スライド 1 - 橋本研究室

橋本研究室
サステイナブル エネルギーの獲得
地球環境の保全・浄化
東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻
〒113-8656 文京区本郷7-3-1 TEL 03-5841-7245 / FAX 03-5841-8751
東京大学先端科学技術研究センター
〒153-8904 目黒区駒場4-6-1 TEL 03-5452-5080 / FAX 03-5452-5084
メール [email protected] / ホームページ www.light.t.u-tokyo.ac.jp
2014/8/20
研究実施場所
電極触媒
本郷
電気・化学エネルギーの相互変換を支える
高効率な電極触媒を創成する
■金属ドープグラフェン触媒の開発
豊富な
材料
・金属を原子レベルでグラフェン内へ導入
・高い触媒活性と耐久性の両立を実現
有価物質
K. Kamiya, K. Hashimoto, S. Nakanishi Chem. Commun., 48, 10213
(2012).
環境汚染
物質
K. Kamiya, K. Hashimoto, S. Nakanishi et al.
ChemElectroChem., 1, 877 (2014).
無害化
H2O
O2
■炭素ベース電極触媒の開発
・高い耐久性と電気伝導性を併せ持つ高効率な
エネルギー変換触媒
Graphene
Y. Zhao, R. Nakamura, K. Kamiya, S. Nakanishi, K. Hashimoto,
Nature Commun., 4, 2390 (2013).
Y. Zhao, K. Kamiya, K. Hashimoto, S. Nakanishi,
Angew. Chem. Int. Ed., 52, 13638 (2014).
Contact Info.: Dr. K. Kamiya ([email protected])
Dr. S. Nakanishi ([email protected])
研究実施場所
人工光合成
理研
中村T
水を電子源として燃料を創る
■光合成PSII中心における酸素
発生機構
有機物や
水素燃料
H2 O
O2
・電荷不均化モデルの提唱
CO2やH2O
T. Takashima, K. Hashimoto, R. Nakamura,
JACS, 134, 1519 (2012).
■マンガン系酸素発生触媒の開発
N
・プロトン・電子輸送の制御
4h+
N
C
N
O
O
O
C
O
O
H2O
C
O
T. Takashima, K. Hashimoto, R. Nakamura,
JACS, 134, 18153 (2012).
O
K+
O
C
O
O2
C
O
N
N
O
O
C
N
N
4e-
生体酵素
マンガン系触媒
植物に学ぶ水の資源化触媒
■二酸化炭素還元触媒の開発
・ 海底熱水域における電気化学的炭素固定
Mogi, T. Ishii, K. Hashimoto, R. Nakamura, Chem. Commn 49,
3967 (2013)
M. Yamamoto, R. Nakamura, K. Oguri, S. Kawagucci, K. Suzuki,
K. Hashimoto, K. Takai Angew. Chem. Int. Ed., 52, 10758 (2013)
Contact Info.: Dr. R. Nakamura ([email protected])
細胞外電子移動
研究実施場所
本郷
理研中村T
生体電子移動を基軸として生命を理解し、制御する
■細胞外電子移動メカニズム
・微生物が細胞外へ電子を移動させる機構の解明
A. Okamoto, K. Hashimoto, K. H. Nealson, R. Nakamura,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 110, 7856 (2013).
A.Okamoto, K. Saito, K. Inoue, K. H. Nealson, K. Hashimoto,
R. Nakamura, Energy Environ. Sci., 7, 1357(2014).
A. Okamoto, K. Hashimoto, K. H. Nealson, Angew. Chem. Int. Ed.,
DOI: 10.1002/anie.201407004R1 (2014)
■ミネラル・微生物間相互作用を
利用した生体活性制御
・微生物による導電性ネットワークの自己形成を
鉄鉱物で誘起
分子レベル生体電子移動機構
R. Nakamura, F. Kai, A. Okamoto, K. Hashimoto,
J. Mater. Chem. A, 1, 5148 (2013).
・鉄材料腐食菌への電気刺激による防蝕技術の開発
特許申請中
Contact Info.: Dr. A. Okamoto ([email protected])
Dr. R. Nakamura ([email protected])
生細胞代謝制御
研究実施場所
本郷
生細胞内レドックス環境を電気化学的に自在に操る
e-
e-
e-
■生体親和型電子メディエーターの開発
e-
NAD(P)H,
Quinol, etc.
・生体親和性を有する細胞膜透過型電子伝達分子の
設計と合成
K. Nishio, R. Nakamura, X. Lin, T. Konno, K. Ishihara, S. Nakanishi,
K. Hashimoto, ChemPhysChem, 14, 2159 (2013).
Cytosol
電子伝達メディエーター
■有価物質の微生物生産
・微生物代謝の電気化学制御を介した有価物質の
微生物生産
K. Nishio, Y. Kimoto, J. Song, T. Konno, K. Ishihara, S. Kato,
K. Hashimoto, S. Nakanishi, ES&T Lett., 1, 40 (2014).
■生命周期の本質を探求
・生物時計の電気化学制御と計測
Y. Lu, K. Nishio, S. Matsuda, Y. Toshima, H. Ito, T. Konno,
K. Ishihara, S. Kato, K. Hashimoto, S. Nakanishi,
Angew. Chem. Int. Ed., 53, 2208 (2014). (Selected as HOT paper)
生物時計の電気化学制御
Contact Info.: Dr. S. Nakanishi ([email protected])
有機太陽電池
研究実施場所
理研
但馬T
高効率な有機薄膜太陽電池を創る
■新規な高分子材料の開発
・太陽光を効率的に吸収して、高い光電変換効率
を示す半導体材料を合成
E. J. Zhou, J. Z. Cong, K. Hashimoto, K. Tajima,
Energy Environ. Sci., 5, 9756 (2012).
■薄膜中ナノ構造の制御
・半導体ブロックコポリマーの合成と薄膜中の
自発的な構造制御
S. Miyanishi, Y. Zhang, K. Hashimoto, K. Tajima,
Macromolecules, 45, 6424 (2012).
■電荷分離界面構造の研究
・「貼り合わせ」による分子界面の構築と有機
太陽電池への応用
Y. F. Zhong, A. Tada, S. Izawa, K. Hashimoto, K. Tajima,
Adv. Energy Mater., 4, 1301332 (2013).
Contact Info.: Dr. K. Tajima ([email protected])
研究実施場所
光触媒
先端研
可視光に応答する実用光触媒を開発する
Fe(III)
Ti(IV)
■可視光応答光触媒の開発
・可視光下で高い光誘起分解活性をもつ材料の
バンドエンジニアリングによる設計と創製
可視光光触媒材料(Fe(III)-Ti(IV)-TiO2)
■副タ Tent
イト ル
説明文
***, ****, K. Tajima, JACS **** (201*)
Film
■******
***********
M. Liu, X. Q. Qiu, K. Hashimoto, M. Miyauchi,
J. Am. Chem. Soc., 135, 10064 (2013).
M. Liu, X. Q. Qiu, K. Hashimoto, M. Miyauchi et al.,
ACS Nano, 8 , 7229 (2014).
■可視光応答光触媒の応用展開
***, ****, K. Tajima, JACS **** (201*)
■******
***********
・産学で光触媒コンソーシアムを設立
・光触媒材料の実空間での効果検証を実施
***, ****, K. Tajima, JACS **** (201*)
Tile
Glass
Air cleaner
空港施設での光触媒材料の展開
Contact Info.: Dr. K. Sunada ([email protected])