Mass production of graphene-based
nanomaterials and its applications in environmental remediation and energy
conversion
Semiconductor has attracted increasing attention as a green technology to solve
the energy and environmental problems. Plasmonic noble metals play an important
role in the conversion of solar energy into chemical energy by cooperating with
semiconductor and graphene. Firstly, mass production of high-quality graphene
derived from graphene oxide(GO) is a challenging step toward achieving
industrialization. Secondly, we demonstrated graphene could be stabilized by
using an in situ stabilizing approach. Thirdly, morphology-controlled synthesis
of sunlight-driven photocatalysts Ag@AgX (X=Cl, Br) with GO template was
accomplished. This investigation provides new possibilities for the development
of catalysts and facilitates their practical application in environmental and
energy issues.
グラフィンを基にしたナノ素材の大量生産と環境修復・エネルギー変換への適用
エネルギーや環境問題を解消する環境に優しい技術としての半導体が、注目されています。
プラズモニック貴金属は半導体やグラフェンと一緒に使用すると、太陽エネルギーを化学エネルギーに変換する際に重要な役割を果たします。まず、産業化する上で酸化グラフェンから高品質のグラフェンが大量生産可能となります。
さらに in situ 法でのグラフェンの合成、酸化グラフェン鋳型と太陽光による光触媒 Ag@AgX (X=Cl, Br)
の形態制御の合成など、触媒開発、環境やエネルギー問題への利用に新たな可能性を広げることになるでしょう。
Atom-thick layered carbon heals the world through supporting green
energy
We much desire green energy, and use it to power human-being to reside in the
sole planet longer and longer. With this purpose, we are deemed to take
resonsibilities to exploit new type of devices for such energy conversion and
reservation. Using lamellar-structured materials as component to assemble
high-performance capacitive devcies and chemcial battery has flourished and is
hot everywhere in the scienfic community. I am also immersing myself in doing
so. Graphene and other carbon-based materials are my preferred candidates. They
are light, strong, and that active,most importantly, very "Young". Starting from
safe preparation of graphene, the functionalization of graphene, I have been
moving forward step by step. Now I am much concerning such creative work that
could be available to discover their more properties (I) and finally realize the
benefit of our research over this world.
原子サイズの厚さで層にしたカーボンで、世界を癒しグリーンエネルギーを支える
グリーンエネルギーの利用は、私達人間にパワーを与えると同時に、長く地球に居住するためにも必要不可欠の技術として期待が高まっています。そのためエネルギーの変換や保存の新しいデバイスを考える責任があります。
科学分野での最新のトピックスとして、高性能容量性デバイスや化学電池の成分にラメラ構造材料を使うことがあげられていますが、私達もそれを研究しています。グラフェンや他のカーボンがベースになった素材は、将来の開発素材として期待されており、軽く強く活性、さらに重要なのは「新興段階」ということです。
利用するにあたって、安全に準備する過程から始まったグラフィンの研究は、現在機能性など一歩一歩前進している最中ですが、私達の創造的な研究によって
さらなる性質の発見が可能となり、最終的に世の中に利益を与えることができればと考えています。
Development of high-performance spongiform adsorbents with caged
Prussian blue as the absorbing elements for radioactive cesium decontamination
High-performance spongiform adsorbents with Prussian blue particles being caged
into the cell-walls of polyurethane foam have been developed for the
decontamination of radioactive cesium from the low level radioactive water. The
achieved spongy foam adsorbents can be condensed into very small volumes after
adsorbing radioactive cesium through carbonization treatment. This provides a
desirable yet practical strategy for reducing the final volumes of radioactive
waste. All these achievements obtained in this study are highly beneficial to
environmental remediation.
プルシアンブルーを内包した放射性セシウムを除染するための高性能スポンジ型吸着材の開発
低レベルの放射性汚染水から放射性セシウムの除染を行うため、ポリウレタンの細胞壁でケージ化したプルシアンブルー分子を使う高機能スポンジ型吸着剤を開発しました。このスポンジのような吸着剤は
カーボン化処理を経て放射性セシウムを吸収した後に、とても小さい体積に凝縮することができます。
最終的な放射性廃棄物の容量を減らすためにも実用的な方法で、かつ環境修復に有益な研究といえます。
Encapsulation of adsorptive particles into CNT-reinforced alginate gels
for the development of high-performance adsorbent for cesium and strontium
eliminations
Removal of radioactive cesium and strontium from water has been an unsolved
problem until today. Prussian blue, sodium cobalt hexacyanoferrate and zeolite-A
were synthesized and promisingly encapsulated in calcium alginate beads with
dispersed MWCNTs. The adsorption behavior and rate were examined by means of
different isothermal and kinetic models. The newly developed beads could be
stable and effective under extreme pH, temperature and ionic strength. The fixed
bed column adsorption analysis showed that beads can be used for large scale
treatment. Their relevance ranges from low to high level of contamination as
well as household to industrial design.
吸着性粒子をアルギン酸ゲルに内包するアプローチを用いた
セシウムとストロンチウムを除去するための高性能吸着材の開発
水から放射性セシウムとストロンチウムを除去することは、これまで解決できない問題でした。けれども
プルシアンブルー、ナトリウムコバルト、ヘキサシアノ鉄、ゼオライト-A
が合成され、分散した多層カーボンナノチューブを使い、カルシウムアルギン酸ビーズでカプセル化することができてます。吸着挙動とその吸着率は、等温モデルと運動モデルで検証され、新しく開発されたビーズは、極端なpH値、温度、イオン強度の条件下でも
安定しており効果が認められています。固定床カラム吸着分析では、このビーズは大規模処理にも適しており、
その範囲は家庭用から工業デザインの低~高レベル汚染に利用できることが判明しました。