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鉄イオンをエネルギー媒体とした非光合成型太陽光炭酸ガス固定

研究課題

研究課題/領域番号 24655167
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関独立行政法人理化学研究所 (2013)
東京大学 (2012)

研究代表者

中村 龍平  独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (10447419)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード二酸化炭素固定 / 酸素発生反応 / 太陽エネルギー変換 / 鉄酸化細菌
研究概要

深海底に生息する鉄酸化菌の一種Mariprofundus ferrooxidansの電気化学培養に成功した。また、M. ferrooxydansはFe2+とO2の酸化還元反応によって得られる190 mVの電位差を用いてプロトン駆動力を作り出し、体内で電子を0.95 eV昇圧することによってCO2固定によるバイオポリマー生成を行うことが明らかとなった。この結果は、M. ferrooxydansの昇圧機構に着目することで、水を電子源とした連続的なCO2還元反応が200 mV程度の外部電圧によって進行可能であることを示している。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 13件)

  • [雑誌論文] Low-voltage electrochemical CO2 reduction by bacterial voltage-multiplier circuits2013

    • 著者名/発表者名
      Taketo Mogi, Takumi Ishii, Kazuhito Hashimoto, Ryuhei Nakamura
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 49 号: 38 ページ: 3967-3969

    • DOI

      10.1039/c2cc37986d

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of Charge Disproportionation of MnO_2 Electrocatalysts for Efficient Water Oxidation under Neutral Conditions2012

    • 著者名/発表者名
      T. Takashima, K. Hashimoto, R. Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society

      巻: 134 号: 44 ページ: 18153-18156

    • DOI

      10.1021/ja306499n

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自然に学ぶ水分解触媒の開発2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      第20回記念シンポジウム「光触媒反応の最近の展開」
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2013-12-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 光合成PSII中心から学ぶ酸素発生触媒の開発─電子プロトン輸送制御による高活性化2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      第13回光触媒研究討論会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2013-07-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design Principle of Multi-electron Water Oxidation Catalysts Composed of Mn Oxides2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      223rd Meeting of the Electrochemical Society (ECS)
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multielectron Oxidation of Water Mediated by Mn Oxides : Mechanism and Visible-light Sensitization for Artificial Photosynthesis2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      245th ACS National Meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design Principle of Multi-electron Water Oxidation Catalysts Composed of Mn Oxides2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      223rd Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      カナダ、トロント
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multielectron Oxidation of Water Mediated by Mn Oxides: Mechanism and Visible-light Sensitization for Artificial Photosynthesis2013

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      245th ACS National Meeting
    • 発表場所
      米国、ニューオリンズ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visible-light-absorbing polyoxometalates as building blocks for all-inorganic photosynthetic assemblies2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平, 高嶋敏弘, 山口晃, 橋本和仁
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Bio-Geo-Inspired Water Oxidation Catalysts for Artificial Photosynthesis2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      62^<nd> Japan Society of Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Toyama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of Mn-oxide Electrocatalysts for Water Oxidation Reaction based on in-situ Spectroscopic Identification of Intermediate Species2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      3^<rd> International Symposium on Solar Cells and Solar fuels
    • 発表場所
      Dairen, China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electroecosystems in black-smoker hydrothermal environments2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      14^<th> International Symposium on Microbial Ecology (ISME14)
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ELECTROECOSYSTEM IN BLACK-SMOKER HYDROTHEMAL ENVIRONMENTS2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      14th International Symposium on Microbial Ecology
    • 発表場所
      デンマーク、コペンハーゲン
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of Mn-oxide Electrocatalysts for Water Oxidation Reaction based on in-situ Spectroscopic Identification of Intermediate Species2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      the 3rd International Symposium on Solar Cells and Solar Fuels, invited talk ((Dalian))
    • 発表場所
      中国、大連
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bio-Geo-Inspired Water Oxidation Catalysts for Artificial Photosynthesis2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      62nd Japan Society of Coordination Chemistry
    • 発表場所
      富山市、富山大学五福キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visible-Light-Absorbing Polyoxometalates as Building Blocks for All-Inorganic Photosynthetic Assemblies2012

    • 著者名/発表者名
      中村龍平、高嶋敏弘、山口晃、橋本和仁
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      米国、ハワイ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 光合成PSII中心から学ぶ酸素発生触媒の開発─電子プロトン輸送制御による高活性化

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      第13回光触媒研究討論会
    • 発表場所
      東京都、東京大学先端科学研究センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自然に学ぶ水分解触媒の開発

    • 著者名/発表者名
      中村龍平
    • 学会等名
      光触媒反応の最近の展開
    • 発表場所
      東京都、東京大学先端科学研究センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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