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ニュースレター

CanAppleニュース　第67号（2019.02.15）
電子移動と分子配向
水と太陽光からエネルギー資源（水素等）を作り出すには、光吸収により電子と正孔を、それぞれ還元触媒と酸化触媒へ供給する必要がある。増感色素を利用した系で考えれば、光励起状態となった色素は還元触媒へ電子を、酸化触媒へ正孔を渡す必要がある。では、この方向性のある電子移動過程をどのように・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第66号（2019.02.08）
光合成の飽和曲線
ハイキングなどで日当たりのよい草原の中を歩いていると、イネ科の草が細長い葉を斜め上方に向けて出しているのをよく見かけます。一方、道がうっそうと茂った森の中に入っていくと、暗い林床には、地面に平行な葉をつけた植物が多く観察されます。明るい環境と暗い環境に育つ植物の、このような葉のつけ方の差は、・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第65号（2019.02.01）
人工光合成のための光と水と気体の経路
高活性の光触媒材料のライブラリや設計指針は、先のニュースレターに紹介されているように、かなり解明されてきている。そこで、実用化のために必要なスケールアップ戦略として、化学工学的な観点から光と物質の供給経路を考慮した反応系を考えてみる。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第64号（2019.01.25）
人工光合成って何ですか？
先日就職活動に励んでいる卒研生数名から、「『人工光合成ってなんですか？』と面接官から聞かれたのですが、どう答えれば一番よいですか？」と質問されました。これは、化学系企業はもちろんのこと、化学とは関係ない他業種の会社の面接でも質問されたようです。「人工光合成」は異分野の方々にとっても目が引かれる言葉なのだと・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第63号（2019.01.18）
電子が先かプロトンが先か：光合成水分解反応のメカニズム
天然光合成の水分解触媒であるMnクラスター（Mn4CaO5）の構造は、少なくとも暗中で安定な状態（S1状態）については、高分解能X線結晶構造解析により、ほぼ明らかとなったものの、実際の水分解・酸素発生反応の機構については、未だ解明には程遠い状況にある。一見、Mnクラスターを４回酸化してホールを溜めておいて・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第62号（2019.01.11）
太陽光フォトン・・・って何？
井上晴夫先生を代表とする新学術領域研究「人工光合成」が多くの実りある成果を上げて平成28年度で終了しました。幸いな事に、沈先生を代表とした、新たな新学術領域研究「革新的物質変換」が採択され，人工光合成研究に関する新たな挑戦が許される事となりました。この新学術領域研究には、２つの大きな柱があります。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第61号（2019.01.04）
「炭酸水」と「二酸化炭素水」の違い
皆様は、日ごろ慣れ親しんでいる「炭酸水」というものが、実は「二酸化炭素水」と呼ぶ方が化学的には適切であることをご存知でしょうか？確かに、「炭酸水」は高圧の二酸化炭素ガスを水に吹き込むことによって作られ、実際、液性は酸性になりますが、理科の授業で習うような典型的な酸である塩酸が示す酸性とは・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第60号（2018.12.28）
山の陰で人工光合成研究
私の所属する島根大学は、その名の通り島根県に設置されており、鳥取県と共に「山陰地方」に分類されています。シンポジウム等で人工光合成研究を重視している事を説明しますと、「島根県は、山の陰で日照時間が少ないのでは・・・」と苦笑コメントをされる事もありますし、地域の高校生からは、・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第59号（2018.12.21）
ナノ材料と人工光合成
光触媒を用いて太陽光を化学エネルギーに変換する試みは、クリーンで持続的なエネルギー供給プロセスとして大きな注目を集めている。半導体ナノ粒子は、有力な光触媒であり、その触媒活性を制御するために様々な半導体ナノ粒子の・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第58号（2018.12.14）
太陽光発電を利用した水素・メタン生産
宮崎県では、快晴日数が全国第2位、日照時間と平均気温が全国第3位とトップクラスであることから「日本のひなた」というキャッチフレーズが付いている。まさに太陽光に恵まれた環境ということで、宮崎大学工学部では、特色ある研究の・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第57号（2018.12.07）
光を使わない生態系
毎日、私たちが目にする光景は、光合成によって支えられている生態系です。一方で、地球上には、光エネルギーから隔離された生態系もあります。それは、今から40年程前のガラパゴス沖の海底調査によって見つかった深海熱水噴出孔（チムニー）に・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第56号（2018.11.30）
珪藻の魅力
現在の地球上にたくさんの生命が存在するのは、世界各地に化石として残っているストロマトライトを形成したシアノバクテリアが、光合成により太古の昔に大気中に多くの酸素を放出し、大気中の酸素濃度が上昇したためであると・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第55号（2018.11.23）
光を利用した有機合成
合成ポリマーの場合、ポリエチレン、ポリプロピレンなど単一のモノマー組成を持つものや、PETやナイロンなど二種類のモノマーの重縮合体が材料として主流です。これに対して自然界では、DNAやたんぱく質など様々な機能を持つ・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第54号（2018.11.16）
「日本光合成学会」
日本光合成学会（The Japanese Society of Photosynthesis Research）は光合成の基礎および応用分野の研究発展を促進し、研究者相互の交流を深めることを目的とする学会です。本会のおもな活動は、毎年5月の年会開催で・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第53号（2018.11.09）
「人工光合成と天然光合成研究の関係性」
地球誕生から現在までの期間を1年間として換算して考えてみると、人類の祖先の出現は大晦日の午後6時30分、産業革命は大晦日の午後11時59分58秒くらいに対応します。この換算では、光合成を行う生物の誕生は3月末ごろに対応します。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第52号（2018.11.02）
「新たなコンセプトの光還元反応を目指して」
二酸化炭素光還元分野の研究に参画し、約7年が過ぎようとしています。丁度年度の変わり目に原稿の執筆を依頼されましたので、初心に帰る意味で少しこれまでの研究を振り返ってみたいと思います。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第51号（2018.10.26）
「化学のBig Questions」
Does chemistry have any big questions left? ― 2006年、Nature誌はこんな問いを投げかけました [1]。物理学の「宇宙はどのように始まったのか？」や生物学の「生命とは何か」のような解決すべき大きな問題があるのか？と。マルセラン・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第50号（2018.10.19）
「酵素固定のためのプラットフォーム」
天然の光合成系では、光エネルギーを利用して、最も安定な化合物の一つである水から電子を引き抜き、酸素を作る。その際取り出された電子はCO2を還元するために利用され、光エネルギー物質である糖の合成に使われる。この反応を行うためには、・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第49号（2018.10.12）
「固液界面の可能性」
人工光合成は「夢の反応」と言われ、世界中で活発に研究されている。私はその中で半導体光触媒材料を電極化した光電極の研究を行ってきた。本稿では自分のバックグラウンドと、私の感じる固液界面の面白さについて簡単に述べさせていただく。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第48号（2018.10.05）
「光捕集作用の効率を上げるには」
光合成初期過程では太陽光のエネルギーを効率よく集める光捕集作用が働いている。これを担う物質はアンテナ色素分子と呼ばれており、カロテノイドはその代表である。ここでは光合成細菌の光捕集作用を例として、その効率について・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第47号（2018.09.28）
「犠牲試薬ってなに？」
分子触媒ネットワークでは、様々な機能性分子を協同作用させることにより、人工光合成を構築しようとしています。気の遠くなりそうな話かもしれませんが、光合成がクロロフィルや光合成系Ⅰ,Ⅱといった多数のタンパク質群が協同作用する・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第46号（2018.09.21）
「電極上での光合成反応」
｢クロロフィルは光合成をする色素｣だと理科の時間に聞いた。｢あの緑のヤツね。水と二酸化炭素と光で糖ができるらしいが、クロロフィルは何をしているんだろう？｣当時は生物の教科書を眺めても全く理解できず、興味も持てず。その仕組みを・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第45号（2018.09.14）
「光化学系超複合体の機能解明」
屋外で光合成反応のエネルギー源となるのは太陽光ですが、光合成生物にとっては、この太陽光が最大のストレス源ともなり得ます（光傷害）。過剰な太陽光が降り注いだ時、あるいは、太陽光を吸収することにより得た励起エネルギーを・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第44号（2018.09.07）
「光化学系Ⅱとβカロテン」
光合成の中核をなす電荷分離を担うのは、葉緑素、クロロフィルである。一方、知名度は落ちるがカロテノイドも代表的な光合成色素である。近年、カロテノイドの欠損により、光化学系II（PSII）複合体に重篤な機能不全が起こる事が・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第43号（2018.08.31）
「カーボンをできるだけ多く使った有機系太陽電池」
有機系太陽電池に用いる材料をどんどんカーボンリッチ化していくとどうなるか．フラーレンやカーボンナノチューブなどのカーボン材料は水にも安定で，水素製造などの人工光合成との接点が見えてくるのではないかと期待しています。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第42号（2018.08.24）
「細胞は小さな電池」
和英辞典で「電池」の項を引くと“battery”の他に“electric cell”という訳語が出てくる。このelectric “cell”というのは、電気の詰まった小さな円筒状の容器というイメージから来るものなのだろうが、生物学で言う（一般的にも？）cellは・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第41号（2018.08.17）
「研究は人との出会い」
高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所の足立伸一です。先日、さきがけネットワークご担当の京都大学・寺村謙太郎先生から原稿の執筆依頼をいただきました。何を書こうかとかなり悩んだのですが、執筆内容は執筆者にお任せ・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第40号（2018.08.10）
「新しい光捕集系材料の探索と人工光合成への展開」
新学術領域「人工光合成」では、A01班「光捕集機能を有する人工光合成システム」の班員として４年間公募研究を行い、主に２つのテーマについて研究を進めました。一つは「グラフェン／ペプチド複合体を用いた巨大光捕集系の構築」（図１）、・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第39号（2018.08.03）
「水素はどこから発生する？」
半導体粉末を用いた水分解光触媒の研究が始まって約35-40年が経過した。太陽光と光触媒を用いた水からの水素製造は現在でも大きな研究対象である。光触媒の開発において、適切なナノ粒子（助触媒）担持が非常に重要な役割を果たす。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第38号（2018.07.27）
「水の酸化触媒活性を示すポリオキソメタレート」
人工光合成研究において水の酸化反応の効率を上げることは最重要課題の1つです。有機金属錯体、金属、金属酸化物など様々な水の酸化触媒が研究されています。私は、ポリオキソメタレート(Polyoxometalate: POM)と呼ばれる分子性の・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第37号（2018.07.20）
「光合成明反応と暗反応の仲人、NADP+」
皆様は、生物無機化学(bioinorganic chemistry)という研究分野があることはご存知でしょうか？一見、奇妙な名前のようにも思えますが、これは生物無機化学の成り立ちと関係しています。有機物は人の手によっては作ることができないと・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第36号（2018.07.13）
「リケジョイベントを通して」
平成28年8月28日、女性の職業生活における活躍の推進に関する法律、女性活躍推進法が成立した。この法律は、働く場面で活躍したいという希望を持つすべての女性が十分能力を発揮できる社会を実現するために制定されたもので、女性採用比率の・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第35号（2018.07.06）
「新しい光触媒を見つける」
中学や高校の理科で周期表を習ったことがあると思います。周期表は元素について多くの情報を提供してくれます。光触媒材料を開発する上でも，無くてはならないものです。今までに光触媒として報告されている化合物を構成している元素について・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第34号（2018.06.29）
「生体触媒機能を最大限に利用するには」
人工光合成研究の歴史を見てみると有機色素と生体触媒を組み合わせた研究も長年続けられていることをCanAppleニュースの酵素エンジニアネットワーク紹介時に述べさせていただきました．二酸化炭素をギ酸に還元する反応を触媒する・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第33号（2018.06.22）
「人工光合成過程を実時間で解析する」
人工光合成過程は、光励起により生じる高いエネルギー状態を経由し、多電子が関与する酸化還元過程であることから非常に複雑なものになります。このような過程を解析するためには、高い時間分解能を有し、なおかつ多くの・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第32号（2018.06.15）
「まだまだ進化する半導体光触媒」
人工光合成を指向した水分解半導体光触媒の研究では、1) 太陽光に含まれる可視光を吸収できる半導体の開発、2) 光励起キャリアの効率的移動を可能にする半導体構造・物性の実現、3) 水の酸化還元を効率良く進行する触媒活性サイト・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第31号（2018.06.08）
「炭素の取扱いはバイオで」
人工光合成には、大きく分けて、光エネルギー捕集ユニットと、光エネルギー変換ユニット、化学合成ユニットの３つがある。それぞれのユニットには様々な技術が存在し、その組み合わせで、多様なシステムを構築できる。例えば、・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　号外（2018.06.05）
「井上晴夫先生 Porter Medal受賞」
この度、CanAppleの共同代表である井上晴夫先生（首都大学東京）がPorter Medal 賞を受賞されました。Porter Medal賞は George Porter先生（1967年ノーベル賞）を記念して創設された国際賞で、光化学の分野で特に顕著な業績をあげられた研究者に2年に一度贈呈される大変名誉な賞です。今回の受賞を皆様にお知らせすると共に、この場をお借りして、井上晴夫先生に心よりお祝い申し上げます。 Porter Medal賞 web site: http://www.portermedal.com/index.html
CanAppleニュース　第30号（2018.06.01）
「溶媒和の速度に依存しない超高速の電荷分離反応」
光誘起電荷分離(CS)反応は、光合成の初期過程のひとつでもあり、光エネルギー変換には欠かせない化学プロセスである。その反応速度がどのような要因によって決定するのか解明するため、昔から多くの研究がなされている。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第29号（2018.05.25）
「水を電子源とする二酸化炭素の光還元とは？」
最近，水を電子源として二酸化炭素から有用な化学品（例えば，メタノールやメタン）などに変換することが可能となったと報告する論文が増えている．そこで，再現性を確かめてみると，まったく反応が進行しないか，もしくは多量の水素と・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第28号（2018.05.18）
「人工光合成とメタン生産」
人工光合成で燃料物質を生産するには、二種類の反応を考える必要があります。ひとつは光エネルギーを使って水を分解し、電子を取り出す反応です。もうひとつは得られた電子を物質生産に利用する反応です。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第27号（2018.05.11）
「光触媒上の反応する場所を造り分ける」
私は某大学で、ビタミンB12人工酵素（國武豊喜先生が発見したことで有名な人工二分子膜誘導体と私が開発した疎水性ビタミンB12によって構成されています。）の研究で学位を取り、すぐに出身研究室で大学教員となりました．その際・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第26号（2018.05.04）
「人工光合成の補助電池としてのロドプシン」
天然の光合成では、光化学系ⅠとⅡの連携により、水を電子源として、還元力となるNADPHを合成するというZスキームが完成しています。さらに、その際にプロトン濃度勾配を形成し、生体エネルギー通貨とも呼ばれるATPを合成しています。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第25号（2018.04.27）
「みそ汁の海藻と海中の光」
採れたばかりのワカメは黒っぽい褐色に見えるが、味噌汁を作ろうとワカメを熱湯に入れると、急に鮮やかな緑色になる。これは、光合成アンテナというタンパク質に結合していたフコキサンチンが、タンパク質から解離することによる。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第24号（2018.04.20）
「結論ありき、にならない」
「photosystem II (PSII)の水分解触媒部位の構造は、2011年に初めてMn4CaO5と同定されるに至りました。Mn4CaO5の形状は「歪んだ椅子」にたとえられます。この形状を見れば、3つのMn原子だけでなく、（酸素発生に必須である）Caにも・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第23号（2018.04.13）
「光合成と窒素固定の両立形式の多様さを見る細胞個別の分光学」
「なぜ多くの動物は体内で光合成をしないのか」と、ある学生から質問されたことがあります。人間を含む多くの動物は他の生物が作った栄養を奪うことに磨きをかけてきました。人間には奪うだけではなく、持続可能なエネルギーを作り出す能力が・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第22号（2018.04.06）
「百聞は一見にしかず!?」
概要：近年の構造解析技術の急速な進展によって、実際に反応が行われる場であるタンパク質複合体の超分子構造が、色素や酸化還元コファクターの精密な配置まで見えるようになっています。一方、生体内においては、いわゆる・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第21号（2018.03.30）
「人工光合成研究について思うこと」
先の人工光合成に関する新学術領域研究(AnApple)に４年間お世話になり、おかげさまで、私たちが行ってきたCO2の光還元や水素発生に関する研究もようやく面白くなりつつある。私はこれまで金属錯体化学を主たる専門分野として・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第20号（2018.03.23）
「光触媒を薄くしてみると」
水分解光触媒の反応モデルとして、図１に示すようなポンチ絵を良く目にする。光励起によって生成した電子と正孔が、それぞれ水を還元、酸化して水素と酸素を発生するモデルである。これだけを見ると、この反応は非常に簡単に見えるが、・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第19号（2018.03.16）
「太陽光を使った水素製造の世界記録への挑戦」
世界記録という言葉にはインパクトがある。スポーツ好きな私は陸上競技やスケートなどで世界記録が出るとワクワクする。スポーツに興味がない方でもウサインボルトが何をやってのけたかを知らない人はあまりいないはずだし、何か鼓舞される・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第18号（2018.03.09）
「光合成ネットワークより」
光合成ネットワークから二つ目のニュースレターです。今回は、「光合成生物の多様性」について簡単に紹介します。光合成生物と言えば多くの人が青々とした植物を思い浮かべると思います。光エネルギーを還元力へ変換する光合成初期過程に・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第17号（2018.03.02）
「人工光合成と化学研究」
もちろん大学や研究機関における研究は、そのPI (Principal Investigator) が自由闊達に進めるべきである。奥深い基礎研究でも、実用に結びつく応用研究でも、そのPIが最大の力を発揮できる形態で行われるべきだと考える。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第16号（2018.02.23）
「加速器を使ったX 線分子動画撮影について」
光化学反応における高速な構造変化を可視化するため、現在、様々な実験的アプローチによる試みが行われています。その中で今回は、近年急速に発達してきた、放射光X線やX線自由電子レーザー(XFEL)を用いた、X線分子動画撮影技術について・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第15号（2018.02.16）
「半導体単結晶の進展」
名古屋工業大学の加藤正史と申します。私はもともと電子デバイス用半導体の研究をしていたのですが、AnAppleの公募班員として参画させていただいて、人工光合成の分野を勉強させていただきました。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第14号（2018.02.09）
「ニュースレターネットワークの紹介」
CanAppleニュース第6号での「光合成で発生する酸素は何から作られるか？　水、それとも、二酸化炭素？」という質問を覚えているでしょうか？　多くの人は、「二酸化炭素」、あるいは「どちらとも言えない」と答えるのではないでしょうか。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第13号（2018.02.02）
「分子触媒ネットワークの紹介」
人工光合成研究において、水分解もしくはCO2を還元するための主役を演じるのが光触媒である。光触媒反応系を大きく区分すると、光触媒として半導体を用いた不均一系、金属錯体等を用いる、もしくは一部酵素を活用する均一系になるだろう。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第12号（2018.01.26）
「光化学系II（PSII）のモノマーとダイマーにおける光合成初期過程の比較」
時間分解分光法による光化学系II (PSII)蛋白質複合体のモノマーとダイマーの比較について簡単に報告する。過渡吸収スペクトルの時間変化を観測しても、モノマーとダイマーの差はまったく見られない。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第11号（2018.01.19）
「反応機構から水の酸化触媒を組み立てる」
人工光合成とは、
　①太陽光をエネルギー源とする
　②水を原料とする
　③上り坂反応で有用生成物を得る
の三つの条件を満たす反応系と定義されています。・・・ リード文つづき
CanAppleニュース　第10号（2018.01.12）
「火の無い所に煙が･･･？」
「火の無いところに煙は立たぬ」という諺の本来の意味は，「まったく根拠がなければうわさは立たない。うわさが立つからには，なんらかの根拠があるはずだということ。」らしいですが，人工光合成とは，端的に言うと「火のないところに煙を立てる」技術開発のことではないでしょうか･･･？・・・
CanAppleニュース　第9号（2018.01.05）
「太陽電池ネットワークの紹介」
人工光合成の研究を主体としたCanAppleの中で「太陽電池ネットワーク」が発足することになった。井上先生からこのネットワークの代表就任の打診があった際に、少し戸惑いながらも謹んで受けさせていただいた。・・・リード文つづき
CanAppleニュース　第8号（2017.12.29）
「粉末系光触媒の謎と可能性」
水に混ぜて太陽光に当てると水素が発生する光触媒が注目を集めている。この光触媒の面白さは、粉末が一種の太陽電池として機能するので、安いコストで“水の電気分解”を起こせることにある。・・・リード文つづき
CanAppleニュース　第7号（2017.12.22）
「酵素エンジニアリングネットワーク」
太陽光を利用する再生可能エネルギーシステム、人工光合成の実用化を目指すカーボン・エネルギーコントロール社会協議会(CanApple)が発足し、いよいよ活動が開始されました。この協議会の中での 酵素エンジニアリングネットワークの内容をご紹介いたします。・・・リード文つづき
CanAppleニュース　第6号（2017.12.15）
「光合成ネットワークより」
今回は、光合成ネットワークからの初めてのニュースレターですので、今回は、「光合成」について簡単に紹介させていただきたいと思います。皆さんは、「光合成とはどんな反応ですか？」と尋ねられるとどのように答えますか？・・・リード文つづき
CanAppleニュース　第5号（2017.12.08）
「CanApple役員一覧」
CanApple の役員をお知らせいたします。 この度、新たにCanAppleのAdvisory Board、監事として次の方々にご就任頂くことになりました 。・・・リード文つづき
CanAppleニュース　第4号（2017.12.01）
「カーボンコントロールと人工光合成」
人類は18 世紀後半の産業革命までは、主に植物の光合成産物である薪を燃やしてエネルギーを得ていた。緑色植物が営む光合成は、光のエネルギーを利用して二酸化炭素(CO2)と水(H2O)から炭水化物((CH2O)n)を生成してエネルギーを貯める。・・・リード文つづき
CanAppleニュース　第3号（2017.11.24）
「人工光合成とは何か」
CanAppleニュース　第2号（2017.11.17）
「金魚鉢と地球」
CanAppleニュース　第1号（2017.11.10）
「人工光合成の実現を目指す『カーボン・エネルギーコントロール社会協議会(CanApple)』設立のご挨拶 」