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Shin-ichiro Noro

Faculty of Environmental Earth Science Integrated Environmental Science Environmental Adaptation ScienceProfessor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士(工学), 京都大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 金属錯体薄膜
  • 多孔性材料
  • 金属錯体
  • 分離材料
  • 多孔性金属錯体
  • 二酸化炭素
  • thin film of metal complex
  • field-effect transistor
  • Porous Material
  • Metal Complex
  • separating material
  • porous metal complex
  • CO2
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Inorganic/coordination chemistry
  • Environmental Science/Agriculture Science, Environmental materials and recycle technology
  • Environmental Science/Agriculture Science, Environmental load reduction and remediation
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Nov. 2017 - Present
    Hokkaido University, Faculty of Environmental Earth Science, Professor
  • Apr. 2012 - Nov. 2017
    Hokkaido University, Research Institute for Electronic Science, 准教授
  • Jun. 2010 - Mar. 2012
    Hokkaido University, Research Institute for Electronic Science, 准教授
  • Jun. 2007 - Mar. 2012
    RIKEN, 量子秩序研究グループ 空間秩序研究チーム(北川進チームリーダー), 客員研究員
  • Apr. 2007 - May 2010
    Hokkaido University, Research Institute for Electronic Science, 助教
  • Jul. 2004 - Mar. 2007
    Hokkaido University, Research Institute for Electronic Science, 助手
Educational Background
  • Apr. 2000 - Mar. 2003, Kyoto University, Graduate School of Engineering, Department of Synthetic Chemistry and Biological Chemistry
  • Apr. 1998 - Mar. 2000, Tokyo Metropolitan University, 大学院理学研究科, 化学専攻
  • Apr. 1994 - Mar. 1998, Tokyo Metropolitan University, Faculty of Science, Department of Chemistry
  • Apr. 1991 - Mar. 1994, 神奈川県立平塚江南高等学校

Research activity information

■ Awards
  • Sep. 2012, 錯体化学会, 平成24年度錯体化学会研究奨励賞
    野呂 真一郎
  • Mar. 2011, 日本化学会北海道支部, 平成22年度日本化学会北海道支部奨励賞
    野呂 真一郎, Japan
  • Mar. 2009, Royal Society of Chemistry, 第3回 PCCP Prize
    野呂 真一郎
■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Books and other publications
  • The Supramolecular Chemistry of Organic-Inorganic Hybrid Materials
    John Wiley & Sons, Inc., 2010
  • 配位空間の化学-最新技術と応用-
    ㈱シーエムシー出版, 2009
  • Comprehensive Coordination Chemistry –II: From Biology to Nanotechnology
    Elsevier, 2004
■ Syllabus
  • 国際環境保全学総論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 統合環境分析法実習, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 大学院共通授業科目(教育プログラム):JICA開発大学院連携プログラム環境科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 大学院共通授業科目(教育プログラム):JICA開発大学院連携プログラム環境科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 環境計量学特論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 環境適応学総論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 環境適応学特論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 化学Ⅰ, 2024年, 学士課程, 全学教育
■ Affiliated academic society
  • 日本化学会
  • 錯体化学会
■ Research Themes
  • 光ー歪みエネルギー変換を利用した高度小ゲスト分子放出材料の創出
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2025 - 31 Mar. 2028
    野呂 真一郎
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 25K01600
  • 金属-有機構造体ガラスを用いたメタン/窒素分離膜の開発
    科学研究費助成事業
    09 Sep. 2024 - 31 Mar. 2028
    堀毛 悟史; 鄭 キン; 野呂 真一郎
    日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(海外連携研究), 京都大学, 24KK0112
  • 機能統合された金属有機構造体光触媒による硝酸アニオンからの高選択的アンモニア合成
    科学研究費助成事業
    28 Jun. 2024 - 31 Mar. 2027
    野呂 真一郎
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 24K22355
  • Development of CO2 absorbing materials using a liquid-solid phase transition
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    29 Jun. 2018 - 31 Mar. 2021
    Noro Shin-ichiro
    Development of new ionic materials showing a liquid-solid phase transition was carried out toward efficient carbon dioxide separation. The ionic liquid including bis(trifluoromethylsulfonyl)amide (NTf2) anions formed a variety of phases, crystal, liquid and amorphous. Next, the hybrid material of porous material and amorphous ionic material was prepared. The porous material itself showed adsorption for a variety of gases including carbon dioxide, while the hybrid material exhibited enhanced carbon dioxide adsorption selectivity.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 18K19864
  • Synthesis and mechanism elucidation of porous metal complexes showing selective saturated hydrocarbon (alkane gas) adsorption
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2020
    Noro Shin-ichiro
    Development of selective alkane gas adsorption materials was carried out toward efficient hydrocarbon separation. Based on the three-dimensional porous metal complex UiO-67 constructed from Zr cations and 4,4'-biphenyldicarboxylate ligands, rigid perfluoroalkyl and flexible alkoxy groups were introduced to the ligands.Porous metal complex with perfluoroalkyl groups showed similar propane and propylene adsorption amounts. On the other hand, porous metal complex with alkoxy groups was found to show selective propane gas adsorption over propylene under low pressure condition.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 17H03026
  • Synthesis of novel POM-based crystals with micropore and their Redox dynamism
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Ueda Wataru; YOSHIDA AKIHIRO; ISHIKAWA SATOSHI
    Novel porous crystalline solid was synthesized by using ε-Keggin Mo-POM as synthetic unit. Resulting materials showed selective oxidation catalysis property and molecular oxygen activation on the basis of the elemental diversity, structural diversity, and redox dynamism.
    Novel porous crystalline solid was synthesized by assembling metal oxide nano-wire formed with 1D chaining of 6-membered ring units. The material showed unique selective oxidation performance due to the electron transfer through the 1D chain. Novel porous crystalline solid was synthesized through unit synthesis of cuban-type unit of W oxides and V-linkers. The crystalline materials formed micro-channels and cages and therefore became one with high elemental exposure state. It was found that the materials showed extremely catalytically active for de-NOx reaction superior to existing catalysts.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Kanagawa University, 15H02318
  • Structural diversification of porous light metal complexes using charge-separated neutral ligands
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2012 - 2014
    NORO Shin-ichiro
    We performed the basic study on the design and synthesis of porous light metal complexes. It was revealed that the ligands with pyridine-N-oxide moieties are effective for the structural diversification of porous light metal complexes.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 24550068
  • 「フェイク分子」法による多孔性金属錯体空間の超精密ポテンシャル制御とオンデマンド二酸化炭素分離機能発現
    2011 - 2014
    野呂 真一郎
    既存吸着分離材料であるゼオライトと比較してより高効率に二酸化炭素を分離できる多孔性金属錯体の開発を行います。本研究では、表面分子固溶に基づく「フェイク分子」法により、従来分子合成技術では構築不可能な“仮想分子”を構築し、吸着ポテンシャル場を“超精密”に創出することで、オンデマンドな二酸化炭素分離機能発現を目指します。
    科学技術振興機構, 戦略的な研究開発の推進/戦略的創造研究推進事業/さきがけ, 11102667
  • Challenge to a Complete Separation of Carbon Dioxide Using Flexible Metal Complexes as Adsorbents
    Grants-in-Aid for Scientific Research(若手研究(B))
    2010 - 2011
    Shin-ichiro NORO
    Separation of CO_2 gas from gas mixtures has been a significant challenge in terms of environmental and resource issues. While zeolites show considerably higher selectivities, they still suffer from high recovery cost for their regeneration. In this study, high selectivity and low-energy regeneration for adsorption of CO_2 gas were achieved concurrently in a two-dimensional Cu(II) porous coordination polymer containing inorganic fluorinated PF_6^-. anions that act as moderate and selective interaction sites for CO_2 molecules.
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 若手研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 22750114
  • Development of ambipolar TFT devices using metal complexes as semiconductors
    Grants-in-Aid for Scientific Research(若手研究(B))
    2007 - 2008
    Shin-ichiro NORO
    有機薄膜トランジスタ(organic thin-film transistor (OTFT))は、シリコンを中心とする無機半導体をベースとした既存のトランジスタでは容易に実現できない優れた特徴(分子の多様性・機械的フレキシビリティー・シンプルな作成プロセス・大面積化・低温プロセス・ローコスト)を有するため次世代エレクトロニクス素子として注目されている。特に、論理回路や発光トランジスタへの応用を目指したアンバイポーラーOTFTの開発が近年精力的に行われてきた。しかしながら、p型・n型共に高移動度を示す単一成分アンバイポーラーTFT材料は限られている。優れたアンバイポーラー特性を示す半導体材料の設計指針を得るためには、新規半導体材料の系統的な開発研究が必要不可欠である。このような背景から、本研究ではHOMO 及びLUMO レベルを独立に精密制御できる混合配位子金属錯体を系統的に設計・合成し、大気中で安定にかつ高性能で作動する単一成分アンバイポーラーTFT デバイスの創製を目指した。金属錯体として長鎖アルキル基を導入した金属錯体半導体に着目し、溶融法・スピンコート法による薄膜作製及びTFT 特性について検討を行った。その結果、Pt イオンに長鎖アルキル基がついたビピリジン配位子及びo- キノン配位子が配位した金属錯体のスピンコート膜を用いたボトムコンタクト型デバイスにおいてP 型の半導体特性が観測され、その移動度は1.9 x 10-6 cm2/Vs であった。溶融膜は非常に膜質が悪かったが、スピンコート法を適用することよって膜質を向上させることに成功した。
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 若手研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 19750154
  • 分子性金属錯体半導体の可塑性導入による機能探索
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2006 - 2007
    野呂 真一郎
    有機薄膜トランジスタ(organic thin-film transistor(OTFT))は、シリコンを中心とする無機半導体をベースとした既存のトランジスタでは容易に実現できない優れた特徴(分子の多様性・機械的フレキシビリティー・シンプルな作成プロセス・大面積化・低温プロセス・ローコスト)を有するため次世代エレクトロニクス素子として注目されている。本研究では、高性能TFT特性(高移動度、アンバイポーラー特性)を示す分子性金属錯体半導体の探索及び長鎖アルキル・アルコキシル基導入に伴う(1)湿式及び溶融法による低環境負荷型TFTデバイスの作製及びその特性評価(2)多極小ポテンシャルを利用したTFTデバイスと熱相転移誘起スイッチングの複合機能材料の構築に関して検討を行った。その結果、以下のような成果を得た。(1)酸化還元両性配位子であるο-セミキノネートが配位した中性金属錯体が、ホール・電子共にバランスの取れた高移動度を示すことを証明した。観測された移動度は、過去に報告されている単一成分アンバイポーラー特性を示す半導体と比較してトップレベルの値を示した。(2)長鎖アルキル基を導入した金属錯体半導体のTFT特性について検討を行った。Ptイオンに長鎖アルキル基がついたビピリジン配位子及びο-キノン配位子が配位した金属錯体のアルキル鎖長依存性について検討を行った結果、C_<13>H_<27>の置換基を持った錯体ではp型の半導体特性が観測されたのに対し、C_9H_<19>の置換基を持った錯体ではTFT特性が全く観測されなかった。原因として、鎖長が短くなることによる薄膜構造の不安定化が示唆された。
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 18028003
  • ラジカル配位子を有する金属錯体薄膜を用いたFETデバイスの創出
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2005 - 2006
    野呂 真一郎
    有機薄膜トランジスタ(organic thin-film transistor(OTFT))は、シリコンを中心とする無機半導体をベースとした既存のトランジスタでは容易に実現できない優れた特徴(分子の多様性・機械的フレキシビリティー・シンプルな作成プロセス・大面積化・低温プロセス・ローコスト)を有するため次世代エレクトロニクス素子として注目されている。特に、論理回路や発光トランジスタへの応用を目指したアンバイポーラーOTFTの開発が近年精力的に行われてきた。しかしながら、p型・n型共に高移動度を示す単一成分アンバイポーラーTFT材料は限られている。優れたアンバイポーラー特性を示す半導体材料の設計指針を得るためには、新規半導体材料の系統的な開発研究が必要不可欠である。このような背景から、本研究ではこれまで報告例がほとんど無いラジカルジイミノベンゾセミキノネート配位子が配位した金属錯体をTFTデバイスの半導体材料として利用した。この錯体は、ラジカル配位子の酸化還元両性機能に由来した狭いバンドギャップ(〜0.8eV)を有するため、アンバイポーラー特性の発現が期待できる。デバイス構造の最適化を行った結果、絶縁層としてPMMA、ソース・ドレイン電極としてCaを用いたトップコンタクト型デバイスにおいてホール・電子両キャリアの注入・蓄積・輸送が起こるアンバイポーラーTFTの構築に成功した。その移動度はホールにおいて約10^<-3>cm^2/Vs、電子において約10^<-2>cm^2/Vsと非常に高い値を示し、本錯体が半導体材料として有用であることが証明された。
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 17750172
■ Industrial Property Rights
  • 二酸化炭素吸着剤
    Patent right
    特開2009-208028