Interface structure of PN junctions in NiO–WO3–FTO photoelectrode for efficient DSSCs and enhanced photoresponses
Xiaoyan Sun, Hsueh-I Lin, Sayaka Okumura, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Chemical Engineering Journal, 157972, 157972, Elsevier BV, 2024年11月
研究論文（学術雑誌）

One-Pot Fabrication of Copper-Doped WO₃·H₂O Opto-Functional Layered Device using Submerged Photosynthesis of Crystallites
Mahiro Nishimura, Hiroto Miyashita, Hsueh-I Lin, Lihua Zhang, Melbert Jeem, Seiichi Watanabe
ACS Omega, American Chemical Society (ACS), 2024年10月22日
研究論文（学術雑誌）

Submerged photosynthesis of TiO2-CuO hetero-nanoparticles and their multiple applications for water issues under solar light　　　　　　　　　　　　　　　
Zhehan Yu, Shilei Zhu, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Journal of Alloys and Compounds, 992, 174624, 174624, Elsevier BV, 2024年07月
研究論文（学術雑誌）

Defect Driven Opto‐Critical Phases Tuned for All‐Solar Utilization
Melbert Jeem, Ayaka Hayano, Hiroto Miyashita, Mahiro Nishimura, Kohei Fukuroi, Hsueh‐I Lin, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Advanced Materials, Wiley, 2023年07月29日
研究論文（学術雑誌）

Submerged Photosynthesis of Molybdenum–Tungsten Nanostructures for Supercapacitor Application
Hsueh-I Lin, Melbert Jeem, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
ACS Applied Nano Materials, American Chemical Society (ACS), 2023年05月11日
研究論文（学術雑誌）

Facile modification of TiO2 nanoparticles with H2O2 + NH4F for enhanced visible light photodegradation of rhodamine B and methylene blue
Zhehan Yu, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Materials Today Communications, 33, 104213, 104213, Elsevier BV, 2022年12月
研究論文（学術雑誌）

Quantitative Evaluation of the Diffusion Coefficients of Aqua Ions in Hydrogels via Iron Corrosion
Satoshi Takai, Shuntaro Murakami, Lihua Zhang, Kenichi Ohsasa, Seiichi Watanabe
ACS Applied Engineering Materials, 1, 1, 80, 86, American Chemical Society (ACS), 2022年09月13日
研究論文（学術雑誌）

Mesoporous single crystal titanium oxide microparticles for enhanced visible light photodegradation
Zhehan Yu, Shilei Zhu, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Optical Materials, 127, 112297, 112297, Elsevier BV, 2022年05月
研究論文（学術雑誌）

The origin of opto-functional enhancement in ZnO/CuO nanoforest structure fabricated by submerged photosynthesis
Yuki Takahashi, Melbert Jeem, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Applied Materials Today, 26, 101359, 101359, Elsevier BV, 2022年03月
研究論文（学術雑誌）

Photo- & radio-chromic iron-doped tungstic acids fabricated via submerged photosynthesis
Shuntaro Murakami, Lihua Zhang, Melbert Jeem, Kazumasa Okamoto, Yuki Nakagawa, Tamaki Shibayama, Masato Ohnuma, Seiichi Watanabe
Optical Materials, 124, 111966, 111966, Elsevier BV, 2022年02月
研究論文（学術雑誌）

Fabrication of color-toned micro/nanopattern surface by submerged photosynthesis method
Jumpei Tsukamura, Yuki Takahashi, Lihua Zhang, Melbert Jeem, Kazumasa Okamoto, Seiichi Watanabe
Microelectronic Engineering, 256, 111727, 111727, Elsevier BV, 2022年02月
研究論文（学術雑誌）

Selective fabrication of tungsten nano-oxides via submerged photosynthesis with hydrogen peroxide for chromic device application
Souta Fujii, Shuntaro Murakami, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
MATERIALS LETTERS, 302, ELSEVIER, 2021年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Tungsten nano-oxides of WO3 and H2WO4 have been studied as promising candidates for photocatalytic and chromic materials. To date, WO3 and H2WO4 nanoparticles are generally prepared by hydrothermal synthesis, which requires high temperature environment and pH adjustment. In this paper, we report on fabricating WO3 nanoparticles via photosynthesis by UV irradiation of the solution made from dissolving tungsten in hydrogen peroxide. Similarly, we have succeeded in fabricating H2WO4 nanoparticles by changing the concentration of hydrogen peroxide solution. Furthermore, an electrochromic device was fabricated by coating the WO3 nanoparticles on an ITO substrate, and the chromic properties are then confirmed.

Molten salt-assisted shape modification of CaFe2O4 nanorods for highly efficient photocatalytic degradation of methylene blue
Longfei Guo, Noriyuki Okinaka, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Optical Materials, 119, 111295, 111295, Elsevier BV, 2021年09月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Solution Plasma-Synthesized Black TiO2 Nanoparticles for Solar–Thermal Water Evaporation
Shilei Zhu, Zhehan Yu, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
ACS Applied Nano Materials, 4, 4, 3940, 3948, American Chemical Society (ACS), 2021年04月23日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Facile synthesis of ZnFe2O4/SnO2 composites for efficient photocatalytic degradation of methylene blue
Longfei Guo, Noriyuki Okinaka, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Materials Chemistry and Physics, 262, 124273, 124273, Elsevier BV, 2021年04月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Zero‐Waste Progress for the Synthesis of High‐Purity β‐Sialon Ceramics from Secondary Aluminum Dross
Weijun Zhu, Kangkai Wu, Senjing Zhang, Jun Liu, Xuemei Yi, Lihua Zhang
Advanced Engineering Materials, 23, 4, 2001298, 2001298, Wiley, 2021年04月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Visualization of aquaionic splitting via iron corrosion
Shuntaro Murakami, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Scientific Reports, 10, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）, We report a water decomposition mode called ‘Aquaionic Splitting (AiS)’ by means of iron corrosion in aqueous solution. In this paper, we investigated the phenomenon by controlling the reaction between iron and water. A pseudo-sacrificial protection method with oil paint was employed to select the anode and cathode formation locations that govern iron corrosion. Then, the AiS reaction was visualized by using BTB solution, whose colour corresponds to pH, to produce colour patterning that corresponds to the aquaion distribution. It has become clear that water can be selectively separated into protons and hydroxide ions by corrosion control treatment. In this vein, the diffusion coefficient of protons was estimated by using the colour patterning of BTB solution that accompanies iron corrosion, and aquaion distribution was then computer simulated by solving the diffusion equation.

混合燃料溶液燃焼合成による黄色持続性蛍光体ガーネットの合成とその特性【JST・京大機械翻訳】
Gotoh Tomoya, Jeem Melbert, Zhang Lihua, Okinaka Noriyuki, Watanabe Seiichi
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 142, 109436, 109436, Elsevier BV, 2020年07月, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Galvanic-submerged photosynthesis of crystallites: Fabrication of ZnO nanorods@ Cu-surface
Yuki Takahashi, Kento Hiraiwa, Melbert Jeem, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
Applied surface science, 489, 313, 320, 2019年06月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）

Fabrication of Iron Oxide Nanoparticles via Submerged Photosynthesis and the Morphologies under Different Light Sources
Lihua Zhang, Melbert Jeem, Kazumasa Okamoto, Seiichi Watanabe
ISIJ INTERNATIONAL, 59, 12, 2352, 2358, IRON STEEL INST JAPAN KEIDANREN KAIKAN, 2019年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Recently, metal oxide nanocrystallites have been synthesized through a new pathway, i.e., the submerged photosynthesis of crystallites (SPSC), and flower-like ZnO and CuO nanostructures have been successfully fabricated via this method. In this work, the SPSC process was applied for the fabrication of iron oxide and hydroxide nanoparticles. The experiments were conducted under visible light, ultraviolet light, and gamma-ray irradiation conditions and the morphologies of the obtained nanoparticles were observed and compared with that obtained without illumination. Then, the mechanism of the SPSC process for the fabrication of iron oxide nanoparticles was discussed. The results show that various kinds of morphologies of nanocrystallites were obtained on the Fe plate surface and the main morphologies are different under different conditions. For example, most FeOOH with the morphologies of nanorod and nanofiber exist by visible light irradiation; most faceted crystals of FeOOH and Fe2O3 with the morphologies of nanograular and nanorod exist by ultraviolet irradiation. In the SPSC process, light irradiation generates center dot OH at the crystal tips and promote the crystallization in apical growth of FeOOH.

Photochemistry and the role of light during the submerged photosynthesis of zinc oxide nanorods
Lihua Zhang, Melbert Jeem, Kazumasa Okamoto, Seiichi Watanabe
SCIENTIFIC REPORTS, 8, NATURE PUBLISHING GROUP, 2018年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Recently, metal oxide nanocrystallites have been synthesized through a new pathway, i.e., the submerged photosynthesis of crystallites (SPSC), and flower-like ZnO nanostructures have been successfully fabricated via this method. However, the photochemical reactions involved in the SPSC process and especially the role of light are still unclear. In the present work, we discuss the reaction mechanism for SPSC-fabricated ZnO nanostructures in detail and clarify the role of light in SPSC. The results show that both photoinduced reactions and hydrothermal reactions are involved in the SPSC process. The former produces OH radicals, which is the main source of OH-at the ZnO crystal tips, whereas the latter generates ZnO. Although ZnO nanocrystals can be obtained under both UV irradiation and dark conditions with the addition of thermal energy, light promotes ZnO growth and lowers the water pH to neutral, whereas thermal energy promotes ZnO corrosion and increases the water pH under dark conditions. The study concludes that the role of light in the submerged photosynthesis of crystallites process is to enhance ZnO apical growth at relatively lower temperature by preventing the pH of water from increasing, revealing the environmentally benign characteristics of the present process.

Formation of CuO nano-flowered surfaces via submerged photo-synthesis of crystallites and their antimicrobial activity
Fumika Nishino, Melbert Jeem, Lihua Zhang, Kazumasa Okamoto, Satoshi Okabe, Seiichi Watanabe
SCIENTIFIC REPORTS, 7, NATURE PUBLISHING GROUP, 2017年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, We report the fabrication of flower-like CuO nanostructured surfaces via submerged photo-synthesis of crystallites (SPSC), which requires only UV illumination in neutral water. In this paper, we discuss the reaction mechanism of the photochemical formation of the SPSC-fabricated CuO nanostructures in detail based on surface microstructural analyses and a radiation-chemical consideration with additional gamma-ray irradiation. Since the SPSC method for surface nanostructural fabrication can work at low temperatures at atmospheric pressure without using harmful substances, it is a potential fabrication method for green nanotechnology applications. In this vein, the antibacterial activity of the nano-flowered CuO surfaces was tested against Gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Gram-negative (Escherichia coli K12) bacteria, and the results demonstrate that the nano-flowered CuO nanostructures act as an effective antimicrobial agent.

Tuning Optoelectrical Properties of ZnO Nanorods with Excitonic Defects via Submerged Illumination
Melbert Jeem, Lihua Zhang, Junya Ishioka, Tamaki Shibayama, Tomio Iwasaki, Takahiko Kato, Seiichi Watanabe
NANO LETTERS, 17, 3, 2088, 2093, AMER CHEMICAL SOC, 2017年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, When applied in optoelectronic devices, a ZnO semiconductor dominantly absorbs or emits ultraviolet light because of its direct electron transition through a wide energy bandgap. On the contrary, crystal defects and nanostructure morphology are the chief key factors for indirect, interband transitions of ZnO optoelectronic devices in the visible light range. By ultraviolet illumination in ultrapure water, we demonstrate here a conceptually unique approach to tune the shape of ZnO nanorods from tapered to capped end via apical surface morphology control. We show that oxygen vacancy point defects activated by excitonic effects near the tip-edge of a nanorod serve as an optoelectrical hotspot for the light-driven formation and tunability of the optoelectrical properties. A double increase of electron energy absorption on near band edge energy of ZnO was observed near the tip-edge of the tapered nanorod. The optoelectrical hotspot explanation rivals that of conventional electrostatics, impurity control, and alkaline pH control-associated mechanisms. Thus, it highlights a new perspective to understanding light-driven nanorod formation in pure neutral water.

Effect of SiC Addition on Oxidation Behavior of ZrB2 at 1273 K and 1473 K
Lihua Zhang, Kazuya Kurokawa
OXIDATION OF METALS, 85, 3-4, 311, 320, SPRINGER/PLENUM PUBLISHERS, 2016年04月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, The oxidation behavior of ZrB2-SiC composites with different contents of SiC addition was investigated at 1273 and 1473 K in air for 12 h in this study. The SiC addition contents ranged from 0 to 30 wt%. The results showed that when ZrB2-SiC composites were oxidized at 1273 K in air, a two-oxide layer-structure forms: a continuous glassy layer and a ZrO2 layer contained unoxidized SiC. When SiC content is 5 and 10 wt%, the glassy layer is mainly composed by B2O3. When SiC content is 20 and 30 wt%, a borosilicate glass could be formed on the top layer, which could improve the oxidation resistance of ZrB2. When ZrB2-SiC composites were oxidized at 1473 K in air, the oxide layer was composed of ZrO2 and SiO2 and unreacted SiC. Additionally, when SiC addition content was higher than 10 wt%, a continuous borosilicate glass layer could be formed on the top of the oxide layer at 1473 K. With the increase of SiC content in ZrB2, the oxide layer thickness decreased at both 1273 and 1473 K.

New Evaluation Methods Discussion of Softening-Melting and Dropping Characteristic of BF Iron Bearing Burden
Shengli Wu, Biyang Tuo, Lihua Zhang, Kaiping Du, Ying Sun
STEEL RESEARCH INTERNATIONAL, 85, 2, 233, 242, WILEY-V C H VERLAG GMBH, 2014年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Based on the analysis of the existing evaluation methods and with the combination of the characteristic of cohesive zone characteristic in blast furnace (BF) and softening-melting and dropping experimental result of iron bearing burden, a new evaluation method of softening-melting and dropping characteristic of iron bearing burden was put forward, which can be used for evaluating various kinds of iron bearing burden. The softening-melting and dropping characteristics of the mixed burden and the high metalized burden are evaluated through the new method, which verified that the new method is reasonable and feasible. The results showed that the new method can judge not only the corresponding relation between the shrinking percentage and the unit charge column pressure drop, but also the influence of softening and melting temperature interval, melting temperature interval and dropping temperature interval on the softening-melting and dropping characteristic value of iron bearing burden. This new method is expected to provide technical guidance for BF smelting.

Distribution of Particle Descending Velocity in the COREX Shaft Furnace with DEM Simulation
Mingyin Kou, Shengli Wu, Wei Shen, Kaiping Du, Lihua Zhang, Jing Sun
ISIJ INTERNATIONAL, 53, 12, 2080, 2089, IRON STEEL INST JAPAN KEIDANREN KAIKAN, 2013年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Screws in COREX shaft furnace are used to discharge burdens to the latter processor - the melter gasifier. They play a very important role in the uniform drawdown pattern, which directly affects the uniform gas distribution and further the smooth operation in the COREX shaft furnace. Therefore, a three dimensional model is established based on the discrete element method (DEM) in the present work. The model is used to investigate the effect of the bottom diameter of COREX shaft furnace, the cylinder height and the screw flight diameter on particle descending velocity along the radius during discharging process. Results show that the descending velocity decreases along the radial direction. It is better to decrease the bottom diameter of COREX shaft furnace, or the screw flight diameter, or to increase the cylinder height in order to achieve a uniform descending velocity along the radius. An optimization model is also proposed for uniform drawdown pattern in the end.

Influence of coke reactivity on the ferric burden reduction of the lumpy zone in a blast furnace　　　　　　　　　　　　　　　
Shengli Wu, Biyang Tuo, Lihua Zhang, Liang Guo, Jianlong Wu, Yu Zhou
Journal of University of Science and Technology Beijing, 2013年, ［査読有り］
中国語, 研究論文（学術雑誌）

Modes of Occurrence of Trace Elements (Na, K, Fe, Si) in Coal Used for COREX Process
Lihua Zhang, Jiaxin Fan, Shengli Wu
CHEMICAL ENGINEERING AND MATERIAL PROPERTIES, PTS 1 AND 2, 391-392, 81, +, TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2012年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）, In this paper, the modes of occurrence of the trace elements of Na, K, Fe and Si in SX-Coal and SD-Coal, which were used for COREX process, were analyzed. The coal was treated by wet digestion method and then the content of trace elements was analyzed. After that, the modes of occurrence of the elements were studied by sequential extraction procedure method and analyzed by ICP-OES. The results showed that the content of Na element is the highest and the content of K and Si elements is very low among the four elements in both kinds of coal. Na and K elements mainly exist in the mode of residue in SX-Coal and SD-Coal, and they are tends to enriched in the residue during the pyrolysis. Fe and Si elements mainly exist in the mode of carbonate, iron oxides and manganese oxides in SD-Coal. Fe and Si are tends to be decomposed from the compounds during the pyrolysis.

Preparation and thermoelectric properties of highly oriented calcium cobalt oxides by solution combustion synthesis with post-spark plasma sintering
Lihua Zhang, Noriyuki Okinaka, Tsuyoshi Tosho, Tomohiro Akiyama
JOURNAL OF OPTOELECTRONICS AND ADVANCED MATERIALS, 14, 1-2, 67, 71, NATL INST OPTOELECTRONICS, 2012年01月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, In this paper, layered cobalt oxides of Ca3Co4O9 and Bi-doped Ca3Co4O9 were synthesized by solution combustion synthesis with post-spark plasma sintering method, and the thermoelectric properties of the synthesized materials were analyzed from different directions. The synthesized bulk samples showed a relatively high orientation degree analyzed by XRD degree, and the Lotgering factor of Ca3Co4O9 and Bi-doped Ca3Co4O9 is 0.70 and 0.91 respectively. Thermoelectric properties measured from different directions show that the power factor and ZT value measured perpendicular to the press direction are relatively higher and the highest ZT value 0.11 was obtained by Bi-doped Ca3Co4O9 at 857 K.

Circumferential burden distribution behaviors at bell-less top blast furnace with parallel type hoppers
Jian Xu, Shengli Wu, Mingyin Kou, Lihua Zhang, Xiaobo Yu
APPLIED MATHEMATICAL MODELLING, 35, 3, 1439, 1455, ELSEVIER SCIENCE INC, 2011年03月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, It is of critical importance to master the circumferential burden distribution behaviors at bell-less top blast furnace with parallel type hoppers, targeting to reduce the uneven degree (UD) of burden distribution along the circumference. Combining with the burden motion conditions, both circumferential falling point (FP) and mass flow (MF) models are established in present work to determine the basic distribution behaviors systematically. The results show that the positive amplitude of either FP or MF is not equal to the negative counterpart in the circumferential direction. Besides, the UD of MF is nearly 10 times as large as that of FP, which could be ignored in actual production. After validating the circumferential MF model against both laboratory and industry-scale measurements from previous literatures, alternating the hoppers while keeping the same chute rotating direction in burden charging process is considered as the best countermeasure to promote even burden circumferential distribution at bell-less top blast furnace with parallel type hoppers. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Preparation and thermoelectric properties of highly oriented NaxCo2O4 by solution combustion synthesis method
Lihua Zhang, Noriyuki Okinaka, Tsuyoshi Tosho, Tomohiro Akiyama
FRONTIERS OF GREEN BUILDING, MATERIALS AND CIVIL ENGINEERING, PTS 1-8, 71-78, 1213, +, TRANS TECH PUBLICATIONS LTD, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）, NaxCo2O4 (x = 1.4 similar to 1.9) ceramics were synthesized by solution combustion synthesis (SCS) method and sintered by spark plasma sintering (S PS) method in this paper. The synthesized bulk samples showed a relatively high orientation degree analyzed by XRD. Thermoelectric properties of the as synthesized bulk samples were investigated in the direction parallel to the press direction of SPS from room temperature to 857 K. Among all the samples, the highest power factor 3.07 x 10(-4) W.m(-1).K-2 was obtained at 817 K when x = 1.6, and the highest ZT value of this sample was 0.064 at 817 K.

Prediction of Pre-reduction Shaft Furnace with Top Gas Recycling Technology Aiming to Cut Down CO2 Emission
Shengli Wu, Jian Xu, Jun-ichiro Yagi, Xinying Guo, Lihua Zhang
ISIJ INTERNATIONAL, 51, 8, 1344, 1352, IRON STEEL INST JAPAN KEIDANREN KAIKAN, 2011年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Top gas recycling is considered as one of the highest potential technologies to improve reduction efficiency and correspondingly to reduce carbon consumption. As a typical nitrogen free ironmaking process, pre-reduction shaft furnace of COREX (R) process (COREX (R) shaft furnace) for short is suitable to adopt the technology aiming to cut down CO2 emission. Under the premise of constant total injection volume, three kinds of reducing gas injection methods are numerically studied by employing a two-dimensional mathematical model. The method that 20% of total reducing gas in volume fraction is blasted through normal inlet (NI) while the rest through down pipe inlet (PI) rather than deadman inlet (DI) could apparently improve gas flow in the inactive zone located near the bottom direct reduced iron (DRI) outlet, thus increasing DRI reduction degree to 61% under present calculation conditions. Meanwhile, either decreasing the vertical height of PI or increasing its diameter makes further improvement on furnace efficiency. After adopting top gas recycling to the shaft furnace by NI+PI method with optimal parameters, CO utilization ratio reaches above 46% when DRI reduction degree correspondingly increases by 12%, what's more, CO2 emission from the whole process is reduced by about 540 Nm(3)/tHM. The results prove that top gas recycling technology promotes reduction efficiency inside shaft furnace and greatly reduces the greenhouse gas emission, which will contribute to suppressing global warming.

Optimization of Sintering Temperature for Maximizing Dimensionless Figure of Merit of La-Doped Strontium Titanate Thermoelectric Material in the Combination of Combustion Synthesis with Post Spark Plasma Sintering
Asami Kikuchi, Lihua Zhang, Noriyuki Okinaka, Tsuyoshi Tosho, Tomohiro Akiyama
MATERIALS TRANSACTIONS, 51, 10, 1919, 1922, JAPAN INST METALS, 2010年10月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, This paper describes thermoelectric properties of La doped SrTiO3 prepared by using a combination of combustion synthesis (CS) with post spark plasma sintering (SPS) on which effects of sintering temperature were mainly examined In experimental combustion synthesized (CSed) samples (Sr1-xLaxTiO3 x = 0 08) were spark pla ma sintered (SPSed) at temperatures from 1513 to 1663 K and the thermoelectric properties of sintered Sr-0 La-92(0 08) TiO3 were measured from room temperature to 1073 K In experimental sintering temperature range sintering temperature didn t heavily affect the average grain size of sintered SLTO in the case that sintering temperature ranges from 1543 to 1603 K However when sintering temperature rose over 1603 K the average grain size of sintered SLTO was dramatically affected and it Increased with,sintering temperature With increasing sintering temperature the effects of phonon scattering it grain boundaries decreased therefore thermal conductivity of all sintered samples increased with sintering temperature With increasing sintering temperature electric conductivity of sintered SLTO increased and absolute value of Seebeck coefficient of sintered SLTO decreased because sintering at higher temperature caused the more oxygen defects which generate the larger carrier density In conclusion the product sintered at 1573 K showed the maximum of the dimensionless figure of merit of 0 16 at 1005 K [doi 10 2320/matertrans M2010102]

Thermoelectric Properties of Rare Earth-doped SrTiO3 Using Combination of Combustion Synthesis (CS) and Spark Plasma Sintering (SPS)
OKINAKA Noriyuki, ZHANG Lihua, AKIYAMA Tomohiro
ISIJ Int (Iron Steel Inst Jpn), 50, 9, 1300, 1304, The Iron and Steel Institute of Japan, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Thermoelectric properties of combustion synthesized and spark plasma sintered rare-earth-doped (La, Sm, Gd, Dy and Y) SrTiO₃ was investigated from room temperature to 870 K from viewpoint of energy and time saving without deterioration in thermoelectric properties. All single phases of rare-earth-doped SrTiO₃ were successfully synthesized and sintered with high densities. With temperature increasing, the absolute value of Seebeck coefficient of all the samples increased and the electric conductivity decreased; the power factor of all the samples decreased except Y-doped sample in the considering temperature range. In all the samples, the La-doped sample and the Y-doped sample had the highest and lowest power factor, respectively. The figure of merit of La-doped samples with different doping amounts was evaluated and the maximum figure of merit 0.22 was obtained at 800 K from Sr_0.92La_0.08TiO₃ sample. Comparing Y and La-doped samples prepared by our synthesis method with that of conventional solid-state reaction method, the thermoelectric properties of our samples were relatively higher. Thus the combination of combustion synthesis and spark plasma sintering has a potential to prepare perovskite-oxide materials with relatively higher thermoelectric properties for high-temperature application.

Assimilation of iron ores and ore matching method based on complementary assimilation　　　　　　　　　　　　　　　
Lijuan Yan, Shengli Wu, Yi Zhou, Yuandong Pei, Lihua Zhang
Journal of University of Science and Technology Beijing, 32, 2, 164, 169, 2010年, ［査読有り］
中国語, 研究論文（学術雑誌）

Exhaust emission law at different bed depths in sintering process　　　　　　　　　　　　　　　
Shengli Wu, Dongfeng Chen, Chengxian Zhao, Lihua Zhang, Hongliang Han, Fang Xue
Journal of University of Science and Technology Beijing, 32, 3, 298, 305, 2010年, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌）

Basic Characteristics of the Shaft Furnace of COREX (R) Smelting Reduction Process Based on Iron Oxides Reduction Simulation
Shengli Wu, Jian Xu, Shidong Yang, Qi Zhou, Lihua Zhang
ISIJ INTERNATIONAL, 50, 7, 1032, 1039, IRON STEEL INST JAPAN KEIDANREN KAIKAN, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, A two-dimensional mathematical model is developed to describe iron oxides reduction in the shaft furnace of COREX (R) smelting reduction process. Combined with mass, momentum and heat transfers between gas and solid phases in steady state, the model calculates and demonstrates the basic characteristics of the shaft furnace, such as velocity, pressure, temperature fields of relevant phases and species' mass fraction distributions. The reduction from magnetite to wustite occupies most part of the furnace, and the reduction degree of burden located near wall is comparatively higher than that close to centre. The model also considers the influence of down pipe gas, driven by the pressure drop between the shaft furnace and melter gasifier, on the reduction behaviors inside furnace. Compared with the base case, the down pipe gas featuring higher temperature prefers to flow toward the symmetry axis, where both gas temperature and solid metallization are promoted remarkably.

Effects of Sintering Temperature on Thermoelectric Device of La-Doped Strontium Titanate in the Combination of Combustion Synthesis and Spark Plasma Sintering
Asami Kikuchi, Lihua Zhang, Noriyuki Okinaka, Tsuyoshi Tosho, Tomohiro Akiyama
MATERIALS TRANSACTIONS, 50, 11, 2675, 2679, JAPAN INST METALS, 2009年11月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Thermoelectric properties of La-doped SrTiO3 were investigated in order to determine the optimum sintering temperature for its fabrication by using a combination of combustion synthesis and spark plasma sintering. Combustion-synthesized samples (Sr1-xLaxTiO3, x = 0.08) were subjected to spark plasma sintering at temperatures from 1513 to 1663 K. The average grain size of sintered Sr0.92La0.08TiO3 enlarged as sintering temperature rose up. The maximum average grain size was 23.5 mu m for a sintering temperature of 1663 K. The thermoelectric properties of sintered Sr0.92La0.08TiO3 were measured from room temperature to 1073 K. The optimum sintering temperature in the experimental sintering temperature range was 1633 K. Among the samples, the Sr0.92La0.08TiO3 sample sintercd at 1633 K showed the maximum power factor of 1.51 x 10(-3) Wm(-1)K(-1) at 375 K. Further, we investigated the effects of pressing direction during sintering on the thermoelectric properties of combustion-synthesized Sr0.92La0.08TiO3. The combustion-synthesized samples were sintered well along the pressing direction during sintering: therefore, the electric conductivity measured along the pressing direction during sintering was more than twice that measured along the direction perpendicular to the pressing direction during sintering. Thus, we concluded that pressing direction during sintering affected the electric property of Sr0.92La0.08TiO3. [doi: 10.2320/matertrans.M2009225]

How to recuperate industrial waste heat beyond time and space
L. Zhang, T. Akiyama
INTERNATIONAL JOURNAL OF EXERGY, 6, 2, 214, 227, INDERSCIENCE ENTERPRISES LTD, 2009年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Any fossil fuel energy, after industrial utilisation such as combustion and electric generation, is finally emitted in the form of waste heat to the atmosphere. A database on waste heat revealed that a large amount of energy can be saved by reusing the high-temperature industrial waste heat efficiently. Thus, this paper introduces cutting-edge technologies for heat recovery by three promising methods, using latent heat, reaction heat, and a Thermoelectric Device (TED). Here, the advantages of a trans-heat container using a Phase Change Material (PCM), co-production using an endothermic reaction, and a TED using oxides are theoretically explained from the viewpoint of exergy loss minimisation, respectively.

Thermoelectric Properties of Solution Combustion Synthesized Al-Doped ZnO
Lihua Zhang, Tsuyoshi Tosho, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama
MATERIALS TRANSACTIONS, 49, 12, 2868, 2874, JAPAN INST METALS, 2008年12月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Thermoelectric properties of Al-doped ZnO prepared by solution combustion synthesis using urea as fuel and sintered by spark plasma sintering were investigated for developing an energy- and time-saving synthesis method to decrease its thermal conductivity without a significant deterioration in other thermoelectric properties. The desired materials were successfully synthesized and sintered. The thermoelectric properties of the synthesized products subjected to planetary ball milling (PBM) treatment before sintering were compared with those of synthesized products not subjected to PBM treatment; the results showed that the former products had a larger power factor and higher thermal conductivity than the latter products. The thermal conductivity of all as-synthesized products was in the range of 8.3-19.7 W.m(-1).K-1 at room temperature, which was significantly lower than that of the products synthesized by a conventional solid-state reaction method. (Zn0.99Al0.01)O obtained by PBM had the highest dimensionless figure of merit ZT of 0.050 at 863 K. Front these results, it is inferred that solution combustion synthesis is an effective method for synthesizing Al-doped ZnO with relatively low thermal conductivity for high-temperature thermoelectric applications. [doi: 10.2320/matertrans.MAW200801]

Design of cascaded oxide thermoelectric generator
Lihua Zhang, Tsuyoshi Tosho, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama
MATERIALS TRANSACTIONS, 49, 7, 1675, 1680, JAPAN INST METALS, 2008年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, This paper describes the design of two- and three-stage cascaded oxide thermoelectric generators (TEGs) for high-temperature heat recovers' Using. reported data to optimize energy conversion efficiency. We used the general intermetallic compounds Bi-2(Se,Te)(3) and (Bi,Sb)(2)Te-3 for the low-temperature stages and oxides of TiO1.1, La-doped SrTiO3, NaxCo2O4, and Al-doped ZnO for the higher-temperature stages. A two-stage TEG with TiO1.1 as the p-type material and La-doped SrTiO3 as the n-type material was found to have the highest efficiency at heat-source temperatures below 852 K, while the three-stage TEG was slightly more efficient than the two-stage TEG for heat-source temperatures above 852 K. For the three-stage TEG, the optimal boundary temperature of the second and third stages was calculated to be 698 K; at (his temperature. the maximum energy conversion efficiency, 13.5%. was obtained at a heat-source temperature of 1223 K. The results showed that the designed two- and three-stage cascaded oxide TEGs have high potential for heat recovery from high-temperature waste.

Thermoelectric properties of combustion synthesized and spark plasma sintered Sr1-xRxTiO3 (R=Y, La, Sm, Gd, 0
Lihua Zhang, Tsuyoshi Tosho, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama
Materials Transactions, 48, 8, 2088, 2093, JAPAN INST METALS, 2007年08月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Thermoelectric properties of combustion synthesized and spark plasma sintered rare-earth-doped (Y, La, Sm, Gd and Dy) SrTiO3 was investigated from room temperature to 870 K toward the viewpoint of energy and time saving without deterioration in thermoelectric properties. All the rare-earth-doped SrTiO3 were successfully synthesized and sintered with high purities and high densities. With temperature increasing, the absolute value of Seebeck coefficient increased and the electric conductivity decreased; the power factor of all the samples decreased except Y-doped sample in the experimental temperature range. In all the samples, the La-doped SrTiO3 and the Y-doped SrTiO3 had the highest and the lowest power factor, respectively. The dimensionless figure of merit ZT of La-doped samples with different doping amount was evaluated and the maximum ZT was 0.22, which was obtained at 800 K from Sr0.92La0.08TiO3 sample. Comparing Y and La-doped samples prepared by our method with that of conventional solid-state reaction method, the thermoelectric properties of our samples were relatively higher. Thus the combination of combustion synthesis and spark plasma sintering has a potential to prepare perovskite-oxide materials with relatively higher thermoelectric properties for high-temperature application.

Thermoelectric properties of combustion-synthesized lanthanum-doped strontium titanate
Lihua Zhang, Tsuyoshi Tosho, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama
MATERIALS TRANSACTIONS, 48, 5, 1079, 1083, JAPAN INST METALS, 2007年05月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, The possibility of combustion synthesis of perovskite-oxide thermoelectric materials with the attendant saving of energy and time and without deterioration in the thermoelectric properties was investigated by evaluating the thermoelectric properties of lanthanum-doped strontium titanate (Sr1-xLaxTiO3, 0 <= x <= 0.1). The materials were successfully combustion synthesized and spark plasma sintered with 98.0-99.6% of true density, and their thermoelectric properties were evaluated from room temperature to 850 K. The optimal lanthanum doping amount ratio x in the considered temperature range was from 0.06 to 0.08, in which Sr0.92La0.08TiO3 sample showed the maximum ZT of 0.22 at 800 K. This value was close to the highest recorded ZT at the same temperature up to now, and the ZT of most samples are higher than those synthesized by the conventional solid state reaction method. Thus, combustion synthesis is promising for producing perovskite-oxide thermoelectric materials for high-temperature application.

スーパーキャパシタ用Mo-Wナノ酸化物複合材料水中光合成
林學毅, JEEM Melbert, 張麗華, 渡辺精一, 日本金属学会講演大会(Web), 172nd, 2023年

水中光照射下におけるドーピング誘起光学的相転移
早野彩夏, JEEM Melbert, 林學毅, 張麗華, 渡辺精一, 日本金属学会講演大会(Web), 171st, 2022年

機能性モリブデン-タングステンナノ酸化物複合材料の水中光合成
林學毅, JEEM Melbert, 張麗華, 渡辺精一, 日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会講演要旨集, 2022 (CD-ROM), 2022年

G-SPSCを用いた欠陥制御による色調表面パターニング
塚村順平, 高橋優樹, 張麗華, ジェーム メルバート, 岡本一将, 渡辺精一, 日本金属学会講演大会(Web), 169th, 2021年

金属酸化物ナノ粒子の水中光合成時の光化学と光の役割
ZHANG Lihua, JEEM Melbert, WATANABE Seiichi, プラズマ応用と複合機能材料, 29, 2020年

次世代光触媒材料としてのタンタル酸カリウムの作製と応用
森山拓哉, 沖中憲之, 張麗華, 渡辺精一, 日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2019, 2020年

ガルバニック水中結晶光合成法の基礎と機能表面作製
高橋優樹, 平岩健聖, 水野潤一, JEEM Melbert, ZHANG Lihua, 渡辺精一, 日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2019, 2020年

鉄の腐食に伴う水のイオン分離現象
村上俊太郎, 張麗華, 渡辺精一, 日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2019, 2020年

水中光合成による酸化鉄ナノ粒子の作製と異なる光源下での形態
ZHANG Lihua, 沖中憲之, 渡辺精一, 岡本一将, 材料とプロセス(CD-ROM), 32, 2, 2019年

ガルバニック水中結晶光合成法による光機能デバイス作製
高橋優樹, 平岩健聖, JEEM Melbert, 張麗華, 渡辺精一, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 163rd, 2018年

グリーン応用のための水中結晶光合成によるナノ鉄水酸化物の創製
高井大, 張麗華, 岡本一将, 沖中憲之, 渡辺精一, 材料とプロセス(CD-ROM), 30, 2, 2017年

亜鉛表面における酸化物ナノロッド微結晶作製のための水中光合成の光化学
ZHANG Lihua, JEEM Melbert, OKAMOTO Kazumasa, WATANABE Seiichi, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 161st, 2017年

水中結晶光合成法による鉄酸化物・水酸化物のナノ結晶作製
高井大, 西野史香, メルバート ジーム, 張麗華, 岡本一将, 沖中憲之, 渡辺精一, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 159th, 2016年

水中結晶光合成法による酸化銅ナノ表面構造体の創製
西野史香, JEEM Melbert, ZHANG Lihua, 岡本一将, 渡辺精一, 表面技術協会講演大会講演要旨集, 134th, 2016年

水中結晶光合成法による酸化銅表面ナノ構造の形成機構
西野史香, JEEM Melbert, 西山賢, 張麗華, 岡本一将, 渡辺精一, 日本金属学会講演概要(CD-ROM), 158th, 2016年

水中結晶光合成法による酸化銅表面ナノ構造化
西野史香, JEEM Melbert, 張麗華, 岡本一将, 渡辺精一, 日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2015, 2015年

High Thermoelectric Performance of Rare Earth-doped SrTiO_3 Prepared by Combination of Combustion Synthesis(CS) and Spark Plasma Sintering(SPS)
OKINAKA Noriyuki, KIKUCHI Asami, ZHANG Lihua, AKIYAMA Tomohiro, 電気学会研究会資料. FTE, 新エネルギー・環境研究会, 2010, 1, 73, 78, 2010年03月10日
英語

Combustion Synthesis of Oxides for Thermoelectric Application　　　　　　　　　　　　　　　
Lihua Zhang, Noriyuki Okinaka, Tomohiro Akiyama
LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015年, ［共著］

機能性モリブデン-タングステンナノ酸化物複合材料の水中光合成　　　　　　　　　　　　　　　
林學毅, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会, 2022年09月, ポスター発表

G-SPSCを用いた結晶Si 太陽電池のZnO-NRs 反射防止層　　　　　　　　　　　　　　　
福島幸大,張麗華,渡辺精一
日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会, 2022年09月, ポスター発表

水中光照射下におけるドーピング誘起光学的相転移　　　　　　　　　　　　　　　
早野彩夏, Melbert Jeem, 林學毅, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会, 2022年09月

Facile Modification of TiO2 Nanoparticles with H2O2 + NH4F for Enhanced Visible Light Photodegradation of Rhodamine B and Methylene Blue　　　　　　　　　　　　　　　
YU Zhehan, 張麗華, 渡辺精一
２０２２年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同サマーセッション, 2022年07月, ポスター発表

尿素・グリシン混合燃料を用いた液相燃焼合成によるSr9Al6O18:Sm3+蓄光体の作製　　　　　　　　　　　　　　　
酒井達也, 沖中憲之, 張麗華, 渡辺精一
２０２２年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同サマーセッション, 2022年07月, ポスター発表

CuO ナノワイヤーメッシュを用いた太陽光水蒸発の基礎的調査　　　　　　　　　　　　　　　
西村真拓, 渡辺精一, 張麗華
２０２２年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同サマーセッション, 2022年07月, ポスター発表

水中光合成によるZnO/CuOナノフォレストの作製と光機能発現の解明　　　　　　　　　　　　　　　
ジェームメルバート, 高橋優樹, 張麗華, 渡辺精一
第69回応用物理学会春季学術講演会, 2022年03月

タングステンとモリブデン二元系ナノ水和酸化物の光合成　　　　　　　　　　　　　　　
林学毅, 張麗華, 渡辺精一
日本セラミックス協会2022年年会, 2022年03月

鉄腐食に伴うアクアイオン分離水を利用したMo複合ナノ酸化物の光合成　　　　　　　　　　　　　　　
大森敬太, 村上俊太郎, 張麗華, 渡辺精一
日本鉄鋼協会、日本金属学会両支部合同冬季講演大会, 2022年01月, 口頭発表（一般）

G-SPSCを用いた欠陥制御による色調表面パターニング　　　　　　　　　　　　　　　
塚村順平, 髙橋優樹, 張麗華, ジェームメルバート, 岡本一将, 渡辺精一
日本金属学会2021年秋期講演（第169回）大会, 2021年09月14日

鉄腐食を利用したヒドロゲル中アクアイオン拡散係数定量評価　　　　　　　　　　　　　　　
高井智史, 村上俊太郎, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会2021年秋期講演（第169回）大会, 2021年09月14日

液相燃焼合成製赤色発光蛍光体YAG:Sｍ3+の特性評価　　　　　　　　　　　　　　　
山﨑和太郎, 張麗華, 沖中憲之, 渡辺精一
2021年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション, 2021年07月15日

放電プラズマ焼結によるAl,Ga 共ドープ ZnO の熱電性能　　　　　　　　　　　　　　　
大澤雅弥, 張麗華, 沖中憲之, 渡辺精一
2021年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション, 2021年07月15日

鉄腐食を利用したヒドロゲル中アクアイオン拡散係数の定量評価の試み　　　　　　　　　　　　　　　
高井智史, 村上俊太郎, 張麗華, 渡辺精一
2021年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション, 2021年07月15日

水中結晶光合成法を用いた欠陥制御による色調表面パターニング　　　　　　　　　　　　　　　
塚村順平, 髙橋優樹, 張麗華, Melbert Jeem, 岡本一将, 渡辺精一
2021年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション, 2021年07月15日

クロミック特性を利用した量子ビーム検知材料の創製　　　　　　　　　　　　　　　
村上 俊太郎, 張 麗華, 渡辺 精一
日本金属学会第168回講演大会, 2021年03月19日

触媒担持チタン酸ストロンチウムの作製と評価　　　　　　　　　　　　　　　
石黒充, 沖中憲之, 張華麗, 渡辺精一
日本金属学会、日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会, 2021年01月15日

液相燃焼合成によるアルミン酸ストロンチウム蓄光体の作製と応用　　　　　　　　　　　　　　　
増田倫大, 沖中憲之, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会、日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会, 2021年01月15日

水中結晶光合成法により作製したシモンコライトナノ結晶の電子顕微鏡的評価　　　　　　　　　　　　　　　
武田瑛範, Melbert Jeem, 張麗華, 渡辺精一
日本顕微鏡学会第63回シンポジウム, 2020年11月21日

Longfei GUO, Noriyuki OKINAKA, Lihua ZHANG, Seiichi WATANABE　　　　　　　　　　　　　　　
Facile Synthesis of ZnFe, nO, Composite for, Enhanced Photocatalytic, Photo-Fenton Reaction
日本金属学会第167回講演会, 2020年09月18日

NaCl水溶液を用いた水中結晶光合成法によるシモンコライトナノ結晶作製　　　　　　　　　　　　　　　
武田 瑛範, Melbert Jeem, 張 麗華, 渡辺 精一
日本金属学会第167回講演会, 2020年09月18日

金属酸化物ナノ粒子の水中結晶光合成における光化学　　　　　　　　　　　　　　　
張 麗華, 渡辺 精一
日本金属学会第167回講演会, 2020年09月18日

鉄腐食に伴う水のイオン分離現象　　　　　　　　　　　　　　　
村上 俊太郎, 張 麗華, 渡辺 精一
日本金属学会第167回講演会, 2020年09月17日

過酸化水素を用いた水中結晶光合成による酸化タングステンナノ粒子作製とデバイス応用　　　　　　　　　　　　　　　
藤井 聡汰, 村上 俊太郎, 張 麗華, 渡辺 精一
日本金属学会第167回講演会, 2020年09月15日

メカニカルアロイングと放電プラズマ焼結を用いたLaドープSrTiO3熱電材料の作製　　　　　　　　　　　　　　　
星野 諒哉, 張 麗華, 沖中 憲之
日本金属学会第167回講演会, 2020年09月15日

Facile Synthesis of ZnFe2O4/SnO2 Composite for Enhanced Photocatalytic and Photo-Fenton Reaction　　　　　　　　　　　　　　　
Longfei Guo, Noriyuki Okinaka, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
日本金属学会、日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会, 2020年01月17日

ガルバニック水中結晶光合成法の基礎と機能表面作製　　　　　　　　　　　　　　　
高橋優樹, 平岩健聖, 水野潤一, Melbert Jeem, Lihua Zhang, 渡辺精一
日本金属学会、日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会, 2020年01月17日

次世代光触媒材料としてのタンタル酸カリウムの作製と応用　　　　　　　　　　　　　　　
森山拓哉、沖中憲之、張麗華、渡辺精一
日本金属学会、日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会, 2020年01月17日

鉄の腐食に伴う水のイオン分離現象　　　　　　　　　　　　　　　
村上俊太郎, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会、日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会, 2020年01月16日

Photochemistry and the Role of Light in Submerged Photosynthesis of ZnO Nanorods　　　　　　　　　　　　　　　
Lihua Zhang, Melbert Jeem, Seiichi Watanabe
2019 MRS Fall Meeting, 2019年12月03日

鉄の腐食に伴う水のイオン分離パターニング形成及びその可視化　　　　　　　　　　　　　　　
村上俊太郎, 張麗華, 渡辺精一
日本鉄鋼協会 第178回秋季講演大会, 2019年09月12日

Cu添加ウニ形鉄酸化物におけるフェントン反応性能調査　　　　　　　　　　　　　　　
戸田敦規, 張麗華, 渡辺精一
日本鉄鋼協会 第178回秋季講演大会, 2019年09月12日

水中光合成による酸化鉄ナノ粒子の作製と異なる光源下での形態　　　　　　　　　　　　　　　
張麗華, 沖中憲之, 岡本一将, 渡辺精一
日本鉄鋼協会 第178回秋季講演大会, 2019年09月12日

A‐USC用ボイラ伝熱管へのNi添加SiAlON溶射時の成膜過程と被膜厚さ　　　　　　　　　　　　　　　
沖中憲之, 橋本燎, 張麗華, 渡辺精一, 黒川一哉
本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会, 2019年01月10日, 日本語, 口頭発表（一般）

The Role of Light During the Submerged Photosynthesis of ZnO Nanorods　　　　　　　　　　　　　　　
Lihua Zhang, Melbert Jeem, Seiichi Watanabe
10th Asian Photochemistry Conference, 2018年12月17日

Controlling the Opto-electrical Properties of ZnO Nanorods via Submerged Photosynthesis of Crystallites. 10th Asian Photochemistry Conference.　　　　　　　　　　　　　　　
Melbert Jeem, Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
10th Asian Photochemistry Conference, 2018年12月17日

ガルバニック水中結晶光合成法による光機能デバイス作製　　　　　　　　　　　　　　　
高橋優樹, 平岩健聖, Melbert Jeem, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会2018年秋期（第163回）講演大会, 2018年09月19日

鉄の腐食による水イオン分離パターニング形成　　　　　　　　　　　　　　　
村上俊太郎, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会2018年秋期（第163回）講演大会, 2018年09月19日

Fabrication of iron oxide nanoparticles via submerged photo-synthesis and their photocatalytic activities　　　　　　　　　　　　　　　
張麗華, 高井大, 渡辺精一
日本金属学会2018年秋期（第163回）講演大会, 2018年09月19日

液相燃焼合成による青色光励起黄色蓄光体の作製　　　　　　　　　　　　　　　
後藤智哉, 沖中憲之, 渡辺精一, 張麗華
日本金属学会日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション, 2018年07月13日

Photochemistry and the role of light during the submerged photosynthesis of ZnO nanorods　　　　　　　　　　　　　　　
張麗華, メルバート ジェーム, 岡本一将, 渡辺精一
日本金属学会2018年春期（第162回）講演大会, 2018年03月20日

ガルバニック効果を利用した水中結晶光合成法によるZnOナノロッド/Cu基板の作製　　　　　　　　　　　　　　　
高橋優樹, 平岩健聖, メルバート ジェーム, 張麗華, 渡辺精一
日本金属学会2018年春期（第162回）講演大会, 2018年03月19日

液相燃焼合成法によって合成されたBi –SrTiO3光触媒の可視光活性評価　　　　　　　　　　　　　　　
田名瀬佑, 沖中憲之, 渡辺精一, 張麗華
平成29年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同冬季講演大会, 2018年01月26日

ZnO nanorods opto-electrical properties control by excitonic defects and their evaluation using STEM-VEELS　　　　　　　　　　　　　　　
Melbert Jeem, Lihua Zhang, Kazumasa Okamoto, Seiichi Watanabe
第６回エネルギー・マテリアル融合領域シンポジウム「未来の社会を支えるエネルギーとマテリアル」, 2018年01月11日

Formation of metal oxide nanocrystallites by submerged photo-synthesis and the role of light during the process　　　　　　　　　　　　　　　
Lihua Zhang, Melbert Jeem, Kazumasa Okamoto, Seiichi Watanabe
第６回エネルギー・マテリアル融合領域シンポジウム「未来の社会を支えるエネルギーとマテリアル」, 2018年01月11日

Photochemistry of submerged photosynthesis of crystallites for oxide nanorods fabrication on zinc surface　　　　　　　　　　　　　　　
張麗華, Melbert Jeem, 岡本一将, 渡辺精一
日本金属学会2017年秋期講演大会, 2017年09月07日

グリーン応用のための水中結晶光合成によるナノ鉄水酸化物の創製　　　　　　　　　　　　　　　
高井大, 張麗華, 岡本一将, 沖中憲之, 渡辺精一
材料とプロセス(CD-ROM), 2017年08月21日, 日本語, 口頭発表（一般）

Photochemistry of submerged photosynthesis of crystallites for oxide nanorods fabrication on zinc surface　　　　　　　　　　　　　　　
Lihua Zhang, Noriyuki Okinaka, Seiichi Watanabe
第６回エネルギー・マテリアル融合領域シンポジウム「クリーンテクノロジーに資する機能性マテリアル」, 2017年01月23日

Thermoelectric properties of Y-doped SrTiO3 prepared by combustion synthesis with post-spark plasma sintering　　　　　　　　　　　　　　　
段楚晨, 張麗華, 沖中憲之, 渡辺精一
第17回北海道エネルギー資源環境研究発表会, 2017年01月17日

Photochemistry of Submerged Photosynthesis of Crystallites for Oxide Nanorods Fabrication on Znic Surface　　　　　　　　　　　　　　　
Lihua Zhang, Noriyuki Okinaka, Seiichi Watanabe
5th Hokkaido Universit-Seoul National University Joint Symposium, 2016年11月25日

水中結晶光合成法による鉄酸化物・水酸化物のナノ結晶作製　　　　　　　　　　　　　　　
高井大, 西野史香, Melbert Jeem, 張麗華, 沖中憲之, 渡辺精一, 岡本一将
日本金属学会2016年秋期講演大会, 2016年09月21日

水中結晶光合成法による酸化銅表面ナノ構造体の創製　　　　　　　　　　　　　　　
西野史香, Melbert Jeem, 張麗華, 岡本一将, 渡辺精一
表面技術協会第134回講演大会, 2016年09月02日

SrAl2O4蓄光体の組成が蓄光性能に与える影響　　　　　　　　　　　　　　　
武井翔一, 張麗華, 沖中憲之, 渡辺精一
日本金属学会鉄鋼協会両支部合同サマーセッション, 2016年07月01日

次世代石炭火力発電用ボイラ伝熱管に向けたSiAlON溶射ステンレス材の微細組織　　　　　　　　　　　　　　　
川浪明日翔, 張麗華, 沖中憲之, 大久保賢二, 渡辺精一, 黒川一哉
日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2015年12月17日

材料科学特論　　　　　　　　　　　　　　　
2024年06月 - 現在

材料工学演習Ⅱ　　　　　　　　　　　　　　　
2023年10月 - 現在

プロセス物理化学　　　　　　　　　　　　　　　
2023年10月 - 現在

光機能材料工学特論　　　　　　　　　　　　　　　
2023年04月 - 現在

材料工学実験I　　　　　　　　　　　　　　　
北海道大学
2014年04月 - 現在

材料科学基礎英語　　　　　　　　　　　　　　　
北海道大学
2013年10月 - 現在

材料工学実験II　　　　　　　　　　　　　　　
北海道大学
2013年10月 - 現在

2020年06月 - 現在
光化学協会　　　　　　　　　　　　　　　

二酸化炭素の資源化による水中結晶光合成を利用した高機能金属ナノ炭酸塩の創製
科学研究費助成事業
2024年04月01日 - 2027年03月31日
張 麗華, 渡辺 精一, 沖中 憲之
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24K01290

水中結晶光合成を利用した高機能金属ナノ炭酸塩の創製と二酸化炭素のエネルギー化　　　　　　　　　　　　　　　
2024年04月 - 2027年03月
張麗華
公益財団法人日本板硝子材料工学助成会

炭酸鉄水中結晶光合成を利用した常温フォトメタネーション　　　　　　　　　　　　　　　
環境助成研究
2024年11月 - 2025年10月
公益財団法人鉄鋼環境基金

ガルバニック水中結晶光合成による機能性３次元ヘテロナノ構造の創製　　　　　　　　　　　　　　　
2022 年度研究助成
2023年12月 - 2025年03月
張麗華
マツダ財団

炭酸鉄水中結晶光合成を利用した常温フォトメタネーション　　　　　　　　　　　　　　　
環境助成研究
2023年11月 - 2024年10月
張麗華
公益財団法人鉄鋼環境基金

二酸化炭素の資源化による水中結晶光合成を利用した高機能金属ナノ炭酸塩の創製　　　　　　　　　　　　　　　
研究助成
2023年11月 - 2024年10月
張麗華
公益財団法人天野工業技術研究所

水中ラジカル反応を利用した新たな手法による光機能性金属酸化物ナノ構造の作製
科学研究費助成事業
2021年04月01日 - 2024年03月31日
張 麗華
In this work, we developed a submerged radical reactions method for the fabrication of metal nano oxides for photo functional applications. The radical reactions were generated by light illumination (UV, and visible light), ultrasound, and reactive oxygen species, and this method was applied for copper, tungsten, and molybdenum oxides nanoparticles fabrication. The solution of H2O2, HClO, and H2O2-HClO mixture were used as reaction oxygen species.
The fabricated oxides were analyzed by XRD, SEM-EDS, TEM, and XPS. The specific surface area of the obtained particles was evaluated by BET analysis. Both H2O2 and H2O2-HClO mixture solution under UV illumination could successfully generate molybdenum oxides and tungsten oxides. The H2O2 solution concentration could affect the crystal structures and the morphologies of the products. For copper oxide, HClO solution could fabricate nanorod bundles oxides. The effect of light and temperature during the process was also analyzed. In addition, the reaction mechanism was considered thermodynamically.
The special morphologies of the fabricated oxides indicate the potential photo functional applications, which will be evaluated by electrochemical experiments.
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K04823

ガルバニック水中結晶光合成による機能性ヘテロナノ構造の創製と結晶Si太陽電池への応用　　　　　　　　　　　　　　　
2023年度研究助成⾦
2023年04月 - 2024年03月
張麗華
池⾕科学技術振興財団

炭酸鉄水中結晶光合成を利用したフォトメタネーション　　　　　　　　　　　　　　　
大学研究支援制度
2023年04月 - 2024年03月
張麗華
北海道ガス

ガルバニック水中結晶光合成の学理構築に基づく機能性３次元ヘテロナノ構造体創製
科学研究費助成事業
2020年04月01日 - 2023年03月31日
渡辺 精一, JEEM MELBERT, 柴山 環樹, 岡本 一将, 張 麗華
本研究は、水と光（可視光から紫外光）のみを用いる水中結晶光合成により、常温、大気圧、不純物無、さらに中性の水環境条件においても、金属原料からの酸化物ナノ構造体を一括作製可能にする手法の確立を目指し、将来の太陽光利用によるグリーンサステイナブルな材料生産を最終目的としている。原理的には水のみを用いるため、酸化物と水素しか生成しない、究極的、独創的な新グリーン材料創製手法である水中結晶光合成をさらに発展させ、ガルバニック効果を付与した水中結晶光合成（Galvanic-SPSC)の学理構築をまずは行う。さらに、それに基づく半導体ヘテロ接合機能の特徴を生かした多機能で高効率な光・電子変換機能性を有する３次元ヘテロナノ構造体創製を目指す。
これまで、マスクパターンやメッシュ等を用い所定の箇所に各種金属酸化物のナノ構造を積み上げ、光・電子デバイスや光機能デバイス作製応用を行った。異種金属を使い、光ガルバニック効果（ガルバニック効果と光照射効果）により、各種金属のSPSC最適組み合わせを調査し、疑似太陽光照射を用いながら量子効率評価を行い、光・電子デバイス創製を行なった。
具体的には、光電気化学測定を行い光照射効果による物性変化評価を行い光の波長、照射強度依存性を詳細に定量測定した。また、XPS,XRD,SEM,STEMによる材料組織解析ならびにPL,CLによる発光特性の光物性調査を行った。ヘテロナノ接合界面での特異な格子欠陥を同定するために、PLやCL測定に加えSTEM-EELS、吸光度測定、密度汎関数法に基づく第一原理計算から電子状態密度と誘電率評価を行い、光物性の発現機構を総合的に調査した。
以上の結果を都合8編の論文成果物として公開することができた。今年度は5編、うち2022年一月にプレス発表一件を行うことができた。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 20H00295

水中ラジカル反応による光機能性金属酸化物ナノ構造の作製　　　　　　　　　　　　　　　
２０２０年度 研究開発・調査助成
2021年04月 - 2022年03月
張麗華
公益財団法人 八洲環境技術振興財団

水中ラジカル反応を利用する光機能性金属ナノ酸化物作製手法の開発　　　　　　　　　　　　　　　
豊田理研スカラー 研究助成金
2021年04月 - 2022年03月
張麗華
公益財団法人 豊田理化学研究所

新次元の超軽量ハイエントロピー合金等の研究開発　　　　　　　　　　　　　　　
エネルギー・環境新技術先導プログラム
2017年 - 2020年
加藤隆彦,張 麗華
独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構, 競争的資金

水中光照射利用による鉄ナノ酸化物生成と水素製造　　　　　　　　　　　　　　　
大学研究支援制度
2018年04月 - 2019年03月
張 麗華
北海道ガス, 研究代表者, 競争的資金

次世代高効率石炭火力発電の低炭素・長寿命を可能にする溶射材料および溶射技術の開発
科学研究費助成事業
2014年04月01日 - 2018年03月31日
黒川 一哉, 浅見 廣樹, 沖中 憲之, 高澤 幸治, 松浦 清隆, 張 麗華, 坂口 紀史
次世代高効率石炭火力発電用ボイラ伝熱管に対応可能な耐摩耗性・耐高温腐食性・長寿命に優れたサイアロンコーティング技術の開発を目指して研究を行った。溶射に適する粉末の調製、サイアロンと耐熱合金の接合性の評価および改善法、サイアロン溶射膜の成膜過程、サイアロンの耐高温腐食性および基礎的研究としてサイアロンの物性改善のための不純物の空間分布評価法の確立に関して新しい知見を得た。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 苫小牧工業高等専門学校, 26249098

低環境負荷・中高温域カスケードモジュール用フラッシュ合成製ナノ熱電材料の開発
科学研究費助成事業
2012年04月01日 - 2015年03月31日
沖中 憲之, 秋山 友宏, 張 麗華
フラッシュ合成法をナノ粉末金属酸化物の製作に適用し，これらのナノ粒子を原料とした環境負荷の少ない不定比酸化物熱電変換材料，および，その製造プロセスを研究し，中高温域カスケードモジュールとして最適なｐ型及びｎ型それぞれの熱電半導体を提案した。また，これら不定比金属酸化物粉末の最適な固化成形方法を明らかにした。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24360400

機能水の製造方法及び機能水生成器　　　　　　　　　　　　　　　
特許権, 足立修一郎, 北川雅規, 渡辺精一, 張麗華, 村上俊太郎, 高橋優樹
特願2018-174008, 2018年09月18日

Hydrogen gas production method, and steel production method　　　　　　　　　　　　　　　
特許権, Adachi Shuichiro, KITAGAWA Masaki, WATANABE Seiichi, ZHANG Lihua, OKINAKA Noriyuki
特願WO 2018/043348 A1, 2018年03月08日

Nanocrystal production method, and steel production method　　　　　　　　　　　　　　　
特許権, Adachi Shuichiro, KITAGAWA Masaki, WATANABE Seiichi, ZHANG Lihua, OKINAKA Noriyuki
特願WO 2018/043351 A1, 2018年03月08日

水素ガスの製造方法、及び鋼の製造方法　　　　　　　　　　　　　　　
特許権, 足立修一郎, 北川雅規, 渡辺精一, 張麗華, 沖中憲之, 高井大
特願2016-171253

ナノ結晶の製造方法、及び鋼の製造方法　　　　　　　　　　　　　　　
特許権, 足立修一郎, 北川雅規, 渡辺精一, 張麗華, 沖中憲之, 高井大
特願2016-171252