授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | この授業では，エネルギー理工学に係る知識，スキル，総合解決能力を身につける基盤教育を実践するという教育目標を達成するために，再生エネルギー変換システムを例として，エネルギー資源論，量子化学，化学的変換プロセス工学について学びます，特に，触媒材料を用いた太陽光エネルギーの化学エネルギーへの変換として，水からの水素製造技術や，二酸化炭素還元技術など，エネルギー資源リサイクルに係る理工学について，背景と概念，用いられている技術，プロセス解析方法の初歩を身につけることが目的であり，具体的に以下の項目ができるようになることを到達目標とします．
１．エネルギー資源論の観点から，日本と世界のエネルギー情勢を説明できる．
２．地球規模の環境問題を定量的に説明できる．
３．触媒・光触媒の歴史と化学工業との関連性について説明できる．
４．触媒・光触媒と環境・エネルギーとの関連性について説明できる．
５．触媒・光触媒の定義を説明できる．
６．触媒・光触媒の開発において，日本と世界の現状を説明できる．
７．金属触媒の機能について具体的に説明できる．
８．金属酸化物触媒・酸塩基触媒の機能について具体的に説明できる．
９．触媒のキャラクタリゼーションについて原理と応用例について説明できる．
１０．量子化学論の基礎について理解できる．
１１．量子化学論と光触媒化学の関連性について説明できる．
１２．光触媒の励起機構について説明できる．
１３．均一系・不均一系光触媒について説明できる．
１４．光触媒を用いた水からの水素製造に関する研究例を説明できる．
１５．光触媒を用いた二酸化炭素還元に関する研究例を説明できる． |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | In this class, so as to fulfill the educational goal in the Department of Energy Science and Engineering, obtaining fundamental and practical knowledge, skills, and integrated ability on Energy Science and Engineering, as an example of process systems, you study on Renewable energy conversion system. The lectured are Energy Resources, Quantum Chemistry and Chemical Conversion Process Engineering. To learn concepts and fundamentals of process systems on the conversion of solar energy to chemical energy using catalyst materials such as hydrogen production from water and carbon dioxide reduction as well as process analytical methods applicable to the common engineering problems is purpose of this class, the final educational goals in this class are the following;
1) you can explain the current status of energy demand and supply domestically and worldwide from a stand-point of Energy Resources Theory,
2) you can quantitatively explain global environmental issuers.
3) you can explain history of catalyst/photocatalyst and their relevance to the chemical industry.
4) you can explain the relationship between catalyst/photocatalyst and environment/energy.
5) you can explain the definition of catalyst and photocatalyst.
6) you can tell the current status of domestic and world-wide development of catalyst and photocatalyst.
7) you can tell the functions of metal catalyst.
8) you can tell the functions of metal oxide catalyst and acid-base catalyst.
9) you can explain the principle and application of the catalyst characterization.
10) you can understand the principle of quantum chemistry.
11) you can explain the relationship between quantum chemistry and photocatalytic chemistry.
12) you can explain the photo-excitation mechanism of photocatalyst.
13) you can explain homogeneous and heterogeneous photocatalysts.
14) you can explain an example of photocatalytic hydrogen production from water.
15) you can explain an example of photocatalytic carbon dioxide reduction. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | この授業では，エネルギー理工学に係る知識，スキル，総合解決能力を身につける基盤教育を実践するという教育目標を達成するために，再生エネルギー変換システムを例として，エネルギー資源論，量子化学，化学的変換プロセス工学について学びます，特に，触媒材料を用いた太陽光エネルギーの化学エネルギーへの変換として，水からの水素製造技術や，二酸化炭素還元技術など，エネルギー資源リサイクルに係る理工学について，背景と概念，用いられている技術，プロセス解析方法の初歩を身につけることが目的であり，具体的に以下の項目ができるようになることを到達目標とします．
１．エネルギー資源論の観点から，日本と世界のエネルギー情勢を説明できる．
２．地球規模の環境問題を定量的に説明できる．
３．触媒・光触媒の歴史と化学工業との関連性について説明できる．
４．触媒・光触媒と環境・エネルギーとの関連性について説明できる．
５．触媒・光触媒の定義を説明できる．
６．触媒・光触媒の開発において，日本と世界の現状を説明できる．
７．金属触媒の機能について具体的に説明できる．
８．金属酸化物触媒・酸塩基触媒の機能について具体的に説明できる．
９．触媒のキャラクタリゼーションについて原理と応用例について説明できる．
１０．量子化学論の基礎について理解できる．
１１．量子化学論と光触媒化学の関連性について説明できる．
１２．光触媒の励起機構について説明できる．
１３．均一系・不均一系光触媒について説明できる．
１４．光触媒を用いた水からの水素製造に関する研究例を説明できる．
１５．光触媒を用いた二酸化炭素還元に関する研究例を説明できる． |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | In this class, so as to fulfill the educational goal in the Department of Energy Science and Engineering, obtaining fundamental and practical knowledge, skills, and integrated ability on Energy Science and Engineering, as an example of process systems, you study on Renewable energy conversion system. The lectured are Energy Resources, Quantum Chemistry and Chemical Conversion Process Engineering. To learn concepts and fundamentals of process systems on the conversion of solar energy to chemical energy using catalyst materials such as hydrogen production from water and carbon dioxide reduction as well as process analytical methods applicable to the common engineering problems is purpose of this class, the final educational goals in this class are the following;
1) you can explain the current status of energy demand and supply domestically and worldwide from a stand-point of Energy Resources Theory,
2) you can quantitatively explain global environmental issuers.
3) you can explain history of catalyst/photocatalyst and their relevance to the chemical industry.
4) you can explain the relationship between catalyst/photocatalyst and environment/energy.
5) you can explain the definition of catalyst and photocatalyst.
6) you can tell the current status of domestic and world-wide development of catalyst and photocatalyst.
7) you can tell the functions of metal catalyst.
8) you can tell the functions of metal oxide catalyst and acid-base catalyst.
9) you can explain the principle and application of the catalyst characterization.
10) you can understand the principle of quantum chemistry.
11) you can explain the relationship between quantum chemistry and photocatalytic chemistry.
12) you can explain the photo-excitation mechanism of photocatalyst.
13) you can explain homogeneous and heterogeneous photocatalysts.
14) you can explain an example of photocatalytic hydrogen production from water.
15) you can explain an example of photocatalytic carbon dioxide reduction. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Fundamental Chemistry 1 and 2 |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １． エネルギー資源論
２． 日本と世界のエネルギー情勢
３．触媒・光触媒の歴史と化学工業
４．触媒・光触媒と環境・エネルギー
５．触媒・光触媒の定義
６．触媒・光触媒の開発における日本と世界の現状
７．金属触媒
８．金属酸化物触媒・酸塩基触媒
９．触媒のキャラクタリゼーション
１０．量子化学の基礎
１１．量子化学と光触媒化学
１２．光触媒の励起機構
１３．均一系・不均一系光触媒
１４．光触媒を用いた水からの水素製造
１５．光触媒を用いた二酸化炭素還元
各項目の順番に講義を行ないます．
毎回の授業のはじめに教科書に代わる講義資料を配布して，この講義資料に基づき毎回の講義を行ないます．
受講生は，配布資料と各自が記入した講義ノートに基づき復習して下さい．
中間試験と期末試験を行います． |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1)Energy resources theory
2)Energy demand and supply domestically and worldwide
3) History of catalyst/photocatalyst and their relevance to the chemical industry
4) Relationship between catalyst/photocatalyst and environment/energy.
5) Definition of catalyst and photocatalyst.
6) Current status of domestic and world-wide development of catalyst and photocatalyst.
7) Functions of metal catalyst.
8) Functions of metal oxide catalyst and acid-base catalyst.
9) Catalyst characterization
10) Principle of quantum chemistry.
11) Quantum chemistry and Photocatalytic Chemistry
12) Homogeneous and heterogeneous catalysts.
13) Photo-excitation mechanism of photocatalyst
14) Photocatalytic hydrogen production from water.
15) Photocatalytic CO2 reduction.
Each item will be lectured once in every week in the semester, and midstern and final exams are given. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 達成目標に対する習得度を中間試験30%，課題レポート30%，期末試験40%で成績評価します．各項目の内容に係る中間試験や期末試験で出題される多肢選択式，記述式または計算問題を適切に扱うことができれば合格とし，レポート課題のような，より難易度の高い課題を適切に扱うことができれば，それに応じて成績に反映されます． |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Mid-term examination(30%), reports(30%), and final examination (40%). When a student properly solves greater than 60% of problems of multiple-choice, description form, or for numerical calculation appeared at mid-term and final exams pass the class and can obtain a better grade by additional proper reporting on advanced problems assigned in the class a few times. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | | 履修条件は要しませんが，毎回の講義に出席し，レポート提出期限を厳守する必要があります． |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | No special condition, but attendance at every lecture is mandatory as well as keeping deadline strictly for submission of a few reports.
[About the class in 202]
Under taking the maximum countermeasures against COVID-19, lectures in the current class will be given at IB013 classroom from April on. For pre-learning and your convenience, on-demand resources are distributed by an assist of NUCT, where handouts of MS power point files or youtube videos are provided, you should download the specified files and watch prior to each class. The review study should be performed on NUCT's quizz feature. |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 講義資料を毎週配付して，これに基づき講義を行います． |
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教科書【英語】
Textbook | | | Resumes written in Japanese are distributed in every week in the class. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | | 山下弘巳・田中庸裕ら『触媒・光触媒の科学入門』（講談社） |
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参考書【英語】
Reference Book | | | H. Yamashita and T. Tanaka, Introduction to Science of Catalyst and Photocatalyst, Kodansha Publishing in Japanese. |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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