膜反応工学研究室 教授、工学博士
| 略 歴 | 1978年 | 東北大学大学院工学研究科化学工学専攻修士課程修了 | |
| 1979年 | 民間企業を経て通産省工業技術院東京工業試験所入所 | ||
| 1997年 | 同物質工学工業技術研究所膜反応システムグループリーダー | ||
| 2000年 | (独)産業技術総合研究所触媒膜システムグループ長 | ||
| 2003年 | 宇都宮大学工学部応用化学科教授 | ||
| 2008年 | 同大学院工学研究科物質環境化学専攻教授 | ||
| 専門分野 | 化学工学、反応工学、膜分離、膜利用反応プロセス | ||
| 所属学会 | 化学工学会 触媒学会、石油学会、表面技術協会、アメリカ化学工学会 | ||
| 学会活動 | 化学工学会 反応工学部会会長（2010～2012） | ||
| 分離工学部会膜工学分科会代表（2005～2006） | |||
| 反応工学部会反応分離分科会代表・幹事 (2003～) | |||
| 表面技術協会 評議員 (2007～2010) | |||
| 触媒学会 キャタリシススクール講師 (2008～2010) | |||
| 化学工学会 北関東化学技術懇話会会長 (2013～2014) | |||
| (公社) 石油学会 研究・技術企画委員会委員長 (2013～2014) | |||
| 外部連携 | 産業技術総合研究所客員研究員（2004～） | ||
| 東京理科大学工学部工業化学科非常勤講師（2006～） | |||
| (公財) 地球環境産業技術研究機構(RITE) 化学研究グループ主席研究員 (2013～2015) | |||
| 日本大学生産工学部 上席客員研究員 (2014～2015) | |||
| 非常勤講師歴 新潟大学、岐阜大学、埼玉大学、北海道大学、一関工業高等専門学校 | |||
| 外部委員(2008年以降) | NEDO |
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| NEDO 「 |
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| NEDO 「馬鈴薯澱粉製造時に発生する廃水・廃棄物をモデル原料とする水熱可溶化技術を組み合わせたコンパクトメタン発酵システムの研究開発」に関わる技術評価委員会委員（2011～2013） | |||
| 栃木県宇都宮市環境審議会委員 (2013～2016） | |||
| 内閣府 SIP (戦略的イノベーション創造プログラム)「エネルギーキャリア」プロセス基盤技術 | |||
| チームリーダー (2013～2015) | |||
| 栃木県大田原市環境審議会会長（2015） | |||
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栃木県 |
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| 学内委員 | 工学部生生活支援委員会委員長 （2005） | ||
| 工学部応用化学科学科長 （2006） | |||
| 産学官連携・知的財産本部会議委員 （2008～2009） | |||
| 地域共生研究開発センター・副センター長兼大学VB部門長（2009～2012） | |||
| 工学研究科物質環境化学専攻長・応用化学科学科長（2010） | |||
| 学長特別補佐－化学物質管理、キャンパスプラン－（2012～） | |||
| 工学部情報委員会委員長（2013） 工学部研究科物質環境化学専攻長・応用化学科学科長（2016） |
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| 担当授業 | 膜反応工学特論（大学院D）、分離工学特論（大学院M）、応用化学総合特論（大学院M） | ||
| 拡散分離工学（3年）、化学プロセス工学（3年）、応用化学実験Ⅲ（3年) | |||
| 反応工学（2年） | |||
| 初期セミナーB（１年） | |||
| 受 賞 | 平成20年度化学工学会研究賞（玉置明善記念賞） | ||
| 「気相充填層型メンブレンリアクターの設計と解析に関する研究」 | |||
| 平成23年度石油学会論文賞 「シクロヘキサン脱水素用多管式メンブレンリアクターのCFD解析と設計」 味村健一，吉田直樹，佐藤剛史，伊藤直次 |
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| 研究テーマ （キーワード） |
1 | メンブレンリアクター開発 脱水素反応（シクロへキサン、メチルシクロ、エチルベンゼン）、水蒸気改質反応（メタノール、メタン）、分解反応（ヨウ化水素、二酸化炭素）、接触改質反応（ｎ－ヘキサン） CFD計算による多管式メンブレンリアクターの解析 |
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| 2 | 膜開発 水素分離精製用パラジウム薄膜（CVD法、電気めっき法、スパッタ法） Pd-Si等アモルファス合金箔（急冷法） 多孔質アルミナ膜（陽極酸化法、管状） ゼオライト膜（水熱合成法） |
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| 3 | 触媒膜反応法実証 ―パラジウム触媒膜― 気相選択的反応（アセチレン⇒エチレン、フェノール⇒シクロへキサノン） 脱平衡反応（CO2⇒CO＋O2）、還元的酸化反応（ベンゼン⇒フェノール） ―ゼオライト膜― 形状選択反応 （トルエン⇒p-キシレン） 脱平衡反応 （シクロヘキサン⇒ベンゼン） ―ポアスルー型触媒膜― メタノール酸化改質反応 ―管壁触媒＋分離膜型― シクロヘキサン脱水素反応 |
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| 4 | 水素貯蔵輸送システム シクロへキサン系、メチルシクロへキサン系、アンモニア系、混合有機ハイドライド系 |
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| 5 |
水素製造システム コールドスタート （冷間始動） 法 （メタノール酸化改質反応） |
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| 6 | 水素センサー パラジウムを検知材に用いた水素センサー |
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| 7 | 触媒開発 メタノール酸化改質用Cu-CeO2触媒 メタン水蒸気改質用Ru、Ni 担持ハイドロタルサイト触媒 |
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主要論文 |
1 |
伊藤ら、“膜分離を伴う反応プロセスのシミュレーション”、化学工学論文集、9, 572 (1983) |
1983 |
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2 |
N.Itoh; ”A Membrane
Reactor Using Palladium”, AIChE J., 33, 1576 (1987) |
1987 |
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|
3 |
伊藤ら、“パラジウム膜を用いたシクロへキサンの新しい脱水素酸化法”、石油学会誌、32, 47 (1989) |
1989 |
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4 |
伊藤、“メンブレンリアクターによる脱水素反応”、石油学会誌、33, 136 (1990) |
1990 |
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|
5 |
N.Itoh et al.;
“Selective hydrogenation of phenol to cyclohexanone using palladium-based
membranes as catalysts", Appl. Catal. A., 107, 83 (1993) |
1993 |
|
|
6 |
N.Itoh et al.;
“Preparation of Pore-free Disk of La1-xSrxCoO3 Mixed Conductor and its Oxygen
Permeability”, J. Membrane Sci., 92, 239 (1994) |
1994 |
|
|
7 |
N.Itoh et al.;
“Permeability of Hydrogen in Amorphous Pd1-xSix Alloys at Elevated
Temperatures, J. Membrane Sci., 139, 29 (1998) |
1998 |
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|
8 |
N.Itoh et al.; “A
Carbon Membrane Reactor”, Catal. Today, 56, 103 (2000) |
2000 |
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|
9 |
N.Itoh et al.;
“Deposition of Palladium Inside Straight Mesopores of Anodic Alumina Tube and
its Hydrogen Permeability, Micro- & Mesoporous Mater.,
39, 103 (2000) |
2000 |
|
|
10 |
N.Itoh et al.
"Efficient Hydrogen Production via Methanol Steam Reforming by
Preventing Back-Permeation of Hydrogen in a Palladium Membrane Reactor",
Ind.Eng.Chem.Res.,
41, 4702 (2002) |
2002 |
|
|
11 |
N.Itoh et al.
"Hydrogen recovery from cyclohexane as a chemical hydrogen carrier using
a palladium membrane reactor", Catal. Today, 82, 119 (2003) |
2003 |
|
|
12 |
N.Itoh et al.
"Catalytic palladium membrane for reductive oxidation of benzene to
phenol", Catal. Commun., 4, 243 (2003) |
2003 |
|
|
13 |
H. Orita, N. Itoh，Simulation of Phenol Formation from Benzene with a Pd
Membrane Reactor: ab initio Periodic Density Functional Study，Appl. Catl. A: Genaral, 258, pp.17-23 (2004) |
2004 |
|
|
14 |
T. Tsuji, Y. Shinya,
T. Hiaki, N.Itoh, Hydrogen Solubility in a Chemical Hydrogen Storage Medium,
Aromatic Hydrocarbons, and their Mixture for Fuel Cell System, Fluid
Phase Equilibria, 228-229, pp.499-503 (2005) |
2005 |
|
|
15 |
N.Itoh, T. Akiha, T.
Sato, Preparation of Thin Palladium Composite Membrane Tube by a CVD
Technique and its Hydrogen Permselectivity, Catal. Today, 104,
pp.231-237 (2005) |
2005 |
|
|
16 |
伊藤直次、山本 輔、佐藤剛史、W. Yu、大森隆夫，“ルテニウム担持触媒を用いたメタン低温水蒸気改質反応の速度解析”，J. Jpn.
Inst. Energy，85,
pp.307-313 (2006) |
2006 |
|
|
17 |
T. Sato, H.
Yokoyama, H. Miki, N. Itoh: Selective dehydrogenation of unsaturated alcohols
and hydrogen separation with a palladium membrane reactor, J.
Membrane Sci., 289, pp.97-105 (2007) |
2007 |
|
|
18 |
伊藤直次、秋葉智充、佐藤剛史、“MOCVD法によるパラジウム複合膜形成過程の解析”、化学工学論文集、33、pp.211-217 (2007) |
2007 |
|
|
19 |
N.Itoh, S. Watanabe, K.
Kawsoe, T. Sato, T. Tsuji, A membrane reactor for hydrogen storage and
transport system using cyclohexane-methylcyclohexane mixtures, Desalination,
234, pp.261-269 (2008) |
2008 |
|
|
20 |
Y. Yoshino, T. Suzuki, H. Taguchi, M.
Nomura, S. Nakao, N. Itoh, Development of an all-ceramic module with silica
membrane tubes for high temperature hydrogen separation, Sep. Sci. Tech., 43,
pp.3432-3447 (2008) |
2008 |
|
|
21 |
T. Sato, A. Kumagami, N. Itoh, "A catalytic
ZSM-5 membrane sandwiched with silicalite-1 layers for highly selective
toluene disproportionation", Sep. Purif. Tech., 73, 32-37
(2010) |
2010 |
|
|
22 |
T. Sato, T. Suzuki, M. Aketa, Y. Ishiyama,
K. Mimura, "Steam reforming of biogas mixtures with a palladium membrane
reactor system", N. Itoh, Chem. Eng. Sci. 65, 451-457 (2010) |
2010 |
|
|
23 |
K. Mimura, N. Yoshida, T. Sato, N. Itoh, "
CFD analysis and design of multi-tubular membrane reactor for dehydrogenation
of cyclohexane", J. Jpn. Petrol. Inst., 53, 283-291
(2010) |
2010 |
|
|
24 |
K. Mimura, D. Oka, T. Sato, N. Itoh, "CFD
analysis of a single palladium membrane tube reactor for the dehydrogenation
of cyclohexane as achemical hydrogen carrier", J. Jpn. Petrol. Inst.,
53, 283-291 (2010) |
2010 |
|
|
25 |
N. Itoh, M. Aketa, T. Sato, H. Kamimura, F.
Takagi, "Regenaration of anti-oxidant in lubrication oil on bifunctional
palladium membrane electrode", J. Jpn. Petrol. Inst., 55, 215-218
(2012) |
2012 |
|
|
|
26 |
N. Itoh, " Analysis of
equilibrium-limited dehydrogenation and steam reforming in palladium membrane
reactors", J. Jpn. Petrol. Inst., 55, 215-218 (2012) |
2012 |
|
|
27 |
N. Itoh, E. Suga, T. Sato, "Composite
palladium membrane prepared by introducing metallic glue and its high
durability below the critical temperature", Sep. Purif. Tech., 121,
46-53 (2014) |
2014 |
|
|
28 |
N. Itoh, A. Oshima, E. Suga, T. Sato, "Kinetic
enhancement of ammonia decomposition as a chemical hydrogen carrier in
palladium membrane reactor”, Catal. Today, 236, 70-76 (2014) |
2014 |
|
|
29 |
N. Itoh, J. Ishida, Y. Kikuchi, T. Sato, Y.
Hasegawa, "Composite palladium membrane prepared by introducing metallic
glue and its high durability below the critical temperature", Sep.
Purif. Tech., 147, 346-352 (2015) |
2015 |
|
|
30 |
伊藤直次、徳永瑞美、佐藤剛史、長谷川泰久、清住嘉道、“水選択透過性CHA型ゼオライト膜を用いたイソプロピルアルコール／水混合蒸気の循環式連続脱水における二段促進濃縮法”、化学工学論文集、42、8-14 (2016) |
2016 |
|
|
31 |
N. Itoh, J. Ishida, T. Sato, Y. Hasegawa,
" Vapor
phase esterification using a CHA type of zeolite membrane”, Catal. Today, in press |
2016 |
|
著 書 |
1 |
M. Misono,
Y. Morooka, S. Kimura編 「Future
Opportunities in catalytic and separation technology」(III.4
Simultaneous operation of reaction and separation by a membrane reactor) Elsevier (1990)
－共著－
|
1990 |
|
2 |
化学工学会編「触媒工学（第10節 膜分離を伴う反応システムの解析・設計）」、槇書店（1995)
－共著－ |
1995 |
|
|
3 |
D. Shi 編「Functional
Thin Films and Functional Materials (1章 Membrane Thin
Film Preparation and Applications)」、Springer －共著－ |
2003 |
|
|
4 |
市川編「（第19節 液体化学系水素貯蔵媒体からの高純度水素回収について）」、エヌティエス －共著－ |
2003 |
|
|
5 |
日本エネルギー学会編 「エネルギー便覧-プロセス編 （17.5.3 ケミカルハイドライド）」 コロナ社 ―共著― |
2005 |
|
|
6 |
宇都宮大学環境ガイド編集委員会編 「栃木から世界をのぞく（燃料電池）」下野新聞社 －共著－ |
2005 |
|
|
7 |
吉川編「最先端の機能膜技術」（第８章 触媒機能膜）シーエムシー出版 －共著－ |
2005 |
|
|
8 |
産業技術総合研究所編「産総研技術開発カタログ」（水素貯蔵化学媒体からの高効率水素回収に成功）、丸善プラネット －共著－ |
2005 |
|
|
9 |
化学工学会編「化学工学の進歩第40集－進化する反応工学 （2.5 パラジウム膜を利用した還元的酸化反応）」、槇書店 －共著－ |
2006 |
|
|
10 |
「有機貯蔵材料とナノ技術（第３章 ４.炭化水素系水素貯蔵材料からの水素回収と水素分離精製技術）」、 シーエムシー出版 －共著－ |
2007 |
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11 |
「水素製造・貯蔵輸送と反応分離膜」、日刊工業新聞社 －単著－ |
2008 |
|
|
12 |
A.
Basile, F. Gallucci編、「Simulation of
Membrane Reactors (Chapter 3. Palladium Membrane Reactors)」,
Nova Science Publishers －共著－ |
2009 |
|
|
13 |
化学工学会編「改訂七版 化学工学便覧」 (15章 反応操作７．特殊な機能の反応装置設計「メンブレンリアクター」)、丸善 －共著－ |
2011 |
|
|
14 |
A.
Basile 編、“Handbook of
membrane reactors”, (Chapter 13:
Computational fluid dynamics (CFD) analysis of membrane reactors:
simulation of single and multi-tube palladium membrane reactors for hydrogen
recovery from cyclohexane), Woodhead Publishing, UK －共著（伊藤直次、味村健一）－ |
2013 |
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15 |
日本化学会編「化学便覧 応用化学編 第7版」(Ⅱ 基盤的化学技術 4章 化学品生産技術 4.3.6 物質・熱移動の詳細制御) 丸善 (2014) －共著－ |
2014 |
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16 |
化学工学会編「最近の化学工学63 ここまできた膜分離プロセス～基礎から応用」(15章 膜反応器による気相反応の促進と選択性向上) 三恵社 －共著－ |
2014 |
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|
17 |
「水素利用技術集成 Vol.4」(第1編第2章第2節 有機系水素キャリア) エヌ・ティ・エス －共著－ |
2014 |
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|
|
18 |
「エネルギー・化学プロセスにおける膜分離技術」（第6章第6節 無機系水素分離膜と膜反応器の化学系水素キャリアシステムへの応用） S&T出版 －共著－ |
2014 |
|
19 |
A.
Basile, L. D. Paola編 ”Membrane
Reactors for Energy Applications and Basic Chemical Production”, (Chapter 16.
Membrane reactors for the dehydrogenation of alkanes to alkenes) , Woodhead
Publishing, UK －共著－ |
2015 |
|
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20 |
「ガス分離膜プロセスの基本と応用」分離技術会 －共著（原谷賢治、伊藤直次）－ |
2015 |
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21 |
「燃料電池自動車の開発と材料・部品」（第29章 純水素製造用水素透過膜）シーエムシー出版－共著－ |
2016 |
| 主な総説・解説 | 1 | 伊藤: 反応促進型メンブレンリアクタ－, 化学工学, 50 , pp.808-810 (1986) |
| 2 | 伊藤: メンブレンリアクタ－（水素分離と反応促進）, 化学と工業, 40, pp.845-847 (1987) | |
| 3 | 伊藤: 表面活性のあるガス分離膜を利用した反応, 表面, 28, pp.438-446 (1990) | |
| 4 | 伊藤: 反応分離のデザイン, ペトロテック, 15, pp.557-559 (1992) | |
| 5 | 伊藤: 触媒反応への分離膜の利用, 触媒, 36, pp.246-251 (1994) | |
| 6 | 伊藤: 水素の海上輸送－化学媒体にのせて－, 高圧ガス, 32, pp.478-480 (1995) | |
| 7 | 伊藤: 断熱メンブレンリアクター, ケミカル・エンジニアリング，42, pp.25-29 (1997) | |
| 8 | 伊藤: 気相電解を利用した触媒膜反応, 化学工学，61, pp.889-890 (1997) | |
| 9 | 伊藤: メンブレンリアクタ－, 工業材料, 47, pp.54-55 (1999) | |
| 10 | 伊藤、難波:パラジウム薄膜による高純度水素直接製造反応、燃料電池、２、pp.52-54 (2003) | |
| 11 | 伊藤: パラジウム触媒膜を用いたベンゼンの還元的酸化によるフェノール合成，分離技術、34、pp.19-23 (2004) | |
| 12 | 伊藤: 水素製造のための膜反応器、膜、30、pp.38-45 (2005) | |
| 13 | 伊藤：膜による水素分離・精製プロセス、表面技術、56、pp.184-188 (2005) | |
| 14 | 膜反応器、膜、31、pp.14-15 (2006) | |
| 15 | シクロヘキサン類を用いる水素貯蔵輸送、水素エネルギーシステム、33、pp.13-19 (2008) | |
| 16 | 液体ケミカルハイドライドからの低温水素回収、触媒、51、p281-286 (2009) | |
| 17 |
高機能薄膜による分離技術の最近の動向、工業材料、58、P31-35 （2010） | |
| 18 | N. Itoh, "Analysis of equilibrium-limited dehydrogenation and steam reforming in palladium membrane reactors", J. Jpn. Petrol. Inst., 55, pp. 160-170 (2012) | |
| 19 | 伊藤、味村：”多管式メンブレンリアクターによるシクロヘキサン脱水素とCFD解析”、ペテロテック、35、pp.559－563 (2012) | |
| 20 | 伊藤：”メタンを含むバイオガスの低温水蒸気改質による水素製造”、ファインケミカル、41、pp.5－12 (2012) | |
| 21 | 伊藤：”混合系有機ハイドライトによる水素貯蔵輸送”、アロマティクス、64、pp.138－152 (2012) |