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分子触媒・反応場・反応解析法の革新と協奏:CO2光多電子還元の学理構築

総括班

研究領域分子触媒・反応場・反応解析法の革新と協奏:CO2光多電子還元の学理構築
研究課題/領域番号 23H03830
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関京都大学

研究代表者

中田 明伸  京都大学, 工学研究科, 講師 (20845531)

研究分担者 山内 幸正  九州大学, 高等研究院(理学系), 准教授 (50631769)
村田 慧  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 理研ECL研究ユニットリーダー (80755835)
宮田 潔志  九州大学, 理学研究院, 准教授 (80808056)
山崎 康臣  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (90784075)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2025年度)
配分額 *注記
12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2025年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード光触媒 / 二酸化炭素還元 / 金属錯体 / 反応場 / 反応解析 / 分子触媒
研究開始時の研究の概要

総括班は「領域外評価委員との連携」「領域会議」「領域内留学」「国内外シンポジウム」「社会へのアウトリーチ活動」 を推進する。具体的推進にはコロナ禍における各メンバーの取組みを最大限活用する。 コミュニケーションツールを用いた「バーチャルラボ」を設立し、遠方の領域内メンバー間でも研究に関する密な連携を”日常的に”行える環境を構築する。本領域の成果はWebサイト、SNSを通じて社会へ継続的に公開を行い、本領域のプレゼンスを日本だけに止まらず世界にもアピールする。以上の取り組みにより、当該研究領域の間口を広げ将来的により多様な研究者が参画できる研究分野へと躍進させる礎を築く。

研究実績の概要

総括班は「領域外評価委員との連携」「領域会議」「領域内留学」「国内外シンポジウム」「社会へのアウトリーチ活動」 を推進する。具体的推進にはコロナ禍における各メンバーの取組みを最大限活用する。 コミュニケーションツールを用いた「バーチャルラボ」を設立し、遠方の領域内メンバー間でも研究に関する密な連携を”日常的に”行える環境を構築する。本領域の成果はWebサイト、SNSを通じて社会へ継続的に 公開を行い、本領域のプレゼンスを日本だけに止まらず世界にもアピールする。以上の取り組みにより、当該研究領域の間口を広げ将来的によ り多様な研究者が参画できる研究分野へと躍進させる礎を築く。
2023年度は、22回の領域内オンラインミーティングと6回の対面ミーティングを行い、各研究者の研究背景理解、成果共有、共同研究策定会議により、遠方の領域内メンバー間も含め研究に関する密な連携推進に大きく貢献した。そのうちオンラインおよび対面会議により領域外評価委員への成果共有および打ち合わせも行った。さらに、九州大と京大のグループ間で学生がラボ滞在し、実験と研究ディスカッションを行う領域内留学も実施した。サイエンスカフェ等のアウトリーチ活動も実施した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画を遥かに上回る22回の領域内オンラインミーティングと6回の対面ミーティングにより、各研究者の研究背景理解、成果共有、共同研究策定会議により、遠方の領域内メンバー間も含め研究に関する密な連携推進に大きく貢献することができた。さらに、初年度から九州大と京大のグループ間で学生がラボ滞在し、実験と研究ディスカッションを行う領域内留学も実施することができ、共同研究推進に加えて学生を含む若手研究者の教育にも貢献した。サイエンスカフェ等のアウトリーチ活動に加え、SNSを通じた領域活動の一般公開を行うことで、本領域は広く認知されてきていると認識している。以上のことから、当初の計画以上に進展していると進捗評価する。

今後の研究の推進方策

2024年度以降も、継続して密で定期的なミーティングを開催することで、領域内の研究推進および連携に貢献する。また、本研究領域および研究コミュニティーのさらなる拡大を目指し、2024年度は国際学会1件、国内学会におけるシンポジウム1件の開催を予定している。そのほか、領域内外に向けた勉強会等の企画も計画している。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 11件、 招待講演 12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Metal-free carbazole-thiophene photosensitizers designed for a dye-sensitized H2-evolving photocatalyst in Z-scheme water splitting2024

    • 著者名/発表者名
      Nakada Akinobu、Yokota Takayuki、Ogura Morihiko、Chang Ninghui、Tomita Osamu、Saeki Akinori、Ogasawara Masamichi、Abe Ryu
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 160 号: 4 ページ: 044710-044710

    • DOI

      10.1063/5.0179225

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intramolecular C-H bond amination catalyzed by myoglobin reconstituted with iron porphycene2024

    • 著者名/発表者名
      Kagawa Yoshiyuki、Oohora Koji、Hayashi Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 252 ページ: 112459-112459

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2023.112459

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porphyrin-Polyoxotungstate Molecular Hybrid as a Highly Efficient, Durable, Visible-Light-Responsive Photocatalyst for Aerobic Oxidation Reactions2024

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Masahiro、Shioya Kaito、Li Chifeng、Yonesato Kentaro、Murata Kei、Ishii Kazuyuki、Yamaguchi Kazuya、Suzuki Kosuke
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 146 号: 7 ページ: 4549-4556

    • DOI

      10.1021/jacs.3c11394

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indication of Intramolecular Triplet?Triplet Annihilation Upconversion in Organic Light‐Emitting Diodes2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Shoma、Goushi Kenichi、Mamada Masashi、Miyazaki Shiori、Miyata Kiyoshi、Onda Ken、Adachi Chihaya
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: 12 号: 3 ページ: 2301924-2301924

    • DOI

      10.1002/adom.202301924

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational design of an artificial ethylbenzene hydroxylase using a molecular dynamics simulation to enhance enantioselectivity2023

    • 著者名/発表者名
      Oohora Koji、Kagawa Yoshiyuki、Nishiura Takako、Mizohata Eiichi、Schwaneberg Ulrich、Hayashi Takashi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 53 号: 2

    • DOI

      10.1093/chemle/upad042

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 均一系光触媒とともに2023

    • 著者名/発表者名
      村田 慧
    • 雑誌名

      CanAppleニュースレター

      巻: 271 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Light-Driven CO2 Fixation/Conversion by Designed Molecular Assemblies2024

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Nakada
    • 学会等名
      13th Japan-China Joint Symposium on Metal Cluster Compounds
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 長鎖アルキル鎖を有する可溶性共役系高分子/ Ru(II)錯体複合光触媒による可視光CO2還元2024

    • 著者名/発表者名
      浅井 俊亮、中田 明伸、鈴木 肇、冨田 修、阿部 竜
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 光増感剤フリーで可視光CO2還元を駆動するカルバゾール修飾型単核錯体光触媒2024

    • 著者名/発表者名
      冨浦 勇哉、中田 明伸、鈴木 肇、冨田 修、阿部 竜
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有機金属錯体を用いる可視・近赤外光反応の開発2024

    • 著者名/発表者名
      村田慧
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(第12回女性化学者奨励賞受賞講演)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of room-temperature phosphorescent iridium porphyrins linked to a nitroxide radical for detecting antioxidants2024

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Yanagikawa, Kei Murata, Kazuyuki Ishii
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Photochemical Properties of Phthalocyanine Complexes Bearing Fluorine and Alkyl Groups2024

    • 著者名/発表者名
      Hongfeng Liu, Kei Murata, Kazuyuki Ishii
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Co-NHC Catalysts Promoting Hydrogen Evolution from Water with High Turnover Number and Frequency2024

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi
    • 学会等名
      Asian International Symposium - Coordination Chemistry, Organo-metallic Chemistry -, The 104th CSJ Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光化学 ~光エネルギーを手にした分子の力で 革新的な技術を切り拓く~2024

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志
    • 学会等名
      Q-AOS Brown Bag Seminar
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidation and Control of Microscopic Mechanisms in Unique Luminescent Molecular Photofunctional Materials2024

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Miyata
    • 学会等名
      The 24th East Asia Workshop on Chemical Dynamics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metal Complex/Semiconductor Hybrid Photoelectrocatalysts and Photocatalysts for CO2 Reduction2023

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Nakada
    • 学会等名
      2023 MRS Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Function-selective modification of Ru complex catalysts on π-conjugated polymers for visible light water oxidation and CO2 reduction2023

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Ishihara, Akinobu Nakada, Hajime Suzuki, Osamu Tomita, Ryu Abe
    • 学会等名
      OKCAT2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可視光により水の酸化及びCO2還元を駆動可能な機能選択的Ru錯体/π共役系ポリマー複合体の開発2023

    • 著者名/発表者名
      石原 弘太郎、中田 明伸、鈴木 肇、冨田 修、阿部 竜
    • 学会等名
      第17回触媒道場
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 可視光応答型π共役高分子への位置・機能選択的Ru錯体修飾に基づく水の酸化およびCO2還元2023

    • 著者名/発表者名
      石原 弘太郎、中田 明伸、鈴木 肇、冨田 修、阿部 竜
    • 学会等名
      第132回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] CO2還元および水の酸化を機能する錯体触媒を内包したπ共役系高分子の光触媒設計2023

    • 著者名/発表者名
      中田 明伸、石原 弘太郎、阿部 竜
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ピレン部位を有する可視光応答型π共役系高分子への機能選択的Ru錯体修飾に基づく水の酸化およびCO2還元2023

    • 著者名/発表者名
      石原 弘太郎、中田 明伸、鈴木 肇、冨田 修、阿部竜
    • 学会等名
      第34回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Photoexcited charge manipulation in π-conjugated polymers bearing metal-complex catalysts for visible-light CO2 reduction2023

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Nakada, Chen Zhang, Ryuichi Miyakawa, Hajime Suzuki, Kosaku Kato, Akinori Saeki, Akira Yamakata, Hiromi Nakai, Ho-Chol Chang, Ryu Abe
    • 学会等名
      31th International Conference on Photochemistry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピレン部位を有するπ共役系高分子へのRu錯体修飾に基づく可視光駆動O2生成2023

    • 著者名/発表者名
      石原 弘太郎、中田 明伸、鈴木 肇、冨田 修、阿部 竜
    • 学会等名
      第42回光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有機ロジウムフタロシアニン錯体の赤色光アンケージングによるラジカル環化反応2023

    • 著者名/発表者名
      Ji Yu、村田慧、石井和之
    • 学会等名
      第34回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Photophysical properties of organoiridium porphyrin complexes linked to a nitroxide radical2023

    • 著者名/発表者名
      Hirohisa Yanagikawa, Kei Murata, Kazuyuki Ishii
    • 学会等名
      25th International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds (ISPPCC)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] レーザー分光で探索する光と化学の協奏2023

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志
    • 学会等名
      日本化学会九州支部2023年度第1回講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Understanding and controlling photofunction in advanced optoelectronics materials using ultrafast spectroscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Miyata
    • 学会等名
      3rd Q-PIT photofunction integration symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultrafast spectroscopy for understanding CO2 reduction mechanisms of photosensitizer-catalyst dyad molecular systems2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Miyata, Yuushi Shimoda, Kei Kamogawa, Yasuomi Yamazaki, Yusuke Tamaki, Osamu Ishitani, Takumi Ehara, Teruyuki Honda, Ren Sato, Yusuke Kuramochi, Akiharu Satake, Ken Onda
    • 学会等名
      The 31st International Conference on Photochemistry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時間分解分光を用いた希土類添加ナノ粒子で生じる 多段階光アップコンバージョン過程の解明と操作2023

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志, 宮崎栞, 辰井謙斗, _田亜美, 高田真子, 杉岡寛爾, 太田充紀, 溝口隆介, 石井あゆみ, 恩田健
    • 学会等名
      第34回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Fast, Efficient, Narrowband Room-Temperature Phosphorescence from Metal-Free 1,2-Diketones2023

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Miyata, Shuji Kimura, Takumi Ehara, Koki Kubo, Erika Ou, Yuya Oshima, Mao Komura, Morihisa Terasaki, Ken Onda, Takuji Ogawa, Yosuke Tani
    • 学会等名
      KJF-ICOMEP2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 時間分解発光分光で追跡する 希土類添加ナノ粒子で生じる 多段階光アップコンバージョン過程2023

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志, 宮崎栞, 辰井謙斗, _田亜美, 高田真子, 杉岡寛爾, 太田充紀, 溝口隆介, 石井あゆみ, 恩田健
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分子性光機能材料の微視的メカニズム解明と制御2023

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志
    • 学会等名
      第17回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高速分光を用いた光機能材料の微視的メカニズム解明と制御2023

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志
    • 学会等名
      Concerto Chemistry Colloquium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a New Photocatalytic System Using Immiscible Double-Layer Solutions2023

    • 著者名/発表者名
      Yasuomi Yamazaki, Masaru Ogasawara, Taro Tsubomura, Yoshiaki Nishibayashi
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) Bali 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/akinobunakada-web/home

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-06-20  

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