Wideband Transient Absorption Spectroscopy for the Analysis of Dynamic Exciton

• Project Area: Dynamic Exciton: Emerging Science and Innovation
• Project/Area Number: 20H05838
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Okayama University (2022-2024); Toyota Technological Institute (2020-2021)
• Principal Investigator: 山方 啓 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (60321915)
• Project Period (FY): 2020-11-19 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥72,930,000 (Direct Cost: ¥56,100,000、Indirect Cost: ¥16,830,000); Fiscal Year 2024: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2023: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2022: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2021: ¥30,550,000 (Direct Cost: ¥23,500,000、Indirect Cost: ¥7,050,000); Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: 光エネルギー変換 / 時間分解分光計測 / キャリアダイナミクス / 有機太陽電池 / 発光材料 / 光励起キャリアダイナミクス / 時間分解赤外分光計測 / 有機発光素子 / 電子移動 / エキシトン / 電荷分離 / バルクヘテロ接合 / 非フラーレン型アクセプター / 再結合

Outline of Research at the Start

本研究では紫外から中赤外の過渡吸収をフェムト秒から秒の領域で測定できる独自の分光システムを利用してドナー・アクセプター(D・A)相互作用系における光キャリアの動きを解析することを目的としている。実験はまず構造が比較的単純なD・Aモデル分子を用い、次に複雑なD・Aデバイスにおける光励起ダイナミクスを解析する。さらに他の測定結果や理論計算と比較検証しながら統合解析を行う。このような研究を通じて核や格子の運動に連動したD・A相互作用系における動的エキシトンの学理を構築しデバイス性能向上に有用な知見として領域内にフィードバックする。

Outline of Annual Research Achievements

近年、新しい非フラーレン型アクセプター（NFA）の開発に伴い、有機太陽電池の発電効率が飛躍的に向上している。したがって、さらなる発電効率の向上には、これらのNFAにおける光励起電子と正孔の動きを詳しく理解することが重要である。そこで、本研究では、分子振動数が局所的な電荷密度変化に敏感に応答することを利用して振動数変化からNFAの分子内における電子と正孔の分布を解析することを目的とした。
まず、NFAとして最も良く用いられるITIC薄膜にポンプパルスを照射してC≡N基の振動数変化を時間分解赤外分光計測を用いて調べた。その結果、暗状態で観察された2220 cm-1のピークは、光照射によって強度が減少し、2205 cm-1と2175 cm-1に新しいピークが出現した。これらのピーク強度はいずれも同じ速度で変化し、1000 ps以内に始状態に回復した。
次に電子ドナーであるPBDB-T分子とバルクヘテロ接合薄膜を調製し、ITICを光励起すると、ITIC単膜と同様に2220 cm-1の強度が減少し、2205 cm-1と2175 cm-1に新しいピークが出現した。しかし、2205 cm-1のピーク強度は光照射10 ps以内に減少し、2175 cm-1は1000 ps経っても減衰しなくなった。C≡Nの振動数は電子密度の増加と減少に対し、いずれも結合が弱くなり、振動数低下をもたらす。したがって、これらの新しいピークはそれぞれC≡N近傍に正孔と電子が局在化した状態に帰属される。そして、これらのピーク強度の時間変化から、ITIC単膜の場合には分子内あるいは分子間で電子と正孔が分離した状態が出現し、複合膜の場合にはITICからPBDB-Tへの正孔移動は10 ps以内に進行することが分かった。すなわち、時間分解赤外分光測定により、NFA分子内における電子と正孔の分布の変化を追跡できることを示した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

非フラーレン型アクセプター分子における光励起キャリアの再結合過程は可視域の時間分解計測を行うことで詳しく調べられている。しかし、赤外域の時間分解計測を行うことで、分子内における電子と正孔の局所的な分布の変化を詳しく解析できることを世界に先駆けて示した。このようなNFAにおける時間分解赤外分光計測はまだほとんど普及していないため、このような計測を行うことで今後新しい情報が得られることが期待される。

Strategy for Future Research Activity

近年、さまざまな非フラーレン型アクセプター分子が開発されているが、これらの構造の違いが、分子内電荷分離過程や異種接合界面における電荷分離過程にどのような影響を与えるのかまだ十分に理解されていない。現在報告されているNFAのほとんどはC≡N基を有しており、本研究で見いだした振動数変化を追跡する手法がそのまま適用できる。今後、様々なNFA分子に対してこのような時間分解赤外分光計測を応用し、得られた結果を蓄積していけば、発電効率の向上に役立つ知見が得られると期待している。

Research Products

• [Int'l Joint Research] National Chung Hsing University(台湾)
• [Int'l Joint Research] POSTECH(韓国)
• [Int'l Joint Research] MSU-IIT(フィリピン)
• [Int'l Joint Research] Technische Universitat Berlin(ドイツ)
• [Int'l Joint Research] National Chung Hsing University(台湾)
• [Int'l Joint Research] POSTECH(韓国)
• [Int'l Joint Research] MSU-IIT(フィリピン)
• [Int'l Joint Research] Technische Universitat Berlin(ドイツ)
• [Journal Article] Identification of a Self-Photosensitizing Hydrogen Atom Transfer Organocatalyst System (2022)
  • Author(s): Fuse Hiromu、Irie Yu、Fuki Masaaki、Kobori Yasuhiro、Kato Kosaku、Yamakata Akira、Higashi Masahiro、Mitsunuma Harunobu、Kanai Motomu
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 144 Issue: 14 Pages: 6566-6574
  • DOI: 10.1021/jacs.2c01705
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influences of pulverization and annealing treatment on photocatalytic activity of BiVO4 for oxygen evolution (2022)
  • Author(s): Kazuya Okuno, Hiromu Kumagai, Junie Jhon M. Vequizo, Kosaku Kato, Makoto Kobayashi, Akira Yamakata, Masato Kakihana, Hideki Kato
  • Journal Title: Sustainable Energy & Fuels Volume: 6 Issue: 7 Pages: 1698-1707
  • DOI: 10.1039/d2se00065b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Overall photosynthesis of H2O2 by an inorganic semiconductor (2022)
  • Author(s): Tian Liu, Zhenhua Pan, Junie Jhon M. Vequizo, Kosaku Kato, Binbin Wu, Akira Yamakata, Kenji Katayama, Baoliang Chen, Chiheng Chu, Kazunari Domen
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 13 Issue: 1 Pages: 1034-1034
  • DOI: 10.1038/s41467-022-28686-x
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Donor-π-Acceptor Type Porphyrin-Fullerene Dyad with Acetylene Bridge for p-Type Dye-sensitized Solar Cell (2022)
  • Author(s): Qi Guo, Tomohiro Higashino, Kosaku Kato, Akira Yamakata, Hiroshi Imahori
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 51 Issue: 3 Pages: 260-263
  • DOI: 10.1246/cl.210717
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhanced Overall Water Splitting by a Zirconium-Doped TaON-Based Photocatalyst (2022)
  • Author(s): Jiadong Xiao, Shinji Nishimae, Junie Jhon M. Vequizo, Mamiko Nakabayashi, Takashi Hisatomi, Huihui Li, Lihua Lin, Naoya Shibata, Akira Yamakata, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 2022 Issue: 17
  • DOI: 10.1002/anie.202116573
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Manipulation of charge carrier flow in Bi4NbO8Cl nanoplate photocatalyst with metal loading (2022)
  • Author(s): Kanta Ogawa, Ryota Sakamoto, Chengchao Zhong, Hajime Suzuki, Kosaku Kato, Osamu Tomita, Kouichi Nakashima, Akira Yamakata, Takashi Tachikawa, Akinori Saeki, Hiroshi Kageyama, Ryu Abe
  • Journal Title: Chemical Science Volume: 13 Issue: 11 Pages: 3118-3128
  • DOI: 10.1039/d1sc06054f
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Unfolding the Role of B Site-Selective Doping of Aliovalent Cations on Enhancing Sacrificial Visible Light-Induced Photocatalytic H2 and O2 Evolution over BaTaO2N (2022)
  • Author(s): Mirabbos Hojamberdiev, Ronald Vargas, Zukhra C. Kadirova, Kosaku Kato, Hadi Sena, Aleksei G. Krasnov, Akira Yamakata, Katsuya Teshima, Martin Lerch
  • Journal Title: ACS Catalysis Volume: 12 Issue: 2 Pages: 1403-1414
  • DOI: 10.1021/acscatal.1c04547
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Effect of Terminal-Group Halogenation of Naphthalene-Based Nonfullerene Acceptors on Their Film Structure and Photophysical and Photovoltaic Properties (2021)
  • Author(s): Tomokazu Umeyama, Tatsuho Wada, Kensho Igarashi, Kosaku Kato, Akira Yamakata, Taiki Takeyama, Yuji Sakamoto, Yasunari Tamai, Hideo Ohkita, Keiichi Ishida, Tomoyuki Koganezawa, Shunsuke Ohtani, Kazuo Tanaka, Hiroshi Imahori
  • Journal Title: ACS APPlied Energy Materials Volume: 4 Issue: 12 Pages: 14022-14033
  • DOI: 10.1021/acsaem.1c02816
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Modified SILAR Grown ZnO Films on p-Si(100) with Enhanced Charge Separation for UV Light Sensing Application (2021)
  • Author(s): Jose Presiphil B. Ontolan Jr., Junie Jhon M. Vequizo, Akira Yamakata, Reynaldo M. Vequizo
  • Journal Title: Physica Status Solidi A-Applications and Materials Science Volume: 218 Issue: 22 Pages: 2100363-2100363
  • DOI: 10.1002/pssa.202100363
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Forward and backward electron transfer on Pt loaded TiO2 photocatalysts under visible-light illumination (2021)
  • Author(s): Naohiro Inoue, Kyohei Shiraki, Kosaku Kato, Shu Ashimura, Masaaki Yoshida, Akira Yamakata
  • Journal Title: Applied Physics Letters Volume: 119 Issue: 13 Pages: 133905-133905
  • DOI: 10.1063/5.0065074
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Time-Retrenched Synthesis of BaTaO2N by Localizing an NH3 Delivery System for Visible-Light-Driven Photoelectrochemical Water Oxidation at Neutral pH: Solid-State Reaction or Flux Method? (2021)
  • Author(s): Mirabbos Hojamberdiev, J. Manuel Mora-Hernandez, Ronald Vargas, Akira Yamakata, Kunio Yubuta, Eva Maria Heppke, Leticia M. Torres-Martinez, Katsuya Teshima, Martin Lerch
  • Journal Title: ACS Applied Energy Materials Volume: 4 Issue: 9 Pages: 9315-9327
  • DOI: 10.1021/acsaem.1c01539
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Control of the Photocatalytic Activity of Metastable Layered Oxynitride K₂LaTa₂O₆N through Topochemical Transformation of Tuned Oxide Precursors (2021)
  • Author(s): Mogi Hiroto、Kato Kosaku、Yasuda Shuhei、Kanazawa Tomoki、Miyoshi Akinobu、Nishioka Shunta、Oshima Takayoshi、Tang Ya、Yokoi Toshiyuki、Nozawa Shunsuke、Yamakata Akira、Maeda Kazuhiko
  • Journal Title: Chemistry of Materials Volume: 33 Issue: 16 Pages: 6443-6452
  • DOI: 10.1021/acs.chemmater.1c01726
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface Modifications of (ZnSe)0.5(CuGa2.5Se4.25)0.5 to Promote Photocatalytic Z-Scheme Overall Water Splitting (2021)
  • Author(s): Shanshan Chen, Junie Jhon M Vequizo, Zhenhua Pan, Takashi Hisatomi, Mamiko Nakabayashi, Lihua Lin, Zheng Wang, Kosaku Kato, Akira Yamakata, Naoya Shibata, Tsuyoshi Takata, Taro Yamada, Kazunari Domen
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 143 Issue: 28 Pages: 10633-10641
  • DOI: 10.1021/jacs.1c03555
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Simultaneously Tuning the Defects and Surface Properties of Ta3N5 Nanoparticles by Mg-Zr Codoping for Significantly Accelerated Photocatalytic H2 Evolution (2021)
  • Author(s): Jiadong Xiao, Junie Jhon M. Vequizo, Takashi Hisatomi, Jabor Rabeah, Mamiko Nakabayashi, Zheng Wang, Qi Xiao, Huihui Li, Zhenhua Pan, Mary Krause, Nick Yin, Gordon Smith, Naoya Shibata, Angelika Bruckner, Akira Yamakata, Tsuyoshi Takata, Kazunari Domen
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 143 Issue: 27 Pages: 10059-10064
  • DOI: 10.1021/jacs.1c04861
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Titanium Dioxide/Polyvinyl Alcohol/Cork Nanocomposite: A Floating Photocatalyst for the Degradation of Methylene Blue under Irradiation of a Visible Light Source (2021)
  • Author(s): Nurul Hidayah Mohamad Idris, Jayalakshmi Rajakumar, Kuan Yew Cheong, Brendan J. Kennedy, Teruhisa Ohno, Akira Yamakata, Hooi Ling Lee
  • Journal Title: ACS Omega Volume: 6 Issue: 22 Pages: 14493-14503
  • DOI: 10.1021/acsomega.1c01458
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Atomically Dispersed Antimony on Carbon Nitride for the Artificial Photosynthesis of Hydrogen Peroxide (2021)
  • Author(s): Zhenyuan Teng, Qitao Zhang, Hongbin Yang, Kosaku Kato, Wenjuan Yang, Ying-Rui Lu, Sixiao Liu, Chengyin Wang, Akira Yamakata, Chenliang Su, Bin Liu, Teruhisa Ohno
  • Journal Title: Nature Catalysis Volume: 4 Issue: 5 Pages: 374-384
  • DOI: 10.1038/s41929-021-00605-1
  • NAID: 120007171023
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Earth-abundant iron(iii) species serves as a cocatalyst boosting the multielectron reduction of IO3－/I－ redox shuttle in Z-scheme photocatalytic water splitting (2021)
  • Author(s): Katsuya Murofushi, Kanta Ogawa, Hajime Suzuki, Ryota Sakamoto, Osamu Tomita, Kosuke Kato, Akira Yamakata, Akinori Saeki, Ryu Abe
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry A Volume: - Issue: 19 Pages: 11718-11725
  • DOI: 10.1039/d1ta01703a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Buckyball as an Electron Donor in a Dyad of C60 and Xanthene Dye (2021)
  • Author(s): Haruka Kano, Kyohei Matsuo, Hironobu Hayashi, Kosaku Kato, Akira Yamakata, Hiroko Yamada, Naoki Aratani
  • Journal Title: European Journal of Organic Chemistry Volume: - Issue: 23 Pages: 3377-3381
  • DOI: 10.1002/ejoc.202100276
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Na-containing Pt cocatalyst for efficient visible-light-induced hydrogen evolution on BaTaO2N (2021)
  • Author(s): Huihui Li, Daling Lu, Shanshan Chen, Takashi Hisatomi, Junie Jhon M. Vequizo, Jiadong Xiao, Zheng Wang, Lihua Lin, Qi Xiao, Yuliang Sun, Yugo Miseki, Kazuhiro Sayama, Akira Yamakata, Tsuyoshi Takata, Kazunari Domen
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry A Volume: - Issue: 24 Pages: 13851-13854
  • DOI: 10.1039/d1ta01162f
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Utilization of Perovskite-Type Oxynitride La0.5Sr0.5Ta0.5Ti0.5O2N as an O2-Evolving Photocatalyst in Z-Scheme Water Splitting (2021)
  • Author(s): Hiromu Kumagai, Ryosuke Aoyagi, Kosaku Kato, Akira Yamakata, Masato Kakihana and Hideki Kato
  • Journal Title: ACS Applied Energy Materials Volume: 4 Issue: 3 Pages: 2056-2060
  • DOI: 10.1021/acsaem.0c03055
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sequential cocatalyst decoration on BaTaO2N towards highly-active Z-scheme water splitting (2021)
  • Author(s): Zheng Wang, Ying Luo, Takashi Hisatomi, Junie Jhon M Vequizo, Sayaka Suzuki, Shanshan Chen, Mamiko Nakabayashi, Lihua Lin, Zhenhua Pa, Nobuko Kariya, Akira Yamakata, Naoya Shibata, Tsuyoshi Takata, Katsuya Teshima and Kazunari Domen
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 12 Issue: 1 Pages: 1005-1005
  • DOI: 10.1038/s41467-021-21284-3
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Core-Shell Double Doping of Zn and Ca on β-Ga2O3 Photocatalysts for Remarkable Water Splitting (2021)
  • Author(s): Yamakata Akira、Vequizo Junie Jhon M.、Ogawa Takafumi、Kato Kosaku、Tsuboi Shoya、Furutani Naohiro、Ohtsuka Masahiro、Muto Shunsuke、Kuwabara Akihide、Sakata Yoshihisa
  • Journal Title: ACS Catalysis Volume: 11 Issue: 4 Pages: 1911-1919
  • DOI: 10.1021/acscatal.0c05104
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 半導体光触媒粒子中の欠陥が及ぼす光励起キャリアの再結合促進と抑制効果 (2021)
  • Author(s): 山方啓, 加藤康作
  • Journal Title: 会報光触媒 Volume: 64 Pages: 27-36
• [Journal Article] Heavy Metal Effects on the Photovoltaic Properties of Metallocorroles in Dye-Sensitized Solar Cells (2020)
  • Author(s): Tomohiro Higashino, Yuma Kurumisawa, Abraham B. Alemayehu, Rune F. Einrem, Debashis Sahu, Daniel Packwood, Kosaku Kato, Akira Yamakata, Abhik Ghosh and Hiroshi Imahori
  • Journal Title: ACS Applied Energy Materials Volume: 3 Issue: 12 Pages: 12460-12467
  • DOI: 10.1021/acsaem.0c02427
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Optically Transparent Colloidal Dispersion of Titania Nanoparticles Storable for Longer than One Year Prepared by Sol/Gel Progressive Hydrolysis/Condensation (2020)
  • Author(s): Sano Keito、Kuttassery Fazalurahman、Shimada Tetsuya、Ishida Tamao、Takagi Shinsuke、Ohtani Bunsho、Yamakata Akira、Honma Tetsuo、Tachibana Hiroshi、Inoue Haruo
  • Journal Title: ACS Applied Materials & Interfaces Volume: 12 Issue: 40 Pages: 44743-44753
  • DOI: 10.1021/acsami.0c12951
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Investigation on the highly active SrTiO3 photocatalyst toward overall H2O splitting by doping Na ion (2020)
  • Author(s): Jiang Junzhe、Kato Kosaku、Fujimori Hirotaka、Yamakata Akira、Sakata Yoshihisa
  • Journal Title: Journal of Catalysis Volume: 390 Pages: 81-89
  • DOI: 10.1016/j.jcat.2020.07.025
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Three-Layer Perovskite Oxynitride K2Ca2Ta3O9N・2H2O and Photocatalytic Activity for H2 Evolution under Visible Light (2020)
  • Author(s): Ya Tang, Kosaku Kato, Takayoshi Oshima, Hiroto Mogi, Akinobu Miyoshi, Kotaro Fujii, Kei-ichi Yanagisawa, Koji Kimoto, Akira Yamakata, Masatomo Yashima and Kazuhiko Maeda
  • Journal Title: Inorganic Chemistry Volume: 59 Issue: 15 Pages: 11122-11128
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c01607
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhancement of photoelectrochemical activity of TiO2 electrode by particulate/dense double-layer formation (2020)
  • Author(s): Hayashi Naruki、Kato Kosaku、Yamakata Akira
  • Journal Title: The Journal of Chemical Physics Volume: 152 Issue: 24 Pages: 241101-241101
  • DOI: 10.1063/5.0010121
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nano vs. bulk rutile TiO2:N,F in Z-scheme overall water splitting under visible light (2020)
  • Author(s): Akinobu Miyoshi, Kosaku Kato, Toshiyuki Yokoi, Jan J. Wiesfeld, Kiyotaka Nakajima, Akira Yamakata and Kazuhiko Maeda
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry A Volume: 8 Issue: 24 Pages: 11996-12002
  • DOI: 10.1039/d0ta04450d
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Heteroatom Dopants Promote Two‐Electron O2 Reduction for Photocatalytic Production of H2O2 on Polymeric Carbon Nitride (2020)
  • Author(s): Peng Zhang, Yawen Tong, Yong Liu, Junie Jhon M. Vequizo, Hongwei Sun, Can Yang, Akira Yamakata, Fengtao Fan, Wei Lin, Xinchen Wang and Wonyong Choi
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 59 Issue: 37 Pages: 16209-16217
  • DOI: 10.1002/anie.202006747
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Defect-Induced Acceleration and Deceleration of Photocarrier Recombination in SrTiO3 Powders (2020)
  • Author(s): Kosaku Kato and Akira Yamakata
  • Journal Title: Journal of Physical Chemistry C Volume: 124 Issue: 20 Pages: 11057-11063
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c03369
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of a Pt-loaded Pb2Ti2O5.4F1.2 photocatalyst by alkaline chloride treatment for improved H2 evolution under visible light (2020)
  • Author(s): Haruki Wakayama, Kosaku Kato, Kodai Kashihara, Tomoki Uchiyama, Akinobu Miyoshi, Hiroko Nakata, Daling Lu, Kengo Oka, Akira Yamakata, Yoshiharu Uchimoto and Kazuhiko Maeda
  • Journal Title: Journal of Materials Chemistry A Volume: - Issue: 18 Pages: 9099-9108
  • DOI: 10.1039/d0ta02883e
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cobalt Aluminate Spinel as a Cocatalyst for Photocatalytic Oxidation of Water: Significant Hole-Trapping Effect (2020)
  • Author(s): Kanazawa Tomoki、Kato Kosaku、Yamaguchi Ryusei、Uchiyama Tomoki、Lu Daling、Nozawa Shunsuke、Yamakata Akira、Uchimoto Yoshiharu、Maeda Kazuhiko
  • Journal Title: ACS Catalysis Volume: 10 Issue: 9 Pages: 4960-4966
  • DOI: 10.1021/acscatal.0c00944
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Efficient photocatalytic hydrogen evolution on single-crystalline metal selenide particles with suitable cocatalysts (2020)
  • Author(s): Chen Shanshan, Vequizo Junie Jhon M., Hisatomi Takashi, Nakabayashi Mamiko, Lin Lihua, Wang Zheng, Yamakata Akira, Shibata Naoya, Takata Tsuyoshi, Yamada Taro, Domen Kazunari
  • Journal Title: Chemical Science Volume: - Issue: 25 Pages: 6436-6441
  • DOI: 10.1039/d0sc01167c
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 広帯域時間分解分光による動的エキシトン時間発展の追跡 (2022)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 科研費・学術変革領域研究(A) 「動的エキシトンの学理構築と機能開拓」 第4回領域会議
  • Invited
• [Presentation] 高性能光触媒の実現を目指した反応機構の解明 (2022)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 光化学協会応用講座2021－社会実装が進む光触媒：基礎から人工光合成、新型コロナ対応まで－
  • Invited
• [Presentation] 極微細なPtナノクラスター助触媒担持による窒化炭素光触媒の水素生成能の高活性化 (2022)
  • Author(s): 平山大祐, 川地正将, 矢崎大地, 川脇徳久, 加藤康作, 山方啓, 吉川聡一, 山添誠司, 根岸雄一
  • Organizer: 日本化学会 第102春季年会(2022)
• [Presentation] 光触媒の磁場中キャリアダイナミクスの過渡吸収分光計測 (2022)
  • Author(s): 加藤康作, 山方啓
  • Organizer: 日本化学会 第102春季年会(2022)
• [Presentation] BiVO4へのボールミル処理効果 (2022)
  • Author(s): 宮崎健志郎, 奥野和哉, 加藤康作, 山方啓, 熊谷啓, 加藤英樹
  • Organizer: 日本化学会 第102春季年会(2022)
• [Presentation] C3N4へのプラズマ表面改質によるRuRu超分子光触媒と複合化したCO2還元反応における耐久性向上 (2022)
  • Author(s): 榊原教貴, 静野充彦, 金澤知器, 山方啓, 野澤俊介, 伊藤剛仁, 寺嶋和夫, 前田和彦, 石谷治
  • Organizer: 日本化学会 第102春季年会(2022)
• [Presentation] ルチル型TiO2への窒素/フッ素共ドープによる可視光応答型光触媒の創製 (2022)
  • Author(s): 三好亮暢, Junie Jhon M. Vequizo, 桑原彰秀, 西岡駿太, 山方啓, 前田和彦
  • Organizer: 第129回触媒討論会
• [Presentation] 白金ナノクラスター助触媒による光触媒水素生成反応の高活性化 (2022)
  • Author(s): 川脇徳久, 川地正将, 矢崎大地, 平山大祐, 加藤康作, 吉川聡一, 山添誠司, 山方啓, 根岸雄一
  • Organizer: 第129回触媒討論会
• [Presentation] アナターゼ酸化チタン光触媒活性と比表面積及びキャリア寿命の関係に関する定量的研究 (2022)
  • Author(s): 浪花晋平, 加藤康作, 山方啓, 山本旭, 吉田寿雄
  • Organizer: 第129回触媒討論会
• [Presentation] BaTi4O9光触媒のH2O分解反応特性に対するMgイオン添加効果 (2022)
  • Author(s): 原田隼志, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第129回触媒討論会
• [Presentation] H2O分解反応に対する特性向上を目指したLa2Ti2O7光触媒の調製 (2022)
  • Author(s): 酒井海渡, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第129回触媒討論会
• [Presentation] H2O分解反応に有効に作用できるSr-Nb混合酸化物光触媒の検討 (2022)
  • Author(s): 鷲頭直樹, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第129回触媒討論会
• [Presentation] Core-shell Double Doping for the Remarkable Photocatalytic Water Splitting on Ga2O3 (2021)
  • Author(s): Akira Yamakata, Junie Jhon M. Vequizo, Kosaku Kato, Yoshihisa Sakata
  • Organizer: Light Energy Conversion with Metal Halide Perovskites, Semiconductor Nanostructures, and Inorganic/Organic Hybrid Materials symposium at 239th Meeting of the Electrochemical Society
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] H2O分解反応に有効に作用できるNa2Ti6O13光触媒の調製 (2021)
  • Author(s): 海野優樹, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第40回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] Pt助触媒が高分散担持されたBaTaO2Nによる高効率水素生成反応 (2021)
  • Author(s): 久富隆史, Zheng Wang, Ying Luo, Junie Jhon M. Vequizo, 鈴木清香, 山方啓, 高田剛, 手嶋勝弥, 堂免一成
  • Organizer: 第40回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] CrOx系複合助触媒の選択的光励起キャリア捕捉能にもとづく光触媒水素生成の促進 (2021)
  • Author(s): 小谷哲, 小川幹太, 鈴木肇, 冨田修, 加藤康作, 山方啓, 野澤俊介, 坂本良太, 阿部竜
  • Organizer: 第40回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] Zスキーム系の拡張に向けた酸窒化物光触媒への助触媒検討 (2021)
  • Author(s): 森下直人, 小林亮, 加藤康作, 山方啓, 熊谷啓, 加藤英樹
  • Organizer: 第40回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] 1nm程度のPtクラスター助触媒担持による可視光応答水分解光触媒g-C3N4の高活性化 (2021)
  • Author(s): 矢崎大地, 川地正将, 平山大祐, 川脇徳久, 加藤康作, 山方啓, 吉川聡一, 山添誠司, 根岸雄一
  • Organizer: 第40回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] 光触媒粉末のキャリアダイナミクスにおける欠陥の影響 (2021)
  • Author(s): 加藤康作, 山方啓
  • Organizer: 2021年光化学討論会
• [Presentation] 広帯域時間分解分光による無機・有機材料の光励起ダイナミクス (2021)
  • Author(s): 山方啓, 加藤康作
  • Organizer: 2021年光化学討論会
• [Presentation] FeOx助触媒中のFeIII/IIサイクルを介したZスキーム水分解用レドックスの還元促進 (2021)
  • Author(s): 室伏克哉, 小川幹太, 鈴木肇, 坂本良太, 冨田修, 加藤康作, 山方啓, 佐伯昭紀, 阿部竜
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] TiO2で修飾した RuRe二核錯体/C3N4ハイブリッド光触媒によるCO2還元反応 (2021)
  • Author(s): 静野充彦, 加藤康作, 山方啓, 石谷治, 前田和彦
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] 助触媒担持によるPb2Ti2O5.4F1.2光触媒の水素生成活性の向上 (2021)
  • Author(s): 相原賢太, 加藤康作, 内山智貴, 金澤知器, 野澤俊介, 岡研吾, 山方啓, 内本喜晴, 前田和彦
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] Revealing the dynamics of photocarriers of BaTaO2N with high water oxidation activity produced by nitriding a perovskite-type oxide precursor (2021)
  • Author(s): Junie Jhon M. Vequizo, 久富隆史, 加藤康作, 有賀航大, 高田剛, 山方啓, 堂免一成
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] Development of novel transient absorption spectroscopy and reaction dynamics for highly efficient photocatalysis (2021)
  • Author(s): Akira Yamakata
  • Organizer: 2021年光化学討論会
  • Invited
• [Presentation] WO3光触媒のキャリア再結合に対する酸素欠陥の影響 (2021)
  • Author(s): 加藤康作, 上村洋平, 朝倉清高, 山方啓
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] トンネル構造を有するNa2Ti6O13光触媒の調製とH2O分解反応に対する特性 (2021)
  • Author(s): 海野優樹, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] BaTi4O9光触媒のH2O分解反応に対する金属イオン添加効果 (2021)
  • Author(s): 原田隼志, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] 複数の結晶相で構成されたGa2O3光触媒のH2O分解反応に対する特性 (2021)
  • Author(s): 古谷直大, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] H2O分解反応に対する特性向上を目指したLa2Ti2O7光触媒の調製 (2021)
  • Author(s): 酒井海渡, 山方啓, 酒多喜久
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] サイズ制御されたPtナノクラスター助触媒担持によるg-C3N4の高活性化 (2021)
  • Author(s): 川地正将, 矢崎大地, 平山大祐, 川脇徳久, 加藤康作, 山方啓, 吉川聡一, 山添誠司, 根岸雄一
  • Organizer: 第128回触媒討論会
• [Presentation] 欠陥に強い可視光応答型光触媒材料の設計指針 (2021)
  • Author(s): 山方啓, 加藤康作, 小川貴史, 桑原彰秀, 阿部竜, 陰山洋
  • Organizer: 第15回分子科学討論会
• [Presentation] 極微細なPtクラスター助触媒による水分解光触媒の高活性化とそのメカニズム解明 (2021)
  • Author(s): 矢崎大地, 川地正将, 平山大祐, 川脇徳久, 加藤康作, 山方啓, 吉川聡一, 山添誠司, 根岸雄一
  • Organizer: 第15回分子科学討論会
• [Presentation] Charge Carrier Dynamics at the Heterojunctions Studied by Transient Absorption Spectroscopy (2021)
  • Author(s): Akira Yamakata, Kosaku Kato
  • Organizer: The 11th International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE) 2021
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 欠陥準位を制御した光触媒活性の向上 (2021)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 第13回スマートエネルギー技術研究センターシンポジウム
• [Presentation] Behavior of Photocarriers for the Remarkable Water Splitting Photocatalysts (2021)
  • Author(s): Akira Yamakata, Kosaku Kato
  • Organizer: The 11th Asian Photochemistry Conference (APC 2021)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 時間分解分光計測を利用した光触媒の高活性化因子の解明 (2021)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 2021年度日本表面真空学会中部支部研究会「金属酸化物表面の成長・反応・計測」
  • Invited
• [Presentation] 太陽光を使って水から水素を製造できる光触媒の研究 (2021)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 2021年度南山大学・豊田工業大学連携講演会
  • Invited
• [Presentation] Particulate Z-scheme water splitting system with perovskite oxynitride as a visible-light-responsive O2-evolving photocatalyst (2021)
  • Author(s): Hiromu Kumagai, Ryosuke Aoyagi, Naoto Morishita, Makoto Kobayashi, Kosaku Kato, Akira Yamakata, Hideki Kato
  • Organizer: Pacifichem 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Enhancement of visible-light photocatalytic activity of rutile TiO2 through nitrogen/fluorine codoping (2021)
  • Author(s): Akinobu Miyoshi, Junie Jhon M. Vequizo, Shunta Nishioka, Yuma Kato, Muneaki Yamamoto, Shunsuke Yamashita, Toshiyuki Yokoi, Shunsuke Nozawa, Akira Yamakata, Tomoko Yoshida, Koji Kimoto, Kazuhiko Maeda
  • Organizer: Pacifichem 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Unraveling the impact of well-dispersed Pt nanoparticles on BaTaO2N with high photocatalytic H2 production based on photocarriers’ dynamics (2021)
  • Author(s): Junie Jhon M. Vequizo, Kosaku Kato, Takashi Hisatomi, Zheng Wang, Ying Luo, Tsuyoshi Takata, Akira Yamakata, Katsuya Teshima, Kazunari Domen
  • Organizer: Pacifichem 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Charge carrier dynamics at the defects on bismuth oxyhalide photocatalysts (2021)
  • Author(s): Akira Yamakata, Kosaku Kato, Takafumi Ogawa, Kanta Ogawa, Akihide Kuwabara, Ryu Abe, Hiroshi Kageyama
  • Organizer: Pacifichem 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Time-resolved spectroscopy of defect-induced effects on photocarrier dynamics in powder photocatalysts (2021)
  • Author(s): Kosaku Kato, Shoya Tsuboi, Akira Yamakata
  • Organizer: Pacifichem 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 広帯域時間分解分光による動的エキシトン時間発展の追跡 (2021)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 科研費・学術変革領域研究(A) 「動的エキシトン」 公募説明会・Kick‐off領域会議
  • Invited
• [Presentation] 半導体光触媒粒子中の欠陥が及ぼす光励起キャリアの再結合促進と抑制効果 (2021)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 光機能材料研究会 第81回講演会 「光触媒材料の設計開発と光触媒反応解析の最新動向」
  • Invited
• [Presentation] 広帯域過渡吸収分光法による光励起ダイナミクスの観測 (2021)
  • Author(s): 加藤康作 , 山方啓
  • Organizer: 第2回動的エキシトン若手セミナー
  • Invited
• [Presentation] トンネル構造を有するNa2Ti6O13のH2O分解反応に対する光触媒活性 (2021)
  • Author(s): 海野優樹, 山方啓 , 酒多喜久
  • Organizer: 第127回触媒討論会
• [Presentation] フラックス法で合成したBaTaO2Nの光触媒活性と反応条件の検討 (2021)
  • Author(s): 久富隆史, Zheng Wang, Ying Luo, Junie Jhon M. Vequizo, 鈴木清香, 山方啓, 高田剛, 手嶋勝弥 , 堂免一成
  • Organizer: 第127回触媒討論会
• [Presentation] Ga2O3の結晶相転移がその光触媒特性へ与える影響 (2021)
  • Author(s): 古谷直大, 山方啓 , 酒多喜久
  • Organizer: 第127回触媒討論会
• [Presentation] 酸窒化物光触媒のZスキーム水分解利用のための助触媒検討 (2021)
  • Author(s): 森下直人, 熊谷啓, 加藤康作, 山方啓 , 加藤英樹
  • Organizer: 第127回触媒討論会
• [Presentation] 半導体光触媒を用いた水の酸化反応を促進するCoAlOx複合酸化物助触媒の開発 (2021)
  • Author(s): 金澤知器, 内山智貴, 野澤俊介, 山方啓 , 前田和彦
  • Organizer: 日本化学会第100春季年会2020
• [Presentation] Visible light Z-scheme water splitting using nitrogen/fluorine codoped rutile TiO2 as O2 evolution photocatalyst (2021)
  • Author(s): Akinobu Miyoshi, Junie Jhon M Vequizo, Shunta Nishioka, Shunsuke Yamashita, Shunsuke Nozawa, Akihide Kuwabara, Akira Yamakata, Koji Kimoto , Kazuhiko Maeda
  • Organizer: 日本化学会第100春季年会2020
• [Presentation] 酸フッ化物Pb2Ti2O5.4F1.2へのアルカリ処理と光触媒活性への影響 (2021)
  • Author(s): 若山晴輝, 平山直樹, 中田博子, 加藤康作, 山方啓, 岡研吾 , 前田和彦
  • Organizer: 日本化学会第100春季年会2020
• [Presentation] 広帯域時間分解分光による動的エキシトン時間発展の追跡 (2021)
  • Author(s): 山方啓
  • Organizer: 科研費・学術変革領域研究(A) 「動的エキシトンの学理構築と機能開拓」 第3回領域会議
  • Invited
• [Presentation] 粉末欠陥における光励起キャリア緩和の初期過程 (2020)
  • Author(s): 加藤康作 , 山方啓
  • Organizer: (公社) 日本セラミックス協会 第33回秋季シンポジウム
• [Presentation] Effect of carrier dynamics on a photocatalytic activity of nitrogen/fluorine codoped rutile TiO2 nanoparticles (2020)
  • Author(s): Akinobu Miyoshi, Kosaku Kato, Toshiyuki Yokoi, Jan J. Wiesfeld, Kiyotaka Nakajima, Akira Yamakata , Kazuhiko Maeda
  • Organizer: 2020年web光化学討論会
• [Presentation] Optically transparent dispersion of titanium and tin oxide nanoparticle (2020)
  • Author(s): Keito Sano, Kuttassery Fazalurahman, Bunsho Ohtani, Akira Yamakata, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Hiroshi Tachibana, Haruo Inoue , Shinsuke Takagi
  • Organizer: 2020年web光化学討論会
• [Presentation] 様々な粉末欠陥が及ぼす光励起キャリアの再結合促進効果と抑制効果 (2020)
  • Author(s): 山方啓 , 加藤康作
  • Organizer: 2020年web光化学討論会
• [Presentation] g-C3N4を用いた水の酸化反応を促進するCoAl2O4複合酸化物助触媒の開発 (2020)
  • Author(s): 金澤知器, 内山智貴, 内本喜晴, 野澤俊介, 山方啓 , 前田和彦
  • Organizer: 2020年web光化学討論会
• [Presentation] 貴金属類とCr種の共担持による水分解用オキシハライド光触媒の可視光水素生成促進 (2020)
  • Author(s): 小谷哲, 小川幹太, 鈴木肇, 冨田修, 野澤俊介, 山方啓, 坂本良太 , 阿部竜
  • Organizer: 2020年web光化学討論会
• [Presentation] 粉末欠陥による光励起キャリアの再結合促進効果と抑制効果 (2020)
  • Author(s): 加藤康作, 姜君哲, 酒多喜久 , 山方啓
  • Organizer: 第126回触媒討論会
• [Presentation] CoAl2O4ナノ粒子を助触媒とした光触媒的な水の酸化反応 (2020)
  • Author(s): 金澤知器, 内山智貴, 内本喜晴, 山方啓, 野澤俊介 , 前田和彦
  • Organizer: 第126回触媒討論会
• [Presentation] H2O分解反応に対するNa2Ti6O13の光触媒特性 (2020)
  • Author(s): 海野優樹, 山方啓 , 酒多喜久
  • Organizer: 第126回触媒討論会
• [Presentation] 窒素/フッ素共ドープルチル型TiO2の微粒子化による可視光Zスキーム水分解系の活性向上 (2020)
  • Author(s): 三好亮暢, 加藤康作, 横井俊之, 中島清隆, 山方啓 , 前田和彦
  • Organizer: 第126回触媒討論会
• [Presentation] 貴金属およびCr種の共担持によるオキシハライド光触媒の水素生成活性向上 (2020)
  • Author(s): 小谷哲, 小川幹太, 鈴木肇, 冨田修, 野澤俊介, 山方啓, 坂本良太 , 阿部竜
  • Organizer: 第126回触媒討論会
• [Presentation] Time-Resolved Spectroscopy of Defect-Induced Effects on Photocarrier Dynamics in SrTiO3 Powder (2020)
  • Author(s): Akira Yamakata , Kosaku Kato
  • Organizer: PRiME 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SrTiO3粉末の光励起キャリアダイナミクス (2020)
  • Author(s): 加藤康作, 姜君哲, 酒多喜久 , 山方啓
  • Organizer: 第39回固体・表面光化学討論会
• [Presentation] Impact of well-dispersed Pt nanoparticles on photocarriers’ dynamics of BaTaO2N for photocatalytic H2 generation (2020)
  • Author(s): Junie Jhon M. Vequizo, 加藤康作, 久富隆史, Zheng Wang, Ying Luo, 高田剛, 山方啓, 手嶋勝弥 , 堂免一成
  • Organizer: 第39回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] トンネル構造を有する酸化物Na2Ti6O13のH2O分解反応に対する光触媒特性 (2020)
  • Author(s): 海野優樹, 山方啓 , 酒多喜久
  • Organizer: 第39回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] Ga2O3光触媒のバルク状態がその光触媒特性に与える影響 (2020)
  • Author(s): 古谷直大, 酒多喜久 , 山方啓
  • Organizer: 第39回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] Ptを担持したTiO2の可視光応答性 (2020)
  • Author(s): 白木恭平, 井上直洋 , 山方啓
  • Organizer: 第39回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] 酸化チタン多層電極の活性向上 (2020)
  • Author(s): 林成希 , 山方啓
  • Organizer: 第39回光がかかわる触媒化学シンポジウム
• [Presentation] ZnとCaをドープしたβ-Ga2O3による効率的な水分解 (2020)
  • Author(s): 坪井翔哉 , 山方啓
  • Organizer: 表面・界面スペクトロスコピー2020
• [Book] 固体表面キャラクタリゼーション 機能性材料・ナノマテリアルのためのスペクトロスコピー; 第16章 ケーススタディー 「16.6 光触媒（時間分解UV-IR吸収分光法）」 (2022)
  • Author(s): 山下 弘巳、吉田 寿雄、田中 庸裕; 山方啓 (章著）
  • Total Pages: 304
  • Publisher: 講談社
  • ISBN: 9784065261262
• [Book] 固体表面キャラクタリゼーション 機能性材料・ナノマテリアルのためのスペクトロスコピー (2022)
  • Author(s): 山下 弘巳、吉田 寿雄、田中 庸裕; 山方啓 (章著）
  • Total Pages: 304
  • Publisher: 講談社
  • ISBN: 9784065261262
• [Remarks] 山方 啓 PERSONAL PAGE
  • URL: https://www.toyota-ti.ac.jp/photochem/index.htm