the spring or enjoying the view of the fireworks during the summer. I also like to visit the parks, cinema, and museums, especially as a student you can take advantage of certain discounts or even free entry. I’ve been to Odaiba and Disney Land & Sea where I really had a good time.
5. Tell us about the outline of your study field and study plan.
Currently I am in my first year of the Master’s degree program at the Graduate school of Fundamental Science and Engineering. I am a part of the Department of Electronic and Physical Systems, in which the research lab that I am a member of is the Molecular Nano-Engineering Laboratory. My study plan so far is focusing on finishing my lecture courses in my first year and being shown the ropes regarding my research related activities such as learning how to use the facilities, certain techniques, and specific software to use. I am also narrowing in on my thesis plan for the beginning of my second year so that I am prepared to go all in and focus fully on my research for the second year.
6. What is your career goal or future plan after graduation?
I would like to be able to work closely with the latest cutting-edge technology, such as in research and development in industries like semiconductors or electronics. For example, I find it fascinating how semiconductors are widely used for PCs, smart phones and many other things in our daily lives. I would be keen to work in Japan or bring my knowledge back home in the Netherlands. I also like to keep an open mind about my career path because you never know what opportunities can pop up.
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7. Message to the prospective students
My message would be… don’t forget to take care of yourself. It may sound trite, but if you’re anything like me and you sometimes get swept away by an assignment then it’s helpful to just take a breather on occasion, like having a little walk, keeping a good sleep hygiene, and eating well. Moreover, university is a great time to explore other interests outside of your studies such as participating in a sports club or society, whereby you can also make friends outside of your major as well. Overall, enjoy the experience!
量子コンピュータのアルゴリズム開発
2023年9月6日 12:54
Quanmatic社、英国OQC社と早稲田大学
量子コンピュータのアルゴリズム開発における基本合意書を締結
アルゴリズムに強みを持つ早稲田大学発のスタートアップ 株式会社Quanmatic(東京都新宿区、代表取締役:古賀 純隆、以下、Quanmatic)、欧州のゲート式量子コンピュータ*1のリーディングプレーヤである英国Oxford Quantum Circuits社(英国レディング、CEO:イラーナ・ウィスビー、以下、OQC)と早稲田大学グリーン・コンピューティング・システム研究機構(東京都新宿区、機構長:木村啓二、以下、早大GCS機構)は、2023年8月29日(火)にOQCのゲート式量子コンピュータを用いたアルゴリズム開発における基本合意書(Memorandum of understanding:以下基本合意書)を締結いたしました。
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本基本合意書は、Quanmatic・OQC・早大GCS機構がOQCのハードウェアにおいて効率的に動作するアルゴリズムの開発と、現実問題への応用を目指すことを目標にしております。継続的な共同開発を行うことにより、ゲート式量子コンピュータによる実社会の課題の解決の早期実現を目指します。当面は早大GCS機構の戸川研究室が強みを持つ最適化の近似解アルゴリズムを現状のOQCのLUCY*2をベースに開発し、OQCの次世代ハードウェアであるTOSHIKO*3のリリースに伴い更に量子ビット数を増加させたハードウェアで、更に幅広いアルゴリズムを開発します。
Quanmatic 代表取締役社長 古賀純隆氏のコメント
この度は、欧州に拠点を置くゲート式量子コンピュータのリーディングプレーヤであるOQCと協業できることを誇りに思います。1日も早い量子コンピュータを用いた社会の重要課題の解決に努めてまいります。
OQCジャパン カントリーマネージャー 杉浦敦氏のコメント
Quanmatic様、早稲田大学様のアルゴリズム開発プラットフォームとして協業に参加することを光栄に思います。OQCはワールドクラスの量子コンピューティング・アズ・ア・サービスプラットフォームをシームレスに提供し、その高い可用性と信頼性により開発をより一層推進することに貢献します。
早稲田大学 戸川望教授のコメント
OQC社の量子コンピュータの実機と、Quanmaticの量子ソフトウェアに、大学の研究成果として得られた基盤的な量子アルゴリズムを導入することで、大きく量子アルゴリズム研究が進むことを期待しております。
用語解説
*1:ゲート式量子コンピュータ
量子力学を利用した汎用計算機。
*2:LUCY
OQC社が開発・運用しているゲート式量子コンピュータで、ヨーロッパで初めて商用に稼働したシステム。プライベート接続のほか、Amazon Braketからも利用が可能。
*3:TOSHIKO
OQC社が開発している次世代のゲート式量子コンピュータ。商用のデータセンターに設置され、Enterprise Ready Quantum Solutionとして広く一般に量子コンピューティング・アズ・ア・サービスを提供する。
【株式会社Quanmaticについて】
Quanmatic社は、量子関連技術の活用を目的としたコンピュータサイエンスアルゴリズムの開発を目的とし、早稲田大学戸川望教授(Chief Scientific Officer)の研究シーズを元に、CEO古賀純隆、慶應義塾大学田中宗准教授(Chief Technology Officer)とChief Product Officer武笠陽介の4名で2022年10月に設立したスタートアップです。アルゴリズム知財をビジネス課題に適用するための最適化エンジンの開発を継続して進め、ハードウェアに依存しない汎用的な量子計算技術の効率化ソリューションを展開します。https://quanmatic.com/
【OQCについて】
OQCは、量子コンピューティングの世界的なリーディングカンパニーです。お客様が量子をより身近に利用して、画期的な発見ができるよう支援します。当社の量子コンピュータは、データセンター、プライベートクラウド、Amazon Braketで利用可能です。OQCに関する詳細はこちらにてご覧いただけます。www.oxfordquantumcircuits.com
【早稲田大学戸川研究室について】
早稲田大学戸川研究室は、同大理工学術院基幹理工学部情報通信学科ならびに同大グリーン・コンピューティング・システム研究機構で研究教育活動を行っております。量子ソフトウェア、量子アプリケーションなどを研究開発し、産官学が連携して社会課題の解決を目指しています。 https://www.togawa.cs.waseda.ac.jp/professor.html
「特殊ヘテロ環の化学」(2023/12/18)
2023年9月5日 12:00
演題:特殊ヘテロ環の化学
日時:2023年12月18日(月)17:00-18:40
会場:早稲田大学 121号館 コマツ100周年記念ホール
講師:熊谷 直哉(慶應義塾大学・教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学部 応用化学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
「ラジカルが拓く新触媒・新反応・新機能」(2023/12/18)
2023年9月4日 15:16
演題:ラジカルが拓く新触媒・新反応・新機能
日時:2023年12月18日(月)15:00-16:40
会場:早稲田大学 121号館 コマツ100周年記念ホール
講師:大宮 寛久(京都大学・教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学部 応用化学科
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000
-
理工学術院
- Announcement of Successful Applicants of English-based Program Transfer School / Major in September 2023
Direct Power Generation from Methylcyclohexane Using Solid Oxide Fuel Cells
2023年8月31日 09:35
Direct Power Generation from Methylcyclohexane Using Solid Oxide Fuel Cells
Researchers have successfully generated electricity directly from methylcyclohexane, an organic hydride, using solid oxide fuel cells, with lower energy than conventional catalytic dehydrogenation reactions.
Methylcyclohexane is very promising as a hydrogen carrier that can safely and efficiently transport and store hydrogen. However, the dehydrogenation process using catalysts has issues due to its durability and large energy loss. Recently, Japanese researchers have succeeded in using solid oxide fuel cells to generate electricity directly from methylcyclohexane and recover toluene for reuse. This research is expected to not only reduce energy requirements but also explore new chemical synthesis by fuel cells.
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Caption: Solid oxide fuel cells can generate electricity directly from organic hydrides and have potential applications in chemical synthesis. Credit: Akihiko Fukunaga from Waseda University
Methylcyclohexane (MCH), a type of organic hydride, is expected to be an excellent hydrogen carrier because it remains liquid at room temperature, is easy to transport, has low toxicity, and has a higher hydrogen density than high-pressure hydrogen. Dehydrogenation—the process of removing hydrogen atoms from molecules—in the presence of a catalyst, yields hydrogen and the byproduct toluene, which can then be used to generate electricity to produce CO2-free power. However, the dehydrogenation reaction is an endothermic reaction, and energy loss as well as the facilities required for the reaction are issues.
Recently, a team of researchers from Japan, led by Professor Akihiko Fukunaga from the Department of Applied Chemistry at Waseda University, has succeeded in generating electricity directly from MCH using solid oxide fuel cells (SOFC). Their work was made available online on July 4, 2023 in Volume 348 of Applied Energy.
The research team tried to perform two processes simultaneously in a fuel cell: dehydrogenation from organic hydrides, which is an endothermic reaction, and electricity generation, which is an exothermic reaction. To achieve this, they used an anode-supported solid oxide fuel cell with a higher operating temperature than that of a polymer electrolyte fuel cell. They operated it at a temperature that did not allow pyrolysis of organic hydrides and under conditions that prevented carbon deposition at the electrodes. The production ratio of toluene to benzene was 94:6. This achievement demonstrated the possibility of generating electricity without using dehydrogenation facilities which were conventionally required and using less energy than that required for dehydrogenation reactions using catalysts.
In addition, “It was elucidated that by changing the conditions, oxygen groups could be introduced into the aromatic skeleton using a fuel cell” reveals Fukunaga.
These results indicate that the MHC reacts with the conducting oxygen ions in the SOFC to successfully generate electricity. Thus, power can be generated directly from MHC, and the energy required for direct power generation is lesser than that required for the conventional catalyst-assisted dehydrogenation reaction of MCH.
“Fuel cells have been studied and developed as devices that produce highly efficient, carbon-free electricity through the electrochemical reaction of hydrogen and oxygen. In this study, we have demonstrated that this device can be applied to control dehydrogenation reactions from organic hydrides and oxygen substitution reactions of aromatic rings. In the future, new synthetic chemistry may be created by applying fuel cells.” concludes Fukunaga. Here’s hoping that the proposed technology will pave the way to a sustainable hydrogen-based society!
Reference
Authors
Akihiko Fukunaga1, Asami Kato1, Yuki Hara1, and Takaya Matsumoto
Title of original paper
Dehydrogenation of Methylcyclohexane Using Solid Oxide Fuel Cell – A Smart Energy Conversion
Journal
DOI
10.1016/j.apenergy.2023.121469
Affiliations
1 Department of Applied Chemistry, Waseda University
About Waseda University
Located in the heart of Tokyo, Waseda University is a leading private research university that has long been dedicated to academic excellence, innovative research, and civic engagement at both the local and global levels since 1882. The University has produced many changemakers in its history, including nine prime ministers and many leaders in business, science and technology, literature, sports, and film. Waseda has strong collaborations with overseas research institutions and is committed to advancing cutting-edge research and developing leaders who can contribute to the resolution of complex, global social issues. The University has set a target of achieving a zero-carbon campus by 2032, in line with the Sustainable Development Goals (SDGs) adopted by the United Nations in 2015.
To learn more about Waseda University, visit https://www.waseda.jp/top/en
About Professor Akihiko Fukunaga
Dr. Akihiko Fukunaga is a Faculty of Science and Engineering at the School of Advanced Science and Engineering at Waseda University in Japan. He received his Ph.D. from Waseda University in 1999 and has been a Professor of Applied Chemistry there since 2019. Prior to that, he worked at JXTG Nippon Oil & Energy Corporation from 1984 to 2019, where he successfully commercialized the residential fuel cell system, EneFarm. His research interests include energy materials, hydrogen, fuel cells, and carbon recycling.
雲水の野外観測で初めてAMPsを検出
2023年8月23日 17:33
雲水の野外観測で初めてマイクロプラスチックの存在を実証
雲水中のマイクロプラスチックが想定以上に環境および健康リスクを高めていることが明らかに
発表のポイント
- これまで、野外観測により雨水から大気中マイクロプラスチック(AMPs)が検出されてきましたが、雲水中にAMPsが含まれていることは実証されていませんでした。
- 本研究グループは、自由対流圏*1に位置する富士山頂(標高 3,776 m)、大気境界層に位置する富士山南東麓(標高1,300 m)、および丹沢大山山頂(標高1,252 m)で2021年から2022年にかけて雲水44試料を採取し、世界で初めて雲水の野外観測によりAMPsの存在を明らかにし、その特徴や起源を解明しました。
- 本研究により、雲水中ではカルボニル基などの親水基を有するAMPsが濃縮され、本来は親水基を有しないポリエチレン、ポリプロピレンも紫外線劣化が進行することにより、これまでの想定以上にAMPsが雲凝結核*2や氷晶核として機能し、環境および健康リスクを高めていることが明らかになりました。
概要
早稲田大学理工学術院の大河内 博(おおこうち ひろし)教授、同理工学術院博士後期課程4年の王 一澤(おう いちたく)、東洋大学理工学部応用化学科の反町 篤行(そりまち あつゆき)教授、およびPerkinElmer Japan合同会社をはじめとする研究グループは、雲水中に含まれる大気中マイクロプラスチック(Airborne MicroPlastics: AMPs)存在量と特徴を解明することに初めて成功しました。
マイクロプラスチックによる大気汚染の危険性が叫ばれる中、本研究成果はAMPsの実態解明の一貫として雲水中AMPsの存在量を明らかにすることで、まだ黎明期である同分野の今後の研究の必要性と新たな課題を浮き彫りにしました。
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図1:大気中マイクロプラスチックの想定される起源と環境リスク
本研究成果は、『Environmental Chemistry Letters』誌(論文名:Airborne hydrophilic microplastics in cloud water at high altitudes and their role in cloud formation)にて、2023年8月14日(現地時間)にオンライン掲載されました。
(1)これまでの研究で分かっていたこと
自由対流圏は風速が強いため、主要な大気汚染物質の長距離輸送経路であるといえます。大気中マイクロプラスチック(AMPs)も自由対流圏エアロゾルから検出されており、自由対流圏を通じて極域に輸送されていることが先行のモデル研究によって明らかにされています。極域生態系は脆弱であることから、大気を通じて大量のAMPsが輸送されると、重大な環境破壊が懸念されます。
AMPsは大気中を輸送されるだけではなく、上空では紫外線が強いことから、地上部よりも劣化速度が速く、温室効果ガスであるメタンや二酸化炭素を放出したり、雲凝結核や氷晶核として雲形成を促進する可能性が指摘されています。
これまでの野外観測により、雨水からはAMPsが検出されています。プラスチックは疎水性であるために水をはじきますが、紫外線劣化したり、有機汚染物質や重金属が表面吸着すると親水性になることが指摘されてきました。しかしながら、雲水中にAMPsが含まれていることは野外観測により実証されていませんでした。
(2)今回の研究で新たに実現しようとしたこと、明らかになったこと
世界ではじめて雲水の野外観測によりAMPsの存在を明らかにし、その特徴や起源を明らかにすることを目的として、自由対流圏に位置する富士山頂(標高 3,776 m)、大気境界層に位置する富士山南東麓(標高1,300 m)、丹沢大山山頂(標高1,252 m)で2021年から2022年にかけて雲水44試料を採取しました。
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図2:雲水の採取地点
この結果、3地点で雲水から合計70個、9種類のAMPsを検出しました。さらに、PM2.5と比較すると雲水ではポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド6(PA)、ポリカーボネート(PC)などカルボニル基を有するポリマーが多く、本来はカルボニル基を有さないポリプロピレン(PP)では紫外線劣化が進行したものが多いことを明らかにしました。形状は破片状が多く、平均濃度は3地点で6.7~13.9(個/L)であり、実粒径は7.1~94.6 μmでした。さらに、後方流跡解析により、自由対流圏の雲水中AMPsの起源として、海洋マイクロプラスチックの飛散および輸送が重要である可能性が示されました。
図3:雲水中AMPsの実粒径分布と形状割合
図4:雲水中AMPsの個数濃度とポリマー組成(PE:ポリエチレン、PP:ポリプロピレン、PE/PP:エチレンプロピレン共重合体、PUR:ポリウレタン、PA:ポリアミド6、PC:ポリカーボネート、AR:アクリル樹脂、EP:エポキシ樹脂)
(3)そのために新しく開発した手法
PerkinElmer Japan合同会社との共同研究により、µFTIR ATRイメージング法*3によるAMPs計測手法の新規開発に取り組み、最小粒径で2 µm程度までの計測を可能にしました。また、AMPs劣化度評価とともに劣化度を考慮したAMPs専用データベースを新たに構築しました。作業効率と定量精度向上のために最終ろ過面積(Φ4mm)の22.4 %計測を標準とし、低濃度試料分析では最終ろ過面積をΦ1 mmに絞り、全面積70 %以上の計測を可能としました。
(4)研究の波及効果や社会的影響
本研究により、カルボニル基を有するAMPsが雲水中に濃縮されていることが明らかになったことから、カルボニル基を有する汎用プラスチックのみならず、本来は親水基を有しないポリエチレン、ポリプロピレンも紫外線劣化が進行することにより、カルボニル基や水酸基などの親水基を有することにより、モデル研究による想定以上に雲凝結核や氷晶核として機能している可能性が高いことが明らかになりました。
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図5:カルボニルインデックスとヒドロキシルインデックス*4によるポリプロピレン劣化度評価
AMPsの雲形成能が高ければ、太陽光をより散乱して放射収支に影響を及ぼすとともに、降雨量分布を変化させ、気候変動に関与している可能があります。また、気候変動のみならず、健康リスクも懸念されます。雨水はすべての陸水の源ですが、雲水にAMPsが含まれていれば「プラスチックの雨」が地上に降り注ぐことになります。すなわち、AMPsを空気から直接、肺に取り込むだけではなく、雨水として地上に降りそそぐことにより水源を汚染し、陸水を利用する農業や畜産業を通じて体内摂取量を増大させ、健康リスクを高める可能性があります。今後、AMPsの存在量とその環境および健康リスクについての知見をさらに集積することが重要となります。
(5)今後の課題
本研究では、雲水中AMPsの実態解明を国内山間部3箇所で行いましたが、全容解明にはほど遠い状況です。全世界における高所山岳域、航空機を用いた陸域および海洋の雲水中AMPsの実態解明が必要となります。そのためには、国際ネットワークの構築が喫緊の課題といえます。
一方、AMPsの紫外線劣化に伴うメタンや二酸化炭素放出量の実測およびモデル研究はほとんど行われていません。AMPsが地球温暖化に影響するのか、地球冷却化に影響するのは未だに未解明であり、地球温暖化の将来予測において不確実性を増大させている可能性があります。
(6)研究者のコメント
本研究は、AMPsの実態解明の一貫として、雲水中AMPsの存在量と特徴を明らかにしたものです。AMPsの先行研究は手法が統一されておらず、十分な精度管理も行われていない状況です。AMPs研究は黎明期であることから、産官学民連携のオールジャパンでAMPs研究を推進し、世界をリードしてまいります。
(7)用語解説
※1 自由対流圏
対流圏内の大気境界層上空にある、地上からの直接的な影響を受けにくい高度約2から2.5 kmより上空の大気層のことです。自由対流圏は、地上から放出される大気汚染物質の影響を直接受けないのでバックグランド大気とも呼ばれています。
※2 雲凝結核
大気中では吸湿性粒子が存在しており、相対湿度が100%(水飽和)を超えると微水滴(雲粒)が形成されます。これらの吸湿性粒子は一般的には凝結核(condensation nucleus)といい、1~2%未満の水過飽和度で雲粒の大きさまで成長するものを雲凝結核(cloud condensation nucleus: CCN)と呼びます。
※3 µFTIR ATRイメージング法
プラスチック分析に使用される代表的な方法が、フーリエ変換型赤外分光法(Fourier Transform Infrared Spectroscopy; FTIR)です。数mm程度の大きさであればFTIRで分析可能ですが、100 µm以下の微小な物質をFTIRで判別する場合には顕微FTIR (micro FTIR; µFTIR)が利用されます。
大気中マイクロプラスチックを前処理後に集めた最終フィルタ上の広い面積を、可能な限り小さな領域に分割するので計測には非常に時間がかかります。このような広い面積の膨大なスペクトルを高速、高感度で取得する技術が赤外イメージング(FTIRイメージング)です。ATR(Attenuated Total Reflection)イメージングは、サンプルにATRクリスタルと呼ばれる高屈折率の光学結晶を接触させた状態でイメージング測定する方法であり、FTIRイメージング測定法の中で最も小さいものが測定できる技術です。
※4 カルボニルインデックスとヒドロキシルインデックス
光酸化されたPEやPPには分子量低下、カルボニル基や水酸基の生成と増加、サンプル表面の多数の割れや孔の発生などが観察されます。カルボニルインデックス(carbonyl index)やヒドロキシルインデックス(hydroxyl index)はプラスチックの劣化度の指標であり、プラスチックの光酸化によって生成したカルボニル(C=O)ピークの吸光度とベースとなるメチレン(CH2)ピークの吸光度の比、水酸基(OH)ピークの吸光度とベースとなるメチレン(CH2)ピークの吸光度の比から算出されます。
(8)論文情報
雑誌名:Environmental Chemistry Letters
論文名:Airborne hydrophilic microplastics in cloud water at high altitudes and their role in cloud formation
執筆者名(所属機関名):王 一澤1、 大河内 博1、 谷 悠人1、 速水 洋1、 皆巳 幸也2、 勝見 尚也2、竹内 政樹3、 反町 篤行4、 藤井 佑介5、 梶野 瑞王6、 足立 光司6、 石原 康宏7、 岩本 洋子7、 新居田 恭弘8
(1早稲田大学、 2石川県立大学、 3徳島大学、 4東洋大学、 5大阪公立大学、 6気象研究所、 7広島大学、8 PerkinElmer Japan合同会社)
掲載日時(現地時間):2023年8月14日
掲載URL:https://doi.org/10.1007/s10311-023-01626-x
DOI:10.1007/s10311-023-01626-x
(9)研究助成(外部資金による助成を受けた研究実施の場合)
研究費名:(独)環境再生保全機構環境研究総合推進費(JPMEERF20215003)
研究課題名:大気中マイクロプラスチックの実態解明と健康影響
研究代表者名(所属機関名):大河内 博(早稲田大学)
AY2023 Guidance Information for students (Opened:2023/8/21)
2023年8月21日 18:01
「Transition-Metal-Catalyzed Arene Functionalization via π-Coordination」(2023/11/28)
2023年8月21日 11:42
演題:Transition-Metal-Catalyzed Arene Functionalization via π-Coordination
日時:2023年11月28日(水)16:30-18:10
会場:早稲田大学 121号館 3F 共通会議室 (121-319号室)
講師:Hang Shi(西湖大学・准教授)
対象:学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法:入場無料、直接会場へお越しください。
主催:先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ:早稲田大学 理工センター 総務課
TEL:03-5286-3000