琉大化学ってどんなところ?琉球大学 化学科のカリキュラム紹介琉球大学 化学科の研究室紹介

中川 鉄水 理学部本館120室

教員名:中川 鉄水

職名:助教、島嶼防災研究センター併任教員

教員研究室:理学部本館120室

Email: tessui<at>sci.u-ryukyu.ac.jp

電話:098-895-8535

ファックス:098-895-8565

研究室HP

セミナー(学部生は聴講自由):

  • 4年生ゼミ:木曜4限@理120号室
  • 4研究室合同セミナー:金曜3限@理135号室(安里研、又吉研、高良研と合同)月1~2回
  • 研究報告会・論文紹介
    • 前期:月曜昼食時間~
    • 後期:未定
  • その他セミナー(学部1年生から参加できます)
    • 英語セミナー「ペラペランチ」:水曜昼食時間@理120室
    • 論文購読会:木曜昼食時間@化学系リフレッシュルーム
公開講座:
  • 一般向け公開講座「水素のチカラ」年3~5回
  • 高校生以下向け公開講座「身近な化学」年3回
  • 高校生向け公開講座「化学への招待」7月15日
その他活動:
  • 琉球大学書道部顧問・龍樋硯心会会員
  • 琉球アスティーダ所属
  • 沖縄広島県人会
略歴:
      • 2004-2006 広島大学理学部物理学科 研究テーマ:ゼロ熱膨張物質YbGaGeの磁性・熱物性・構造調査
      • 2004-2006 広島大学先端物質科学研究科 量子物質科学専攻(修士課程) 研究テーマ:M-N-H系水素貯蔵物質のin-situ X線回折測定とLi-Mg-B-H系水素貯蔵物質の水素貯蔵特性の調査
      • 2006-2009 広島大学先端物質科学研究科 量子物質科学専攻(博士課程) 研究テーマ:新規ホウ素系複合水素貯蔵物質の開発および水素貯蔵特性の調査
      • 2009-2009 広島大学先進物質研究センター 研究員 研究テーマ:新規ホウ素系複合水素貯蔵物質の開発
      • 2009-2012 Los Alamos National Laboratory (米国) 博士研究員 研究テーマ:
        ・アンモニアボラン(NH3BH3)を用いた水素貯蔵材料の再生反応
        ・アンモニアボラン-イオン液体の基礎物性調査・高機能化・再生反応
        ・アンモニアボラン-多孔体配位高分子(MOF)の内包効果と触媒効果の研究
        ・アンモニアボラン-MOF-イオン液体混合物の高機能化と水素放出機構解明
        ・新規金属アミドボラン(M(NH2BH3)n、M = Li, K, Ca, Naなど)の創製と構造・基礎物性調査
      • 2012-2012 筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻 研究員 研究テーマ:AB5系水素吸蔵合金のCO2被毒耐性メカニズム解明
      • 2012-現在 琉球大学理学部海洋自然科学科化学系 助教 研究テーマ:
        ・沖縄の水素社会実現を目指した水素貯蔵材料実用化への基礎・応用からのアプローチ
        ・リサイクル化学
研究内容:

<水素貯蔵材料>

熱・電気・化学反応などにより水素を出し入れできる物質が水素貯蔵材料である。
水素エネルギー社会の実現には、水素の製造、貯蔵・輸送、利用技術を確立させる必要があり、中でも貯蔵の分野は立ち遅れている。
水素貯蔵材料の実用化に必要なコスト、エネルギー効率、資源の有限性すべてをクリアする材料が無く、それゆえ商品化されたものはほとんど無い。
本研究室はこの状況を打破すべく、水素貯蔵材料実用化を目指して基礎・応用の両面から材料開発を行う。そして水素製造・利用を含めた幅広い視野を以って研究を進め、まずは沖縄を世界に先駆けて水素エネルギーに社会にすることを目標とする。
具体的にはアンモニアボラン(AB、NH3BH3)系水素貯蔵材料を軸に、以下の研究を主に行っている。
・ AB系材料の再生反応
・ AB-イオン液体の基礎物性と水素放出反応機構の調査
・ 金属アミドボラン(M(NH2BH3)n、M = Li, K, Caなど)の高機能化と再生反応
・ 水素貯蔵材料を電気自動車のレンジエクステンダーへ適用
・ 水素吸蔵合金の構造解析および合金を用いた触媒開発
・ 定置用・非常用燃料電池の水素源としての水素貯蔵材料開発
・ 水蒸気・アンモニア混合ガス中でのアンモニア回収材料の開発と構造決定

 

<リサイクル化学>

沖縄は資源の少ない地域である。特にエネルギー資源と水資源に乏しいため、確保する必要がある。さらにゴミ問題も無視できず、近い将来飽和すると考えられる。そこで身近な廃棄物などの未利用資源を有効活用すべく、2014年からリサイクル化学を開始した。特に、現在は以下のトピックを扱っている。
・ 教育・農業・人間活動廃棄物からのアンモニア回収システム開発
・ 除湿器から排出される水の浄化・再利用法の開発
・貝殻からの基礎化粧品成分抽出
・廃棄物に含まれるアンモニア源からのアンモニアボラン合成・精製法の開発

 

履修しておいてほしい授業科目:
無機化学、反応速度論、構造化学、固体化学、電気化学、化学熱力学、その他分光学に関する講義・演習科目(ただし必須ではありません)

 

学生へのメッセージ:
大学生活は社会に出るための準備期間である。それぞれの目標・夢をこの期間に定め、それを達成・実現するにはどうすればいいかをしっかり考え、今のうちから少しずつでも行動し、経験を積み上げていってほしい。たとえ安定した職を得たいと思っても、その先のビジョン、中身や戦略が無ければ決してその目標にたどり着くことは無く、必ず他の者に負けてしまう。そのために必要な武器として、論理的思考力、プレゼン能力、協調性、英語力、相手を思いやる心、そして自分の哲学を身につける必要がある。これらを意識して毎日を大切に過ごしてほしい。100円も毎日貯めれば1年で約4万円、貯めない人は0円を手にする。この差は大きいと思いませんか?
あと、もうひとつ。「ダメ人間は世界を救う!」です(笑)この意味を知りたい人は研究室を訪ねてきてください。

 

主な発表論文:
      • “Synthesis, structural characterization, and hydrogen desorption properties of Na[Al(NH2BH3)4] ” Yuki Nakagawa, Keita Shinzato, Tessui Nakagawa, Keita Nakajima, Shigehito Isobe, Kiyotaka Goshome, Hiroki Miyaoka, Takayuki Ichikawa, Int. J. Hydrogen Energy 42 (2017) 6173-6180.
      • “Effect of CO2 on hydrogen absorption in Ti-Zr-Mn-Cr based AB2 type alloys” Nobuko Hanada, Hirotaka Asada, Tessui Nakagawa, Hiroki Higa, Masayoshi Ishida, Daichi Heshiki, Tomohiro Toki, Itoko Saita, Kohta Asano, Yumiko Nakamura, Akitoshi Fujisawa, abd Shinichi Miura, J. Alloys. Compd. 705 (2017) 507-516.
      • “Dependence of constituent elements of AB5 type metal hydrides on hydrogenation degradation by CO2 poisoning” Nobuko Hanada, Tessui Nakagawa, Hirotaka Asada, Masayoshi Ishida, Keisuke Takahashi, Shigehito Isobe, Itoko Saita, Kohta Asano, Yumiko Nakamura, Akitoshi Fujisawa, Shinichi Miura, J. Alloys. Compd. 647 (2015) 198-203.
      • ”Physical, structural, and dehydrogenation properties of ammonia borane in ionic liquids” Tessui Nakagawa, Anthony K. Burrell, Rico E. Del Sesto, Michael T. Janicke, Adam L. Nekimken, Geraldine M. Purdy, Biswajit Paik, Rui-Qin Zhong, Troy A. Semelsberger, and Benjamin L. Davis, RSC Adv.,  (2014) 21681-21687.
      • “ミリングを用いた水素化物ホウ化物からのカルシウムボロハイドライド合成法の開発” 中川鉄水, 市川貴之, 宮岡裕樹, 坪田雅己, 小島由継, 日本金属学会誌 77 (2013) 609-614.
      • “Microstructure and hydrogen desorption characteristics of hydrogenated ScH2MBn (M = Mg and Ca) systems synthesized by mechanical milling”, Tessui Nakagawa, Takayuki Ichikawa, Keiji Shimoda, Masami Tsubota, Hiroki Miyaoka, Shigehito Isobe, Tetsuo Homma, Shinji Michimura, Fumitoshi Iga, Somei Ohnuki, and Yoshitsugu Kojima, Int. J. Hydrogen Energy 38 (2013) 6744-6749.
      • “A Comparative Study of Structural Changes in NH3BH3, LiNH2BH3, and KNH2BH3 During Dehydrogenation Process”, Keiji Shimoda, Koichi Doi, Tessui Nakagawa, Yu Zhang, Hiroki Miyaoka, Takayuki Ichikawa, Masataka Tansho, Tadashi Shimizu, Anthony K. Burrell, and Yoshitsugu Kojima, J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 5957-5964.
      • “Improved hydrogen release from ammonia-borane with ZIF-8”, Rui-Qin Zhong, Ru-Qiang Zou, Tessui Nakagawa, Michael Janicke, Troy A. Semelsberger, Anthony K. Burrell, and Rico E. Del Sesto, Inorg. Chem., 2012, 51, 2728-2730.
      • “Regeneration of Ammonia Borane Spent Fuel by Direct Reaction with Hydrazine and Liquid Ammonia”, Andrew D. Sutton, Anthony K. Burrell, David A. Dixon, Edward B. Garner III, John C. Gordon, Tessui Nakagawa, Kevin C. Ott, J.Pierce Robinson, and Monica Vasiliu, Science, 2011, 331, 1426-1429.
      • “Potassium(I) amidotrihydroborate: Structure and Hydrogen Release”, Himashinie V.K. Diyabalanage, Tessui Nakagawa, Roshan P. Shrestha, Troy A. Semelsberger, Benjamin L. Davis, Brian L. Scott, Anthony K. Burrell, William I.F. David, Kate R. Ryan, Martin Owen Jones, and Peter P. Edwards, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 11836-11837.
      • “X-ray Absorption Spectroscopic Study on Valence State and Local Atomic Structure of Transition Metal Oxides Doped in MgH2”, Nobuko Hanada, Takayuki Ichikawa, Shigehito Isobe, Tessui Nakagawa, Kazuhiko Tokoyoda, Tetsuo Honma, Hironobu Fujii, and Yoshitsugu Kojima, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 13450-13455.
      • Simultaneous structure and carrier tuning of dimorphic clathrate Ba8Ga16Sn30”, Koichiro Suekuni, Marcos A Avila, Kazunori Umeo, Hiroshi Fukuoka, Shoji Yamanaka, Tessui Nakagawa, and Toshiro Takabatake, Phys. Rev. B, 2008, 77, 235119(1)-235119(8).
      • Thermal analysis on the Li-Mg-B-H systems”, Tessui Nakagawa, Takayuki Ichikawa, Nobuko Hanada, Yoshitsugu Kojima, and Hironobu Fujii, J. Alloys Compd., 2007, 446-447, 306-309.
      • “Gas emission properties of the MgHx-Zn(BH4)2 systems”, Tessui Nakagawa, Takayuki Ichikawa, Yoshitsugu Kojima, and Hironobu Fujii, Mater. Trans., 2007, 48, 556-559.
      • ”Observation of Hydrogen Absorption/Desorption Reaction Processes in Li-Mg-N-H System by in-situ X-Ray Diffractmetry”, Tessui Nakagawa, Takayuki Ichikawa, Ryo Ida, Haiyan Leng, Nobuhiko Takeichi, Tetsu Kiyobayashi, Hiroyuki Takeshita, and Hironobu Fujii, J. Alloys Compd., 2007, 430, 217-221.
      • “Mechanism of Hydrogenation Reaction in Li-Mg-N-H System”, Haiyan Leng, Takayuki Ichikawa, Satoshi Hino, Tessui Nakagawa, and Hironobu Fujii, Journal of Physical Chemistry B, 109 (2005) 10744- 10748.
      • “Divalent state in YbGaGe: magnetic, thermal, transport and structural studies” Yuji Muro, Tessui Nakagawa, Kazunori Umeo, Masakazu Itoh, Takashi Suzuki, and Toshiro Takabatake, J. Phys. Soc. Jpn., 2004, 73(6), 1450-1452.
<著書・寄稿>
      •  「バイオ水素とキャリア開発の最前線」(担当:第3章5)シーエムシー出版 (2015) ISBN 978-4-7813-1063-3.
      • 「水素貯蔵材料の開発と応用」(担当:第9編1章)㈱シーエムシー出版,2016年(2016)ISBN 978-4-7813-1150-0
      • ”見聞録「AMSH」「第9回水素若手研究会」” 水素エネルギーシステム、39巻 、4号、272-273ページ.
      •  ”海外留学のススメ” 水素エネルギーシステム、38巻 、2号、159-162ページ.
<招待講演>
      •  “Regeneration of ammonia borane from several spent fuels” SPARCA 2015 (2015年2月8-11日, Taipei).
      •  “Dehydrogenation and regeneration of Ammonia borane in Ionic liquids”2015 EMN East (2015年4月20-23日, Beijin).
      • “日本と海外、理学と工学、窒素とホウ素と水素と金属” 第9回水素若手研究会(2014年8月28-29日, 沖縄県那覇市)
      • “アンモニアボラン系水素貯蔵材料の化学的・工学的アプローチによる高機能化” 日本金属学会中四国支部 第46回材質制御研究会 「水素エネルギー利用に資する無機および金属材料の高機能化技術」(2013 年1月29日, 広島大学)
<特許>
    • 中川鉄水、佐次田頌、「水素生成方法」、特願2017-087096、2017.
    • 小島由継、中川鉄水、「燃料電池システム及び給湯システム」、特願2011-094032、2011.
    • 小島由継、市川貴之、中川鉄水、常世田和彦、窪川豊之、「水素貯蔵材料およびその製造方法」、特開2009-066550、2009.
    •  藤井博信、小島由継、市川貴之、中川鉄水、窪川豊之、「水素ガスの精製方法」、特開2007-069057-A、 2007.
    •  藤井博信、市川貴之、中川鉄水、常世田和彦、窪川豊之、「水素貯蔵材料および水素発生方法」、特開2007-320815-A、2007.

化学系説明会やってます!
小中高等学校の理科(化学)ご担当の先生方へ 琉球大学 化学科の入試情報 学生の声 琉大化学の先輩からアドバイス! 琉球大学 化学科へのアクセス情報 琉球大学化学同窓会 琉大化学のパンフレットをダウンロード 化学実験の安全ガイドラインをダウンロード