| 研究期間 | 2022/10/20 - 2025/3/31 |
| 研究課題名 | 白色LED光照射した2次元窒化炭素ナノシート光触媒活性による 植物養液ダメージレス殺菌技術の開発 |
| カテゴリー | 全てのクラスター、研究クラスター一覧、登録クラスター、工学、電気電子、光応用、バイオ、生物、バイオ |
| SDGs | 2.飢餓 6.水・衛生 9.イノベーション |
| 応募課題 |
ミッション実現クラスターと融合し、社会実装や基礎研究の更なる推進につながる研究課題 光工学 |
| クラスター長氏名 | 川上 烈生（大学院社会産業理工学研究部、理工学域、講師） |
| 所属する研究者氏名 | 川上 烈生（大学院社会産業理工学研究部・理工学域・講師・ナノ光触媒） 粟飯原 睦美（大学院社会産業理工学研究部生物資源産業学域・講師・環境微生物制御） |
| 研究概要 | 食料の安定的供給技術として植物工場があるが，水耕養液栽培のため細菌感染が拡大しやすい．紫外光照射は殺菌力があるものの，植物養液中鉄分を減少させ植物育生に悪影響を与える．我々は，大気圧空気プラズマ照射を着想し，養液中鉄分を減少させることなく細菌を殺菌することができたが，NOx混入により養液pH値が減少し，養液品質の低下を招いた．本研究は，代替技術として白色LED光照射下での2次元窒化炭素ナノシートによる光触媒活性化作用に着目し，log生存比−4以上の殺菌性と20-30%以内の養液鉄分/pH値減少を満たす植物養液ダメージレス殺菌技術を開発する．殺菌とダメージレスの二つの相反する効果を追求する点が国内外の研究とは異なる．無機光触媒（酸化チタン）よりも高い酸化作用を持つ，植物との親和性が高い有機光触媒の2次元窒化炭素ナノシートを利用する点が優位的である．健康被害がない白色LED（一般照明）を利用する点は特長的であり，競合技術にはない魅力がある，通常，紫外光LEDであり，白色LEDを光触媒活性光源として利用した研究例はない，これらの新規及び優位性から，ミッション実現クラスターの光工学に相応しい研究内容である． （別紙の研究概念図を参照） |
| 研究概要図 | |
| 研究者の役割分担 | 川上 烈生： ・研究立案と統括 ・白色LED光/有機光触媒g-C3N4作用実験 ・化学プローブ法による活性酸素種の同定 粟飯原 睦美： ・大腸菌，枯草菌，黄色ブドウ球菌の準備 ・コロニー法による殺菌力の分析 ・植物養液成分の分析 |
