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Development of new photocatalysts for CO2 fixation of artificial photosynthesis

Research Project

Project/Area Number 24246131
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Catalyst/Resource chemical process
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Kudo Akihiko  東京理科大学, 理学部, 教授 (60221222)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥46,150,000 (Direct Cost: ¥35,500,000、Indirect Cost: ¥10,650,000)
Fiscal Year 2015: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2014: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2013: ¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2012: ¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
Keywords人工光合成 / 二酸化炭素 / 光触媒 / 半導体光電極 / 水
Outline of Final Research Achievements

Photocatalytic CO2 reduction using water as an electron donor is an important reaction from viewpoints of artificial photosynthesis of photon to chemical energy conversion and utilization of the CO2 as a carbon source to produce various chemicals. Various kinds of original photocatalysts that are active for CO2 reduction have been developed based on photocatalysts for water splitting. It was revealed that Ag is an excellent cocatalyst for CO2 reduction to form CO and an addition of bicarbonate was effective for enhancement of the photocatalytic reaction. 90% of the selectivity of CO to H2 formation was obtained by the synergetic effect of the Ag cocatalyst and bicarbonate on the CO2 reduction using water as an electron donor. Visible-light driven powdered photocatalysts and photoelectrodes for CO2 reduction have also been developed employing metal sulfide photocatalyst materials that are active for H2 production.

Report

(5 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (73 results)

All 2016 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (61 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 14 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Photocatalytic reduction of nitrate ions to dinitrogen over layered perovskite BaLa4Ti4O15 using water as an electron donor2015

    • Author(s)
      M. Oka, Y. Miseki, K. Saito, and A. Kudo
    • Journal Title

      Appl. Catal. B: Environ

      Volume: 179 Pages: 407-411

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2015.05.037

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    • Author(s)
      T. Takayama, A. Iwase, and A. Kudo
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 88 Issue: 4 Pages: 538-543

    • DOI

      10.1246/bcsj.20140350

    • NAID

      130005064980

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    • Author(s)
      岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Journal Title

      電気化学

      Volume: 82 Pages: 492-496

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    • Author(s)
      T. Takayama, K. Tanabe, K. Saito, A. Iwase, and A. Kudo
    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      Volume: 16 Issue: 44 Pages: 24417-24422

    • DOI

      10.1039/c4cp03892d

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    • Author(s)
      岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      Volume: 39 Pages: 4-10

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      工藤昭彦
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      Volume: 2 Pages: 26-27

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      Y. Negishi, M. Mizuno, M. Hirayama, M. Omatoi, T. Takayama, A. Iwase, and A. Kudo
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 5 Issue: 16 Pages: 7188-7192

    • DOI

      10.1039/c3nr01888a

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      ナノ学会会報

      Volume: 12 Pages: 29-33

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      M. Adachi and A. Kudo
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 41 Issue: 9 Pages: 1007-1008

    • DOI

      10.1246/cl.2012.1007

    • NAID

      130004426706

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      工藤昭彦
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      科学フォーラム

      Volume: 12 Pages: 10-13

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      樋口智哉,高山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      日本化学会第96春季年会
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      同志社大学 京田辺キャンパス
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      2016-03-24
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      伊井一貴,松本大佑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      日本化学会第96春季年会
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      同支社大学 京田辺キャンパス
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      2016-03-24
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    • Author(s)
      高山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同支社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
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      T. Takayama, A. Iwase, and A. Kudo
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-16
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  • [Presentation] Photocatalytic and photoelectrochemical reduction of CO2 using water as an electron donor2015

    • Author(s)
      A. Kudo
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
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  • [Presentation] Sn2+により価電子帯が形成された金属酸化物光触媒を用いた可視光照射における硝酸イオンの還元反応2015

    • Author(s)
      松本大佑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      2015年光化学討論会
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      大阪市立大学 杉本キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-10
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  • [Presentation] Development of KCaSrTa5O15 Photocatalyst with Tungsten Bronze Structure for CO2 Reduction using Water as an Electron Donor and Water Splitting2015

    • Author(s)
      T. Takayama, A. Iwase, and A. Kudo
    • Organizer
      27th International Conference on Photochemistry (ICP2015)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-06-30
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    • Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      松本大佑, 岩瀬顕秀, 工藤昭彦
    • Organizer
      第34回光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学蔵前館
    • Year and Date
      2015-06-19
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  • [Presentation] 還元型酸化グラフェンを用いた金属硫化物およびTiO2からなるZスキーム型光触媒によるCO2還元反応2015

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      佐藤航,髙山大鑑,岩品克哉,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      日本化学会第95春季年会
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      日本大学理工学部船橋キャンパス
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      2015-03-28
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      須賀陽介,佐藤航,高山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      日本化学会第95春季年会
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      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-28
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      松本大佑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      日本化学会第95春季年会
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      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-28
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  • [Presentation] カルコパイライト構造を有する金属硫化物光カソードを用いた可視光照射下におけるCO2還元反応2015

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      髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
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      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-28
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  • [Presentation] 金属硫化物光触媒および光電極を用いた水分解および二酸化炭素還元2015

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      岩瀬顕秀,池田暁,山本智貴,加藤孝明,岩品克哉,高山大鑑,工藤昭彦
    • Organizer
      第115回触媒討論会
    • Place of Presentation
      成蹊大学
    • Year and Date
      2015-03-24
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  • [Presentation] Ru錯体-半導体複合体を用いた高活性な粒子型CO2還元可視光触媒の開発2015

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      鈴木登美子,岩瀬顕秀,佐藤俊介,工藤昭彦,森川丈司
    • Organizer
      第115回触媒討論会
    • Place of Presentation
      成蹊大学
    • Year and Date
      2015-03-24
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  • [Presentation] 光触媒アノードとボロンドープダイヤモンドカソードのハイブリッド化によるCO2の光電気化学的還元2015

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      近森紀誉, 中田一弥, 寺島千晶, 栄長泰明, 工藤昭彦, 酒井健一, 酒井秀樹, 阿部正彦, 藤嶋昭
    • Organizer
      電気化学会第82回大会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-03-15
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  • [Presentation] 価電子帯制御型金属酸化物光触媒を用いた可視光照射下におけるアンモニア水溶液の分解反応2014

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      松本大佑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      第24回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      横浜開港記念会館
    • Year and Date
      2014-12-10
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      髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      2014年光化学討論会
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      北海道大学 札幌キャンパス
    • Year and Date
      2014-10-11
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      佐藤航,髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      第114回触媒討論会
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      広島大学 東広島キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-27
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  • [Presentation] Sn2+イオンを交換した層状化合物光触媒を用いた可視光照射下でのアンモニア水溶液の分解反応2014

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      松本大佑,堀江啓貴,岩瀬顕秀、工藤昭彦
    • Organizer
      第114回触媒討論会
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      広島大学 東広島キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-26
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  • [Presentation] 種々の表面修飾を施したp型半導体金属硫化物光電極を用いた可視光照射下におけるCO2還元反応2014

    • Author(s)
      髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第114回触媒討論会
    • Place of Presentation
      広島大学 東広島キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-25
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  • [Presentation] p型半導体特性を有する金属硫化物光触媒電極を用いた可視光照射下におけるCO2還元反応2014

    • Author(s)
      髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第3回JACI/GSCシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2014-05-23
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    • Author(s)
      佐藤航,髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第3回JACI/GSCシンポジウム
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      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2014-05-23
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  • [Presentation] SnNb2O6可視光応答性光触媒を用いたアンモニア水溶液の分解2014

    • Author(s)
      松本大佑,堀江啓貴,衣笠智樹,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第3回JACI/GSCシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2014-05-23
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  • [Presentation] Ag助触媒を担持した種々の金属酸化物光触媒を用いたCO2還元反応2013

    • Author(s)
      西村亜由美,中西晴香,高山大鑑,岩瀬顕秀, 工藤昭彦
    • Organizer
      第111回触媒討論会
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス
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  • [Presentation] ソーラー水素と人工光合成光触媒2013

    • Author(s)
      工藤昭彦
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
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      立命館大学びわこくさつキャンパス
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    • Author(s)
      髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
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      立命館大学びわこくさつキャンパス
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  • [Presentation] NaTaO3光触媒による水を電子源に用いたCO2還元反応における金属イオンドーピング効果2013

    • Author(s)
      中西晴香,髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
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      立命館大学びわこくさつキャンパス
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      工藤昭彦
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      上智大学軽井沢セミナーハウス
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      A. Kudo (Invited)
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      Xi'an, China
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      中西晴香,中村有希,和藤大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      九州大学,福岡
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      和藤大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      九州大学,福岡
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      和藤大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      Keio plaza, Shinjyuku
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    • Author(s)
      A. Kudo
    • Organizer
      2012 International Materials Research Congress
    • Place of Presentation
      Cancun, Mexico
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    • Invited
  • [Presentation] Composite Semiconductor Nanowire as a Visible Light Responsive Photocatalyst2012

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      K. Saito, A. Kudo
    • Organizer
      The 19th International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy
    • Place of Presentation
      California, USA
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      K. Saito, A. Kudo
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      Valencia, Spain
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    • Author(s)
      A. Iwase, Y. H. Ng, R. Amal, A. Kudo
    • Organizer
      International Workshop on Solar-Chemical Energy Storage
    • Place of Presentation
      Forest Sendai, Miyagi
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  • [Presentation] Facile Fabrication of an Efficient BiVO4 Thin Film Electrode for Solar Water Splitting2012

    • Author(s)
      Q. Jia, K. Iwashina, A. Iwase, A. Kudo
    • Organizer
      International Workshop on Solar-Chemical Energy Storage
    • Place of Presentation
      Forest Sendai, Miyagi
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      K. Iwashina, Q. Jia, A. Iwase, A. Kudo
    • Organizer
      International Workshop on Solar-Chemical Energy Storage
    • Place of Presentation
      Forest Sendai, Miyagi
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    • Author(s)
      T. Wato, A. Iwase, A. Kudo
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      International Workshop on Solar-Chemical Energy Storage
    • Place of Presentation
      Forest Sendai, Miyagi
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  • [Presentation] New Materials for Photocatalytic and Photoelectrochemical Water Splitting2012

    • Author(s)
      A. Kudo
    • Organizer
      International Workshop on Solar-Chemical Energy Storage
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      Forest Sendai, Miyagi
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    • Author(s)
      A. Kudo (Plenary Lecture)
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      京都大学, 吉田キャンパス
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    • Author(s)
      Q. Jia, K. Saito, A. Kudo
    • Organizer
      15th International Congress on Catalysis 2012
    • Place of Presentation
      Munich, Germany
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    • Author(s)
      A. Kudo (Invited)
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      International Conference on Hydrogen Production-2012
    • Place of Presentation
      韓国ソウル
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    • Author(s)
      工藤昭彦
    • Organizer
      光機能材料研究会第37回講演会「最新人工光合成」
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      東京大学先端科学技術研究センター
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      A. Kudo
    • Organizer
      The Solar Fuels at Imperial College
    • Place of Presentation
      London, UK
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  • [Presentation] Photocatalytic and photoelectrochemical water splitting for solar hydrogen production2012

    • Author(s)
      A. Kudo
    • Organizer
      The Gordon Research Conferences
    • Place of Presentation
      Lucca, Italy
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  • [Presentation] p型特性を有するCu系金属複合硫化物光触媒電極を用いた可視光照射下におけるCO2還元反応

    • Author(s)
      高山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      日本化学会第94回春季年会
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      名古屋大学東山キャンパス
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      松本大佑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      日本化学会第94回春季年会
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      名古屋大学東山キャンパス
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  • [Presentation] ZnおよびGa系金属硫化物光触媒を用いた可視光照射下におけるCO2還元反応

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      佐藤航,中西晴香,高山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第113回触媒討論会
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      ロワジールホテル豊橋
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  • [Presentation] ロジウムおよびアンチモンを共ドーピングしたチタン酸ストロンチウムによる水を還元剤とした可視光照射下における硝酸イオンの還元反応

    • Author(s)
      衣笠智樹,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第113回触媒討論会
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      ロワジールホテル豊橋
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  • [Presentation] 金属酸化物光触媒を用いた水分解およびCO2還元反応

    • Author(s)
      佐藤航,中西晴香,髙山大鑑,ジアチンシン,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      工藤昭彦
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      光触媒シンポジウム―第20回記念シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
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      東京大学生産技術研究所コンベンションホール
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      髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
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      横浜市開港記念会館 他
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      中西晴香,髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第112回触媒討論会
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      秋田大学手形キャンパス
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      衣笠智樹,岩瀬顕秀,工藤昭彦
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      秋田大学手形キャンパス
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      佐藤航,中村有希,髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
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      秋田大学手形キャンパス
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      髙山大鑑,岩瀬顕秀,工藤昭彦
    • Organizer
      第112回触媒討論会
    • Place of Presentation
      秋田大学手形キャンパス
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    • Author(s)
      A. Kudo
    • Organizer
      1st International Symposium on Energy Conversion Processes
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      Kyushu Univ.
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  • [Presentation] Photocatalyst Materials Aiming at Artificial Photosynthesis"

    • Author(s)
      A. Kudo
    • Organizer
      International Symposium on Materials Chemistry of Intercalation Compounds (MCIC2013)
    • Place of Presentation
      Waseda Univ. Japan
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  • [Book] ソーラー水素生成に活性な光触媒―人工光合成の核心部を担う2013

    • Author(s)
      工藤昭彦
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      化学同人
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  • [Book] ソーラー水素生成に活性な光触媒―人工光合成の核心部を担う”未来を拓く元素戦略2013

    • Author(s)
      工藤昭彦
    • Publisher
      化学同人
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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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