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触媒総合事典
触媒学会(編)
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内容紹介
触媒の基礎から幅広い応用分野まで網羅する中項目事典。化学反応を促進する役割を担う触媒は,化学品製造に不可欠な存在であるとともに資源・エネルギーなどの諸問題解決の鍵を握る技術としても期待される。生命現象を支える酵素もまた触媒の一種である。約250のトピックを通じて我々の豊かな生活を支える触媒を総覧できるレファレンス。〔内容〕触媒とは/調製/キャラクタリゼーション/計算科学/反応工学/資源/ファインケミカル/生命現象/環境触媒/光触媒/他。
編集部から
目次
1 基礎
1-1 触媒とは 〔山下弘巳〕
1-2 概念と定義の変遷 〔宍戸哲也〕
1-3 触媒の科学技術史 〔関根 泰〕
1-4 触媒の分類 〔福岡 淳〕
1-5 触媒の応用分野 〔関根 泰〕
1-6 触媒の機能 1 活性 〔田中庸裕〕
1-7 触媒の機能 2 選択性 〔田中庸裕〕
1-8 活性点 〔薩摩 篤〕
1-9 触媒寿命・劣化 〔薩摩 篤〕
1-10 触媒毒 〔冨重圭一〕
1-11 再生 〔菊地隆司〕
1-12 活性化・複合効果 〔佐藤智司〕
1-13 活性化・助触媒 〔佐藤智司〕
1-14 触媒設計の概要 〔福岡 淳〕
1-15 電子的因子と幾何学的因子 〔福岡 淳〕
1-16 活性支配因子 〔吉田寿雄〕
1-17 選択性支配因子 〔吉田寿雄〕
1-18 火山型活性序列 〔吉田寿雄〕
1-19 表面積と分散度 〔佐藤智司〕
1-20 細孔分布 〔仲井和之〕
1-21 粒度 〔多湖輝興〕
1-22 触媒有効係数 〔多湖輝興〕
1-23 吸着 〔宍戸哲也〕
1-24 吸着熱 〔宍戸哲也〕
1-25 吸着等温線 〔山中一郎・宍戸哲也〕
1-26 ラングミュア型吸着等温式 〔山中一郎〕
1-27 フロイントリッヒ型吸着等温式 〔山中一郎〕
1-28 BET吸着等温式 〔仲井和之〕
Column 触媒関連のノーベル賞 〔山下弘巳〕
2 反応速度論
2-1 素反応と複合反応 〔三浦大樹〕
2-2 並発反応と逐次反応 〔三浦大樹〕
2-3 反応速度の記述 〔古川森也〕
2-4 ターンオーバー数,ターンオーバー頻度 〔白井誠之〕
2-5 空時収率,空間速度,接触時間 〔白井誠之〕
2-6 同位体効果 〔一國伸之〕
2-7 直線自由エネルギー関係 〔一國伸之〕
2-8 遷移状態理論 〔一國伸之〕
2-9 ストップトフロー法 〔寺村謙太郎〕
2-10 緩和法 〔寺村謙太郎〕
2-11 超高速分光法 〔寺村謙太郎〕
2-12 ハメット則・タフト則 〔中島清隆〕
2-13 ブレンステッド則 〔中島清隆〕
2-14 イーリー-リディール機構とラングミュア-ヒンシェルウッド機構 〔北野政明〕
2-15 マーズ-ヴァンクレベーレン機構 〔北野政明〕
2-16 カルベニウムイオン機構 〔野村淳子〕
2-17 反応機構の決定法 〔野村淳子〕
2-18 均一系酸塩基触媒反応の速度と機構 〔奥村 和〕
2-19 均一系錯体触媒の速度と機構 〔奥村 和〕
2-20 固体触媒反応の速度と機構 〔奥村 和〕
Column 自己触媒反応 〔山口修平・八尋秀典〕
Column 分野(自動車触媒と有機合成)をまたぐ触媒材料:クラスター触媒 〔清水研一〕
3 触媒材料・機能・調製
3-1 固体触媒概論 〔小倉 賢〕
3-2 錯体触媒(分子触媒) 〔砂田祐輔〕
3-3 担持金属触媒 〔山口和也〕
3-4 酸化物触媒概要 〔八尋秀典〕
3-5 多孔質触媒 〔窪田好浩〕
3-6 担持・担体とは 〔薩摩 篤〕
3-7 触媒・担体の素材 1 シリカ 〔竹中 壮〕
3-8 触媒・担体の素材 2 アルミナ 〔岡﨑文保〕
3-9 触媒・担体の素材 3 機能性炭素 〔難波江裕太〕
3-10 触媒・担体の素材 4 チタニア 〔森 浩亮〕
3-11 触媒・担体の素材 5 マグネシア 〔松橋博美〕
3-12 触媒・担体の素材 6 ジルコニア,セリア 〔岩崎正興〕
3-13 触媒・担体の素材 7 ゼオライト 〔西鳥羽俊貴〕
3-14 触媒・担体の素材 8 ポリオキソメタレート/ポリ酸 〔内田さやか〕
3-15 触媒・担体の素材 9 層状ケイ酸塩,粘土 〔井出裕介〕
3-16 触媒・担体の素材 10 固定化スルホン酸 〔高垣 敦〕
3-17 触媒の担体・素材 11 MOF 〔三宅孝典〕
3-18 機能 1 固体酸 〔菅沼学史〕
3-19 機能 2 固体塩基 〔大友亮一〕
3-20 機能 3 酸化物の格子酸素 〔小河脩平〕
3-21 固体触媒調製法の概要 〔佐藤智司〕
3-22 触媒調製法 1 担持触媒 〔大山順也〕
3-23 触媒調製法 2 酸化物触媒 〔細川三郎〕
3-24 触媒調製法 3 多孔質材料 〔津野地直〕
3-25 触媒調製法 4 ハニカムセラミックス 〔池川 祐〕
Column メソポーラス材料の触媒応用 〔木村辰雄〕
4 キャラクタリゼーション
4-1 触媒キャラクタリゼーションの概論 〔朝倉清高〕
4-2 表面積(全表面積・活性成分表面積) 〔吉田将之〕
4-3 化学吸着 〔遠藤 明〕
4-4 昇温脱離法(TPD)・昇温反応法(TPR) 〔吉田将之〕
4-5 吸着熱測定法 〔松本明彦〕
4-6 指示薬法 〔松橋博美〕
4-7 テスト反応 〔吉田寿雄〕
4-8 質量分析法(MS) 〔佃 達哉・長谷川慎吾〕
4-9 X線回折(XRD) 〔朝倉清高〕
4-10 粉末 X線回折 リートベルト解析 〔山内美穂〕
4-11 小角 X線散乱(SAXS)・高エネルギー散乱 〔原田雅史〕
4-12 単結晶 X線構造解析 〔高谷 光〕
4-13 蛍光 X線分析(XRF) 〔朝倉清高・和田敬広・城戸大貴〕
4-14 X線光電子分光法(XPS) 〔三輪寛子〕
4-15 広域 X線吸収微細構造(EXAFS) 〔朝倉博行〕
4-16 X線吸収端近傍構造(XANES) 〔山本 孝〕
4-17 紫外可視分光法(UV-VIS) 〔森 浩亮〕
4-18 ラマン分光 〔大澤雅俊〕
4-19 赤外分光法(IR) 〔野村淳子〕
4-20 電子スピン共鳴法(ESR) 〔松岡雅也〕
4-21 核磁気共鳴分光法(NMR) 〔横井俊之〕
4-22 走査電子顕微鏡(SEM) 〔横井俊之〕
4-23 透過電子顕微鏡(TEM) 〔大山順也〕
4-24 走査透過電子顕微鏡(STEM) 〔大山順也〕
4-25 分析電子顕微鏡(EELS) 〔吉田朋子・山本宗昭〕
4-26 走査型トンネル顕微鏡(STM)・原子間力顕微鏡(AFM) 〔高草木達〕
4-27 電気化学測定 〔加藤 優〕
Column 金属クラスター触媒 〔佃 達哉・長谷川慎吾〕
5 計算科学の利用
5-1 触媒研究におけるコンピュータ利用の概要 〔長谷川淳也〕
5-2 触媒の計算モデリング 〔蒲池高志〕
5-3 分子軌道法と電子相関 〔小林正人〕
5-4 密度汎関数法 〔飯田健二〕
5-5 post-ハートリー-フォック法 〔中谷直輝〕
5-6 反応経路の計算手法 〔高 敏〕
5-7 分子動力学法と粗視化手法 〔中山 哲〕
5-8 第一原理分子動力学法 〔中山 哲〕
5-9 モンテカルロ法 〔石川敦之〕
5-10 キャタリストインフォマティクス 〔髙橋啓介・髙橋ローレンニコール〕
5-11 回帰分析 〔高羽洋充〕
5-12 ニューラルネットワーク 〔高羽洋充〕
Column 計算科学の利用 〔榊 茂好〕
6 反応工学
6-1 工業触媒概要 〔室井髙城〕
6-2 反応装置の種類 〔多湖輝興〕
6-3 物質収支と熱収支 〔福原長寿〕
6-4 物質移動 〔福原長寿〕
6-5 スケールアップ 〔西山 覚〕
6-6 拡散が反応速度に及ぼす影響 〔西山 覚〕
6-7 可溶性触媒による液相反応 〔田川智彦〕
6-8 シンタリング(焼結) 〔岸田昌浩〕
6-9 活性劣化抑制 〔室井髙城〕
6-10 リフォーミング 〔岸田昌浩〕
6-11 触媒形状と物性 〔松久敏雄〕
6-12 触媒の成形法 〔松久敏雄〕
6-13 金属成分の担持法 〔多湖輝興〕
6-14 反応器の設計と選択 〔河瀬元明〕
6-15 工業触媒反応器の分類 〔河瀬元明〕
6-16 反応装置材料 〔伊藤彰敏〕
6-17 反応装置の設計 〔伊藤彰敏〕
6-18 触媒の充填 〔谷元浩一〕
6-19 スタートアップとシャットダウン 〔谷元浩一〕
6-20 制御 〔森 康彦〕
6-21 安全・防災 〔森 康彦〕
Column シンタリングしない不老不死の触媒―インテリジェント触媒― 〔田中裕久〕
7 資源・エネルギー
7-1 石油精製プロセス 〔冨重圭一〕
7-2 石油精製触媒 1 水素化脱硫 〔石原 篤〕
7-3 石油精製触媒 2 接触分解 〔片田直伸・渡部光徳〕
7-4 石油精製触媒 3 接触改質 〔石原 篤〕
7-5 C1化学 〔冨重圭一〕
7-6 天然ガス改質による水素・合成ガス製造 〔冨重圭一〕
7-7 アンモニア合成 〔北野政明〕
7-8 メタノール合成 〔椿 範立〕
7-9 フィッシャー-トロプシュ合成 〔椿 範立〕
7-10 DME合成 〔椿 範立〕
7-11 MTO・MTG 〔椿 範立〕
7-12 エタノールと ETBE 〔冨重圭一〕
7-13 バイオ燃料 1 バイオディーゼル 〔北川尚美・高橋 厚〕
7-14 バイオ燃料 2セルロースの糖化 〔小林広和・福岡 淳〕
7-15 燃料電池 〔菊地隆司〕
7-16 人工光合成 〔天尾 豊〕
Column 二酸化炭素の変換 〔冨重圭一〕
8 有機合成・ファインケミカル・高難度選択性
8-1 エポキシ化 〔鎌田慶吾〕
8-2 アンモ酸化 〔鎌田慶吾〕
8-3 オキシ塩素化 〔村山 徹〕
8-4 酸化的エステル化 〔村山 徹〕
8-5 芳香族・アルカンの自動酸化 〔鈴木康介〕
8-6 ワッカー酸化 〔満留敬人〕
8-7 ヒドロペルオキシド・過酸化水素による酸化 〔今 喜裕〕
8-8 炭素-炭素多重結合の水素化 〔水垣共雄〕
8-9 ヘテロ多重結合の水素化 〔水垣共雄〕
8-10 炭化水素の脱水素 〔金 雄傑〕
8-11 アルコールの脱水素 〔金 雄傑〕
8-12 アルキル化 〔本倉 健〕
8-13 異性化・転位 〔山本英治・徳永 信〕
8-14 アシル化 〔山口 渉〕
8-15 水和・脱水 〔山本英治・徳永 信〕
8-16 アルコール付加 〔清水研一〕
8-17 縮 合 〔清水研一〕
8-18 ヒドロホウ素化 〔山下 誠〕
8-19 ヒドロホルミル化 〔山下 誠〕
8-20 ヒドロシリル化 〔三浦大樹〕
8-21 カップリング 〔松川裕太・山田陽一〕
8-22 不斉酸化反応 〔石谷暖郎〕
8-23 不斉水素化 〔岩﨑孝紀〕
8-24 酵素を用いる有機合成 〔藤枝伸宇〕
8-25 官能基選択的反応 〔山口和也〕
8-26 医薬品の合成 〔松川裕太・山田陽一〕
8-27 香料の合成 〔谷野謙次〕
8-28 ワンポット合成 〔本倉 健〕
8-29 精密フロー合成 〔石谷暖郎〕
Column コア・シェル触媒 〔桑原泰隆〕
9 石油化学・高分子・無機ケミカルズ
9-1 酢酸製造プロセス 〔三浦裕幸〕
9-2 プロピレンオキシド製造プロセス 〔山本 純〕
9-3 1,4-ブタンジオール製造プロセス 〔岩阪洋司〕
9-4 オレフィンのヒドロホルミル化 〔田中善幸〕
9-5 メタクリル酸メチル製造プロセス 〔須安範明〕
9-6 フェノール製造プロセス 〔神吉啓志〕
9-7 炭酸ジメチル・炭酸ジフェニル製造プロセス 〔井伊宏文〕
9-8 ナイロン原料製造プロセス 〔池口真之〕
9-9 エチレンの重合 〔山本和弘〕
9-10 プロピレンの重合 〔道上憲司〕
9-11 エチレンオリゴマー化 〔野村琴広〕
9-12 スチレンの重合 〔鞆津典夫〕
9-13 環状アルケンのビニル付加重合 〔野村琴広〕
9-14 オレフィンメタセシス重合 〔早野重孝〕
9-15 リビングイオン重合 〔佐藤浩太郎〕
9-16 重縮合触媒 1 ポリエステル 〔加藤 聡〕
9-17 重縮合触媒 2 ポリカーボネート 〔加藤 聡〕
9-18 過酸化水素の合成 〔井浦克弘〕
9-19 アンモニア誘導体の合成 〔木村 学・高橋 聡〕
9-20 電極触媒反応 〔山中一郎〕
9-21 塩素の合成 〔関 航平〕
9-22 シリコーン製品原料の合成 〔菅野研一郎・久新荘一郎〕
Column 金属間化合物触媒 〔小松隆之〕
10 生命現象
10-1 生命の起源と進化 〔天尾 豊〕
10-2 酵素とは 〔天尾 豊〕
10-3 酵素の特異性 〔天尾 豊〕
10-4 酵素反応とは 〔天尾 豊〕
10-5 酵素反応の種類 〔天尾 豊〕
10-6 酵素反応の速度式 〔宮地輝光〕
10-7 基本的な代謝経路 〔山田裕介〕
10-8 解糖系 〔林 高史〕
10-9 クエン酸回路 〔天尾 豊〕
10-10 フィードバック制御とアロステリック効果 〔天尾 豊〕
10-11 光合成 〔天尾 豊〕
10-12 極限環境微生物と極限酵素 〔中村 聡〕
10-13 生体触媒の固定化技術 〔田部博康〕
10-14 医薬への応用 〔天尾 豊〕
10-15 産業への応用 〔天尾 豊〕
Column 日本酒を美味しくする触媒 〔村山美乃・徳永 信〕
11 環境触媒
11-1 環境触媒とは 〔町田正人〕
11-2 脱硝触媒 〔赤間 弘〕
11-3 脱硫触媒 〔石原 篤〕
11-4 自動車触媒 1 ガソリンエンジン排ガス浄化 〔竹島伸一〕
11-5 自動車触媒2 ディーゼルエンジン排ガス浄化 〔清水研一〕
11-6 触媒燃焼 〔町田正人〕
11-7 空気浄化(脱臭) 〔梨子田敏也・角田香織〕
11-8 水処理 〔神谷裕一〕
Column センサーと触媒 〔小島多喜男〕
12 光触媒・電極触媒
12-1 光触媒とは 〔吉田寿雄〕
12-2 光触媒反応の反応機構 〔加藤英樹〕
12-3 酸化チタン光触媒の歴史 〔大谷文章〕
12-4 酸化チタン光触媒の応用 1 環境浄化 〔山本 旭〕
12-5 酸化チタン光触媒の応用 2 界面光機能材料 〔亀川 孝〕
12-6 酸化チタン光触媒の応用 3 クリーンエネルギーの製造 〔阿部 竜・冨田 修〕
12-7 酸化チタン光触媒の応用 4 物質変換 〔今村和也〕
12-8 薄膜形成技術 〔竹内雅人〕
12-9 可視光応答型光触媒の開発 〔前田和彦〕
12-10 水分解 〔久富隆史〕
12-11 二酸化炭素の還元 〔岩瀬顕秀〕
12-12 助触媒の効果 〔東 正信〕
12-13 プラズモニック光触媒 1 金属ナノ粒子 〔田中淳皓〕
12-14 プラズモニック光触媒 2 金属酸化物 〔桑原泰隆〕
12-15 MOF型光触媒 〔堀内 悠〕
12-16 色素増感太陽電池 〔池田 茂〕
12-17 ペロブスカイト太陽電池 〔北野 翔〕
12-18 光電極反応による物質変換 〔福康二郎〕
Column 固体触媒材料の「同定」 〔大谷文章〕
索 引
執筆者紹介
■編集
触媒学会
■責任編集者
山下弘巳 大阪大学
福岡 淳 北海道大学
田中庸裕 京都大学
関根 泰 早稲田大学
■章担当責任者
宍戸哲也 東京都立大学(1章)
里川重夫 成蹊大学(2章)
小倉 賢 東京大学(3章)
朝倉清高 北海道大学(4章)
長谷川淳也 北海道大学(5章)
福原長寿 静岡大学(6章)
冨重圭一 東北大学(7章)
山口和也 東京大学(8章)
野村琴広 東京都立大学(9章)
天尾 豊 大阪公立大学(10章)
町田正人 熊本大学(11章)
古南 博 近畿大学(12章)
薩摩 篤 名古屋大学(コラム)
■執筆者(五十音順)
赤間 弘 静岡大学
朝倉清高 北海道大学
朝倉博行 近畿大学
阿部 竜 京都大学
天尾 豊 大阪公立大学
井伊宏文 UBE株式会社
飯田健二 北海道大学
井浦克弘 三菱ガス化学株式会社
池川 祐 東京濾器株式会社
池口真之 住友化学株式会社
池田 茂 甲南大学
石川敦之 物質・材料研究機構
石谷暖郎 東京大学
石原 篤 三重大学
一國伸之 千葉大学
井出裕介 物質・材料研究機構
伊藤彰敏 日揮グローバル株式会社
今村和也 高知大学
岩阪洋司 株式会社三菱ケミカルリサーチ
岩﨑孝紀 東京大学
岩崎正興 株式会社豊田中央研究所
岩瀬顕秀 明治大学
内田さやか 東京大学
遠藤 明 産業技術総合研究所
大澤雅俊 北海道大学名誉教授
大谷文章 特定非営利活動法人touche NPO
大友亮一 北海道大学
大山順也 熊本大学
岡﨑文保 北見工業大学
奥村 和 工学院大学
小倉 賢 東京大学
小河脩平 高知大学
高 敏 北海道大学
片田直伸 鳥取大学
加藤 聡 株式会社三菱ケミカルリサーチ
加藤英樹 東北大学
加藤 優 北海道大学
鎌田慶吾 東京工業大学
蒲池高志 福岡工業大学
神谷裕一 北海道大学
亀川 孝 大阪公立大学
河瀬元明 京都大学
神吉啓志 三井化学株式会社
菅野研一郎 群馬大学
菊地隆司 北海道大学
岸田昌浩 九州大学
北川尚美 東北大学
北野 翔 北海道大学
北野政明 東京工業大学
城戸大貴 北海道大学
木村辰雄 産業技術総合研究所
木村 学 広栄化学株式会社
久新荘一郎 群馬大学
金 雄傑 東京大学
窪田好浩 横浜国立大学
桑原泰隆 大阪大学
小島多喜男 日本特殊陶業株式会社
小林広和 東京大学
小林正人 北海道大学
小松隆之 東京工業大学名誉教授
今 喜裕 産業技術総合研究所
榊 茂好 京都大学名誉教授
薩摩 篤 名古屋大学
佐藤浩太郎 東京工業大学
佐藤智司 千葉大学
宍戸哲也 東京都立大学
清水研一 北海道大学
白井誠之 岩手大学
菅沼学史 鳥取大学
鈴木康介 東京大学
砂田祐輔 東京大学
須安範明 住友化学株式会社
関 航平 住友化学株式会社
関根 泰 早稲田大学
高垣 敦 九州大学
高草木達 北海道大学
高羽洋充 工学院大学
高橋 厚 東北大学
髙橋啓介 北海道大学
高橋 聡 広栄化学株式会社
髙橋ローレンニコール 北海道大学
高谷 光 京都大学
田川智彦 愛知工業大学
竹内雅人 大阪公立大学
竹島伸一 前 トヨタ自動車株式会社
竹中 壮 同志社大学
多湖輝興 東京工業大学
田中淳皓 近畿大学
田中庸裕 京都大学
田中裕久 関西学院大学
田中善幸 三菱ケミカル株式会社
谷野謙次 花王株式会社
谷元浩一 三菱化学化工原料(恵州)有限公司
田部博康 京都大学
佃 達哉 東京大学
津野地直 広島大学
角田香織 日揮ユニバーサル株式会社
椿 範立 富山大学
寺村謙太郎 京都大学
徳永 信 九州大学
冨重圭一 東北大学
冨田 修 京都大学
鞆津典夫 出光興産株式会社
仲井和之 マイクロトラック・ベル株式会社
中島清隆 北海道大学
中谷直輝 東京都立大学
中村 聡 東京工業大学名誉教授
中山 哲 東京大学
梨子田敏也 日揮ユニバーサル株式会社
難波江裕太 東京工業大学
西鳥羽俊貴 産業技術総合研究所
西山 覚 神戸大学
野村琴広 東京都立大学
野村淳子 東京工業大学
長谷川淳也 北海道大学
長谷川慎吾 横浜国立大学
林 高史 大阪大学
早野重孝 日本ゼオン株式会社
原田雅史 奈良女子大学
東 正信 大阪公立大学
久富隆史 信州大学
福康二郎 関西大学
福岡 淳 北海道大学
福原長寿 静岡大学
藤枝伸宇 大阪公立大学
古川森也 北海道大学
細川三郎 京都工芸繊維大学
堀内 悠 大阪公立大学
前田和彦 東京工業大学
町田正人 熊本大学
松岡雅也 大阪公立大学
松川裕太 立命館大学
松橋博美 北海道教育大学
松久敏雄 前 クラリアント触媒株式会社
松本明彦 豊橋技術科学大学
三浦大樹 東京都立大学
三浦裕幸 株式会社ダイセル
水垣共雄 大阪大学
道上憲司 三井化学株式会社
満留敬人 大阪大学
三宅孝典 関西大学
宮地輝光 東京工業大学
三輪寛子 電気通信大学
村山 徹 東京都立大学
村山美乃 九州大学
室井髙城 アイシーラボ
本倉 健 横浜国立大学
森 浩亮 大阪大学
森 康彦 住友化学株式会社
八尋秀典 愛媛大学
山内美穂 九州大学
山口和也 東京大学
山口修平 愛媛大学
山口 渉 大阪大学
山下弘巳 大阪大学
山下 誠 名古屋大学
山田裕介 大阪公立大学
山田陽一 理化学研究所
山中一郎 東京工業大学
山本 旭 京都大学
山本英治 九州大学
山本和弘 日本ポリケム株式会社
山本 純 住友化学株式会社
山本 孝 徳島大学
山本宗昭 大阪公立大学
横井俊之 東京工業大学
吉田朋子 大阪公立大学
吉田寿雄 京都大学
吉田将之 マイクロトラック・ベル株式会社
和田敬広 東京医科歯科大学
渡部光徳 日揮触媒化成株式会社