2025/09/30 更新

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マエダ カズヒコ
前田 和彦
MAEDA KAZUHIKO
所属
理学院 教授
職名
教授
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News & Topics

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News & Media

学位

  • 博士(工学) ( 東京大学 )

研究キーワード

  • 層状化合物

  • 水分解

  • 水素製造

  • 光触媒

  • (オキシ)ナイトライド

  • 光エネルギー変換

研究分野

  • ナノテク・材料 / 基礎物理化学

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 電子デバイス、電子機器

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 触媒プロセス、資源化学プロセス

  • ナノテク・材料 / 無機・錯体化学

  • ナノテク・材料 / 機能物性化学

  • ナノテク・材料 / ナノ構造化学

  • ナノテク・材料 / ナノ構造物理

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学歴

  • 東京大学   工学系研究科   化学システム工学専攻

    - 2007年

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    国名: 日本国

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経歴

  • 東京科学大学   理学院化学系   教授

    2024年10月 - 現在

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    国名:日本国

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  • 東京工業大学   理学院   教授

    2022年4月 - 2024年9月

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    国名:日本国

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  • 東京工業大学   化学系   准教授

    2016年4月 - 2022年3月

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  • 東京工業大学   准教授

    2012年8月 - 2016年3月

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  • 科学技術振興機構   さきがけ研究者

    2010年10月 - 2014年3月

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  • 東京大学 大学院工学系研究科 化学システム工学専攻 堂免・久保田研究室   助教

    2009年4月 - 2012年7月

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  • ペンシルベニア州立大学化学科   博士研究員

    2008年4月 - 2009年3月

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  • 東京大学大学院工学系研究科   博士研究員

    2007年10月 - 2008年3月

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所属学協会

委員歴

  • ...触媒学会討論会委員・学術委員(兼任)  

    2010年3月   

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  • 2006年3月...触媒学会教育推進委員(~2008年3月)  

    2008年3月   

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  • 2006年9月...触媒学会若手会代表幹事(~2007年10月)  

    2007年10月   

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  • ...触媒学会若手会幹事  

    2005年9月   

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論文

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書籍等出版物

  • エコマテリアルハンドブック (執筆分担-Ⅲ部次世代エコマテリアル~3.3.3 水素製造-光触媒~)

    エヌ・ティー・エス  2006年 

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  • 可視光応答型光触媒の開発と応用 (執筆分担-第6章6.7~(オキシ)ナイトライド型光触媒~)

    シーエムシー出版  2005年 

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  • 水の特性・機能と応用技術 (執筆分担-第4章第2節~水分解のための可視光応答型非酸化物系光触媒の開発~)

    技術教育出版社  2005年 

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  • Nanomaterials: Design and Simulation ~Nano Particulated Photocatalysts for Overall Water Splitting under Visible Light~

    Elsevier 

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MISC

  • MgCr2S4の選択的メタセシス合成

    三浦章, 井藤浩明, BARTEL Christopher J., SUN Wenhao, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治, 中田博子, 前田和彦, CEDER Gerbrand, CEDER Gerbrand

    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM)   2020   2020年

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  • Metal-Complex/Semiconductor Hybrid Photocatalysts and Photoelectrodes for CO2 Reduction Driven by Visible Light

    Kazuhiko Maeda

    Advanced Materials   31 ( 25 )   2019年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等   出版者・発行元:Wiley-VCH Verlag  

    DOI: 10.1002/adma.201808205

    Scopus

    PubMed

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  • 混合アニオン化合物および酸化物の構造,電子密度および拡散経路【JST・京大機械翻訳】

    YASHIMA Masatomo, HIBINO Keisuke, TSUJIGUCHI Takafumi, FUJII Kotaro, MURAKAMI Taito, MAEDA Kazuhiko

    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM)   2019   2019年

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  • 六方晶ペロブスカイト関連酸化物Ba_3MoNbO_8-δとその関連物質の酸化物イオン拡散経路と伝導率【JST・京大機械翻訳】

    SAKUDA Yuichi, TUJIGUCHI Takafumi, FUJII Kotaro, NIWA Eiki, MURAKAMI Taito, NISHIOKA Shunta, NISHIOKA Shunta, HESTER James R., MAEDA Kazuhiko, YASHIMA Masatomo

    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM)   2019   2019年

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  • Water Splitting on Rutile TiO2-Based Photocatalysts

    Akinobu Miyoshi, Shunta Nishioka, Kazuhiko Maeda

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL   24 ( 69 )   18204 - 18219   2018年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    DOI: 10.1002/chem.201800799

    Web of Science

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  • CO2還元に活性なRu(II)錯体/Ag/C3N4複合光触媒におけるAgの担持効果の検討

    安大賢, 金澤知器, 栗木亮, 野澤俊介, 石谷治, 前田和彦

    光がかかわる触媒化学シンポジウム講演要旨集   36th   43   2017年6月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

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  • 金属錯体と半導体を複合化した光触媒および光電気化学セルによるCO₂還元反応 (特集 人工光合成)

    栗木 亮, 熊谷 啓, 前田 和彦, 石谷 治

    表面科学 = Journal of the Surface Science Society of Japan   38 ( 6 )   291 - 296   2017年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本表面科学会  

    DOI: 10.1380/jsssj.38.291

    CiNii Books

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  • カーボンナイトライドと金属錯体からなるハイブリッド材料を光触媒とした二酸化炭素還元反応 (特集 人工光合成 : 水の分解から二酸化炭素の資源化まで)

    栗木 亮, 前田 和彦

    機能材料   37 ( 4 )   11 - 18   2017年4月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:シーエムシー出版  

    CiNii Books

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  • Development of Novel Photocatalyst and Cocatalyst Materials for Water Splitting under Visible Light

    Kazuhiko Maeda, Kazunari Domen

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   89 ( 6 )   627 - 648   2016年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    DOI: 10.1246/bcsj.20150441

    Web of Science

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  • Effects of the physicochemical properties of rutile titania powder on photocatalytic water oxidation

    Kazuhiko Maeda

    ACS Catalysis   4 ( 6 )   1632 - 1636   2014年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等   出版者・発行元:American Chemical Society  

    DOI: 10.1021/cs500159a

    Scopus

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  • Improvement of the photocatalytic hydrogen evolution activity of Sm2Ti2S2O5 under visible light by metal ion additives (vol 280, pg 1, 2011)

    Fuxiang Zhang, Kazuhiko Maeda, Tsuyoshi Takata, Kazunari Domen

    JOURNAL OF CATALYSIS   286   298 - 298   2012年2月

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  • Photocatalytic water splitting using semiconductor particles: History and recent developments

    Kazuhiko Maeda

    Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews   12 ( 4 )   237 - 268   2011年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    DOI: 10.1016/j.jphotochemrev.2011.07.001

    Scopus

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  • Modification of oxysulfides with two nanoparticulate cocatalysts to achieve enhanced hydrogen production from water with visible light (vol 46, pg 7313, 2010)

    Fuxiang Zhang, Kazuhiko Maeda, Tsuyoshi Takata, Kazunari Domen

    CHEMICAL COMMUNICATIONS   47 ( 48 )   12883 - 12883   2011年

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    記述言語:英語  

    Web of Science

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  • ニオブ酸ナノスクロールを用いた色素増感型可視光水素生成反応

    前田 和彦, Mallouk Thomas E.

    觸媒 = Catalyst   52 ( 6 )   435 - 437   2010年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:触媒学会  

    CiNii Books

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  • Effect of TiCl(4) treatment on the photoelectrochemical properties of LaTiO(2)N electrodes for water splitting under visible light

    Naoyuki Nishimura, Biet Raphael, Kazuhiko Maeda, Laurent Le Gendre, Ryu Abe, Jun Kubota, Kazunari Domen

    THIN SOLID FILMS   518 ( 20 )   5855 - 5859   2010年8月

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  • Photocatalytic Hydrogen Evolution from Water Using Copper Gallium Sulfide under Visible-Light Irradiation

    Masashi Tabata, Kazuhiko Maeda, Takahiro Ishihara, Tsutomu Minegishi, Tsuyoshi Takata, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   114 ( 25 )   11215 - 11220   2010年7月

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  • Modified Ta3N5 Powder as a Photocatalyst for O-2 Evolution in a Two-Step Water Splitting System with an Iodate/Iodide Shuttle Redox Mediator under Visible Light

    Masashi Tabata, Kazuhiko Maeda, Masanobu Higashi, Daling Lu, Tsuyoshi Takata, Ryu Abe, Kazunari Domen

    LANGMUIR   26 ( 12 )   9161 - 9165   2010年6月

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  • Photoelectrochemical water splitting using a Cu(In,Ga)Se-2 thin film

    Daisuke Yokoyama, Tsutomu Minegishi, Kazuhiko Maeda, Masao Katayama, Jun Kubota, Akira Yamada, Makoto Konagai, Kazunari Domen

    ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS   12 ( 6 )   851 - 853   2010年6月

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  • Efficient Nonsacrificial Water Splitting through Two-Step Photoexcitation by Visible Light using a Modified Oxynitride as a Hydrogen Evolution Photocatalyst

    Kazuhiko Maeda, Masanobu Higashi, Daling Lu, Ryu Abe, Kazunari Domen

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   132 ( 16 )   5858 - 5868   2010年4月

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  • Isotopic and kinetic assessment of photocatalytic water splitting on Zn-added Ga2O3 photocatalyst loaded with Rh2-yCryO3 cocatalyst

    Takashi Hisatomi, Kazuo Miyazaki, Kazuhiro Takanabe, Kazuhiko Maeda, Jun Kubota, Yoshihisa Sakata, Kazunari Domen

    CHEMICAL PHYSICS LETTERS   486 ( 4-6 )   144 - 146   2010年2月

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  • Solid Solution of GaN and ZnO as a Stable Photocatalyst for Overall Water Splitting under Visible Light

    Kazuhiko Maeda, Kazunari Domen

    CHEMISTRY OF MATERIALS   22 ( 3 )   612 - 623   2010年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    DOI: 10.1021/cm901917a

    Web of Science

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  • Simultaneous photodeposition of rhodium-chromium nanoparticles on a semiconductor powder: structural characterization and application to photocatalytic overall water splitting

    Kazuhiko Maeda, Daling Lu, Kentaro Teramura, Kazunari Domen

    ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE   3 ( 4 )   471 - 478   2010年

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  • Experimental visualization of covalent bonds and structural disorder in a gallium zinc oxynitride photocatalyst (Ga1-xZnx)(N1-xOx): origin of visible light absorption

    Masatomo Yashima, Hiroki Yamada, Kazuhiko Maeda, Kazunari Domen

    CHEMICAL COMMUNICATIONS   46 ( 14 )   2379 - 2381   2010年

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  • Synthesis of a Carbon Nitride Structure for Visible-Light Catalysis by Copolymerization

    Jinshui Zhang, Xiufang Chen, Kazuhiro Takanabe, Kazuhiko Maeda, Kazunari Domen, Jan Dirk Epping, Xianzhi Fu, Markus Antonietti, Xinchen Wang

    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION   49 ( 2 )   441 - 444   2010年

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  • Highly active tantalum(v) nitride nanoparticles prepared from a mesoporous carbon nitride template for photocatalytic hydrogen evolution under visible light irradiation

    Leny Yuliati, Jae-Hun Yang, Xinchen Wang, Kazuhiko Maeda, Tsuyoshi Takata, Markus Antonietti, Kazunari Domen

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY   20 ( 21 )   4295 - 4298   2010年

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  • Preparation of Core-Shell-Structured Nanoparticles (with a Noble-Metal or Metal Oxide Core and a Chromia Shell) and Their Application in Water Splitting by Means of Visible Light

    Kazuhiko Maeda, Naoyuki Sakamoto, Takahiro Ikeda, Hajime Ohtsuka, Anke Xiong, Daling Lu, Masayuki Kanehara, Toshiharu Teranishi, Kazunari Domen

    CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL   16 ( 26 )   7750 - 7759   2010年

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  • Photocatalytic Overall Water Splitting Promoted by Two Different Cocatalysts for Hydrogen and Oxygen Evolution under Visible Light

    Kazuhiko Maeda, Anke Xiong, Taizo Yoshinaga, Takahiro Ikeda, Naoyuki Sakamoto, Takashi Hisatomi, Masaki Takashima, Daling Lu, Masayuki Kanehara, Tohru Setoyama, Toshiharu Teranishi, Kazunari Domen

    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION   49 ( 24 )   4096 - 4099   2010年

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  • Aspects of the Water Splitting Mechanism on (Ga1-xZnx)(N1-xOx) Photocatalyst Modified with Rh2-yCryO3 Cocatalyst

    Takashi Hisatomi, Kazuhiko Maeda, Kazuhiro Takanabe, Jun Kubota, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   113 ( 51 )   21458 - 21466   2009年12月

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  • Visible Light Water Splitting Using Dye-Sensitized Oxide Semiconductors

    W. Justin Youngblood, Seung-Hyun Anna Lee, Kazuhiko Maeda, Thomas E. Mallouk

    ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH   42 ( 12 )   1966 - 1973   2009年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    DOI: 10.1021/ar9002398

    Web of Science

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  • A precursor route to prepare tantalum (V) nitride nanoparticles with enhanced photocatalytic activity for hydrogen evolution under visible light

    Kazuhiko Maeda, Naoyuki Nishimura, Kazunari Domen

    APPLIED CATALYSIS A-GENERAL   370 ( 1-2 )   88 - 92   2009年11月

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  • Highly dispersed noble-metal/chromia (core/shell) nanoparticles as efficient hydrogen evolution promoters for photocatalytic overall water splitting under visible light

    Naoyuki Sakamoto, Hajime Ohtsuka, Takahiro Ikeda, Kazuhiko Maeda, Daling Lu, Masayuki Kanehara, Kentaro Teramura, Toshiharu Teranishi, Kazunari Domen

    NANOSCALE   1 ( 1 )   106 - 109   2009年10月

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  • Effect of electrolyte addition on activity of (Ga1-xZnx)(N1-xOx) photocatalyst for overall water splitting under visible light

    Kazuhiko Maeda, Hideaki Masuda, Kazunari Domen

    CATALYSIS TODAY   147 ( 3-4 )   173 - 178   2009年10月

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  • Ordered Mesoporous SBA-15 Type Graphitic Carbon Nitride: A Semiconductor Host Structure for Photocatalytic Hydrogen Evolution with Visible Light

    Xiufang Chen, Young-Si Jun, Kazuhiro Takanabe, Kazuhiko Maeda, Kazunari Domen, Xianzhi Fu, Markus Antonietti, Xinchen Wang

    CHEMISTRY OF MATERIALS   21 ( 18 )   4093 - 4095   2009年9月

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  • Calcium Niobate Nanosheets Prepared by the Polymerized Complex Method as Catalytic Materials for Photochemical Hydrogen Evolution

    Kazuhiko Maeda, Miharu Eguchi, W. Justin Youngblood, Thomas E. Mallouk

    CHEMISTRY OF MATERIALS   21 ( 15 )   3611 - 3617   2009年8月

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  • Role and Function of Noble-Metal/Cr-Layer Core/Shell Structure Cocatalysts for Photocatalytic Overall Water Splitting Studied by Model Electrodes

    Masaaki Yoshida, Kazuhiro Takanabe, Kazuhiko Maeda, Akio Ishikawa, Jun Kubota, Yoshihisa Sakata, Yasunari Ikezawa, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   113 ( 23 )   10151 - 10157   2009年6月

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  • Physicochemical Effects on Photocatalytic Water Oxidation by Titanium Fluorooxynitride Powder under Visible Light

    Kazuhiko Maeda, Byongjin Lee, Daling Lu, Kazunari Domen

    CHEMISTRY OF MATERIALS   21 ( 11 )   2286 - 2291   2009年6月

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  • Photocatalytic Hydrogen Evolution from Hexaniobate Nanoscrolls and Calcium Niobate Nanosheets Sensitized by Ruthenium(II) Bipyridyl Complexes

    Kazuhiko Maeda, Miharu Eguchi, Seung-Hyun Anna Lee, W. Justin Youngblood, Hideo Hata, Thomas E. Mallouk

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   113 ( 18 )   7962 - 7969   2009年5月

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  • Nanoparticulate precursor route to fine particles of TaON and ZrO2-TaON solid solution and their photocatalytic activity for hydrogen evolution under visible light

    Kazuhiko Maeda, Hiroaki Terashima, Kentaro Kase, Kazunari Domen

    APPLIED CATALYSIS A-GENERAL   357 ( 2 )   206 - 212   2009年4月

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  • 水素発生に選択性を示すCr不動態膜の表面修飾による水分解光触媒の活性向上メカニズム

    吉田 真明, 高鍋 和広, 前田 和彦, 久保田 純, 池澤 泰成, 堂免 一成

    觸媒 = Catalyst   51 ( 2 )   87 - 89   2009年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:触媒学会  

    CiNii Books

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  • Photocatalytic Activities of Graphitic Carbon Nitride Powder for Water Reduction and Oxidation under Visible Light

    Kazuhiko Maeda, Xinchen Wang, Yasushi Nishihara, Daling Lu, Markus Antonietti, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   113 ( 12 )   4940 - 4947   2009年3月

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  • Photoresponse of GaN:ZnO Electrode on FTO under Visible Light Irradiation

    Hiroshi Hashiguchi, Kazuhiko Maeda, Ryu Abe, Akio Ishikawa, Jun Kubota, Kazunari Domen

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   82 ( 3 )   401 - 407   2009年3月

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  • Synthesis and photocatalytic activity of gallium-zinc-indium mixed oxynitride for hydrogen and oxygen evolution under visible light

    Kumiko Kamata, Kazuhiko Maeda, Daling Lu, Yoko Kako, Kazunari Domen

    CHEMICAL PHYSICS LETTERS   470 ( 1-3 )   90 - 94   2009年2月

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  • Polymer Semiconductors for Artificial Photosynthesis: Hydrogen Evolution by Mesoporous Graphitic Carbon Nitride with Visible Light

    Xinchen Wang, Kazuhiko Maeda, Xiufang Chen, Kazuhiro Takanabe, Kazunari Domen, Yidong Hou, Xianzhi Fu, Markus Antonietti

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   131 ( 5 )   1680 - +   2009年2月

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  • A metal-free polymeric photocatalyst for hydrogen production from water under visible light

    Xinchen Wang, Kazuhiko Maeda, Arne Thomas, Kazuhiro Takanabe, Gang Xin, Johan M. Carlsson, Kazunari Domen, Markus Antonietti

    NATURE MATERIALS   8 ( 1 )   76 - 80   2009年1月

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  • The Effects of Starting Materials in the Synthesis of (Ga1-xZnx)(N1-xOx) Solid Solution on Its Photocatalytic Activity for Overall Water Splitting under Visible Light

    Takashi Hisatomi, Kazuhiko Maeda, Daling Lu, Kazunari Domen

    CHEMSUSCHEM   2 ( 4 )   336 - 343   2009年

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  • Comparison of two- and three-layer restacked Dion-Jacobson phase niobate nanosheets as catalysts for photochemical hydrogen evolution

    Kazuhiko Maeda, Thomas E. Mallouk

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY   19 ( 27 )   4813 - 4818   2009年

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  • Enhancement of photocatalytic activity of zinc-germanium oxynitride solid solution for overall water splitting under visible irradiation

    Kazuhiro Takanabe, Tsutomu Uzawa, Xinchen Wang, Kazuhiko Maeda, Masao Katayama, Jun Kubota, Akihiko Kudo, Kazunari Domen

    DALTON TRANSACTIONS   ( 45 )   10055 - 10062   2009年

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  • Niobium Oxide Nanoscrolls as Building Blocks for Dye-Sensitized Hydrogen Production from Water under Visible Light Irradiation

    Kazuhiko Maeda, Miharu Eguchi, W. Justin Youngblood, Thomas E. Mallouk

    CHEMISTRY OF MATERIALS   20 ( 21 )   6770 - 6778   2008年11月

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  • Surface modification of TaON with monoclinic ZrO2 to produce a composite photocatalyst with enhanced hydrogen evolution activity under visible light

    Kazuhiko Maeda, Hiroaki Terashima, Kentaro Kase, Masanobu Higashi, Masashi Tabata, Kazunari Domen

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   81 ( 8 )   927 - 937   2008年8月

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  • Enhancement of photocatalytic activity of (Zn(1+x)Ge)(N(2)O(x)) for visible-light-driven overall water splitting by calcination under nitrogen

    Xinchen Wang, Kazuhiko Maeda, Yungi Lee, Kazunari Domen

    CHEMICAL PHYSICS LETTERS   457 ( 1-3 )   134 - 136   2008年5月

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  • Photocatalytic activity of (Ga1-xZnx)(N1-xOx) for visible-light-driven H-2 and O-2 evolution in the presence of sacrificial reagents

    Kazuhiko Maeda, Hiroshi Hashiguchi, Hideaki Masuda, Ryu Abe, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   112 ( 9 )   3447 - 3452   2008年3月

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  • Effect of post-calcination on photocatalytic activity of (Ga1-xZnx)(N1-xOx) solid solution for overall water splitting under visible light

    Kazuhiko Maeda, Kentaro Teramura, Kazunari Domen

    JOURNAL OF CATALYSIS   254 ( 2 )   198 - 204   2008年3月

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  • Direct deposition of nanoparticulate rhodium-chromium mixed-oxides on a semiconductor powder by band-gap irradiation

    Kazuhiko Maeda, Daling Lu, Kentaro Teramura, Kazunari Domen

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY   18 ( 30 )   3539 - 3542   2008年

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  • Development of cocatalysts for photocatalytic overall water splitting on (Ga1-x Znx)(N1-x Ox) solid solution

    Maeda, K., Teramura, K., Domen, K.

    Catalysis Surveys from Asia   11 ( 4 )   145 - 157   2007年12月

  • Studies on TiNxOyFz as a visible-light-responsive photocatalyst

    Kazuhiko Maeda, Yoshiki Shimodaira, Byonjin Lee, Kentaro Teramura, Daling Lu, Hisayoshi Kobayashi, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   111 ( 49 )   18264 - 18270   2007年12月

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  • Origin of visible light absorption in GaN-Rich (Ga1-xZnx)(N1-xOx) photocatalysts

    Takeshi Hirai, Kazuhiko Maeda, Masaaki Yoshida, Jun Kubota, Shigeru Ikeda, Michio Matsumura, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   111 ( 51 )   18853 - 18855   2007年12月

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  • Dependence of activity and stability of germanium nitride powder for photocatalytic overall water splitting on structural properties

    Kazuhiko Maeda, Nobuo Saito, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen

    CHEMISTRY OF MATERIALS   19 ( 16 )   4092 - 4097   2007年8月

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  • Preparation of (Ga1-xZnx) (N1-xOx) solid-solution from ZnGa2O4 and ZnO as a photo-catalyst for overall water splitting under visible light

    Xiaojun Sun, Kazuhiko Maeda, Mael Le Faucheur, Kentaro Teramura, Kazunari Domen

    APPLIED CATALYSIS A-GENERAL   327 ( 1 )   114 - 121   2007年7月

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  • Photocatalytic overall water splitting on gallium nitride powder

    Kazuhiko Maeda, Kentaro Teramura, Nobuo Saito, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen

    BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN   80 ( 5 )   1004 - 1010   2007年5月

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  • Roles of Rh/Cr2O3 (core/shell) nanoparticles photodeposited on visible-light-responsive (Ga1-xZnx)(N1-xOx) solid solutions in photocatalytic overall water splitting

    Kazuhiko Maeda, Kentaro Teramura, Daling Lu, Nobuo Saito, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C   111 ( 20 )   7554 - 7560   2007年5月

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  • Photocatalytic Properties of RuO2-Loaded β-Ge3N4 for Overall Water Splitting

    Kazuhiko Maeda, Nobuo Saito, Daling Lu, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen

    The Journal of Physical Chemistry C   111 ( 12 )   4749 - 4755   2007年3月

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  • Erratum to 'Crystal structure and optical properties of (Ga1-xZnx)(N1-xOx) oxynitride photocatalyst (x = 0.13)' [Chem. Phys. Lett. 416 (2005) 225-228] (DOI:10.1016/j.cplett.2005.09.092)

    Yashima, M., Maeda, K., Teramura, K., Takata, T., Domen, K.

    Chemical Physics Letters   433 ( 4-6 )   454 - 454   2007年1月

  • Overall water splitting using (oxy)nitride photocatalysts

    Maeda, Kazuhiko, Teramura, Kentaro, Saito, Nobuo, Inoue, Yasunobu, Kobayashi, Hisayoshi, Domen, Kazunari

    Pure and Applied Chemistry   78 ( 12 )   2267 - 2276   2006年12月

  • Improvement of photocatalytic activity of (Ga1-xZnx)(N1-xOx) solid solution for overall water splitting by co-loading Cr and another transition metal

    Kazuhiko Maeda, Kentaro Teramura, Nobuo Saito, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen

    JOURNAL OF CATALYSIS   243 ( 2 )   303 - 308   2006年10月

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  • 窒化ガリウム-酸化亜鉛固溶体を光触媒とした水の可視光完全分解反応

    前田 和彦, 寺村 謙太郎, 高田 剛, 斉藤 信雄, 井上 泰宣, 小林 久芳, 堂免 一成

    触媒 = Catalysts & Catalysis   48 ( 6 )   391 - 393   2006年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:触媒学会  

    CiNii Books

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  • 不均一系光触媒を用いた水素製造技術(<特集>燃料電池)

    前田 和彦, 堂免 一成, Kazuhiko MAEDA, Kazunari DOMEN

    日本AEM学会誌 = Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics   14 ( 3 )   274 - 279   2006年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本AEM学会  

    Various types of (oxy)nitrides are presented as promising candidates of visible-light-driven photocatalysts for overall water splitting. A novel solid solution of GaN and ZnO, (Ga_<1-x>Zn_x)(N_<1-x>O_x), with a band gap of 2.4-2.8 eV (depending on the composition) achieves overall water splitting under visible light (λ>400nm) when loaded with an appropriate cocatalyst. The narrower band gap of the solid solution is attributed to the bonding between Zn and N atoms at the top of the valence band. The quantum efficiency of (Ga_<1-x>Zn_x)(N_<1-x>O_x) with Rh and Cr mixed-oxide nanoparticles is 2-3% at 420-440nm. Although the quantum efficiency of the material is as yet too low for practical application, this is the first example of overall water splitting using a particulate photocatalyst with a band gap in the visible-light region. All of the successful photocatalysts developed for overall water splitting over the past 30 years have been comprised solely of metal oxides. The discovery of a non-oxide photocatalyst achieving the same function as the metal oxide is expected to stimulate research on non-oxide photocatalysts for solar energy conversion.

    CiNii Books

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    その他リンク: https://projects.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=310082

  • Efficient overall water splitting under visible-light irradiation on (Ga1-xZnx)( N1-xOx) dispersed with Rh-Cr mixed-oxide nanoparticles: Effect of reaction conditions on photocatalytic activity

    K Maeda, K Teramura, H Masuda, T Takata, N Saito, Y Inoue, K Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B   110 ( 26 )   13107 - 13112   2006年7月

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  • Characterization of Rh-Cr mixed-oxide nanoparticles dispersed on (Ga1-xZnx)(N1-xOx) as a cocatalyst for visible-light-driven overall water splitting

    Kazuhiko Maeda, Kentaro Teramura, Daling Lu, Tsuyoshi Takata, Nobuo Saito, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B   110 ( 28 )   13753 - 13758   2006年7月

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  • Photocatalyst releasing hydrogen from water - Enhancing catalytic performance holds promise for hydrogen production by water splitting in sunlight.

    K Maeda, K Teramura, DL Lu, T Takata, N Saito, Y Inoue, K Domen

    NATURE   440 ( 7082 )   295 - 295   2006年3月

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  • Characterization of ruthenium oxide nanocluster as a cocatalyst with (Gal(1-x)Zn(x))(N1-xOx) for photocatalytic overall water splitting (vol 109, pg 21915, 2005)

    K Teramura, K Maeda, T Saito, T Takata, N Saito, Y Inoue, K Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B   110 ( 9 )   4500 - 4501   2006年3月

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  • Crystal structure analysis of (Ga0.93Zn0.07)(N0.9O0.10) oxynitride photocatalyst

    M Yashima, K Maeda, K Teramura, T Takata, K Domen

    MATERIALS TRANSACTIONS   47 ( 2 )   295 - 297   2006年2月

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  • Noble-metal/Cr2O3 core/shell nanoparticles as a cocatalyst for photocatalytic overall water splitting

    Kazuhiko Maeda, Kentaro Teramura, Daling Lu, Nobuo Saito, Yasunobu Inoue, Kazunari Domen

    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION   45 ( 46 )   7806 - 7809   2006年

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  • Crystal structure and optical properties of (Ga1-xZnx)(N1-xOx) oxynitride photocatalyst (x=0.13)

    M Yashima, K Maeda, K Teramura, T Takata, K Domen

    CHEMICAL PHYSICS LETTERS   416 ( 4-6 )   225 - 228   2005年12月

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  • Overall water splitting on (Ga1-xZnx)(N1-xOx) solid solution photocatalyst: Relationship between physical properties and photocatalytic activity

    K Maeda, K Teramura, T Takata, M Hara, N Saito, K Toda, Y Inoue, H Kobayashi, K Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B   109 ( 43 )   20504 - 20510   2005年11月

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  • Characterization of ruthenium oxide nanocluster as a cocatalyst with (Ga1-xZnx)(N1-xOx) for photocatalytic overall water splitting

    K Teramura, K Maeda, T Saito, T Takata, N Saito, Y Inoue, K Domen

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B   109 ( 46 )   21915 - 21921   2005年11月

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  • GaN : ZnO solid solution as a photocatalyst for visible-light-driven overall water splitting

    K Maeda, T Takata, M Hara, N Saito, Y Inoue, H Kobayashi, K Domen

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   127 ( 23 )   8286 - 8287   2005年6月

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  • RuO2-loaded beta-Ge3N4 as a non-oxide photocatalyst for overall water splitting

    J Sato, N Saito, Y Yamada, K Maeda, T Takata, JN Kondo, M Hara, H Kobayashi, K Domen, Y Inoue

    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   127 ( 12 )   4150 - 4151   2005年3月

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受賞

  • 高被引用論文著者2018

    2018年11月   Clarivate Analytics  

    前田 和彦

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  • 平成28年度東工大の星「STAR」

    2017年3月   東京工業大学  

    前田 和彦

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  • 第13回日本学術振興会賞

    2016年12月   日本学術振興会  

    前田 和彦

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  • 第11回凝縮系科学賞(実験部門)

    2016年12月  

    前田 和彦

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  • 文部科学大臣表彰若手科学者賞

    2016年4月   文部科学省  

    前田 和彦

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  • 平成27年度東工大理学部若手教育賞

    2016年3月   東京工業大学理学部  

    前田 和彦

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  • 平成27年度東工大挑戦的研究賞・学長特別賞

    2015年8月   東京工業大学  

    前田 和彦

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  • Lee Hsun Young Scientist Lecture Series Award on Materials Science

    2015年7月   Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences  

    前田 和彦

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  • The Chemical Conversion of Light Energy Prize 2014

    2014年5月   科学技術振興機構  

    前田 和彦

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  • 第63回日本化学会進歩賞

    2013年12月   日本化学会  

    前田 和彦

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  • 第6回PCCP Prize

    2012年2月   英国王立化学会  

    前田 和彦

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  • 第106回触媒討論会若手優秀講演賞

    2010年9月   触媒学会  

    前田 和彦

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  • TOCAT6/APCAT5, Best Oral Presentation Award

    2010年7月  

    前田 和彦

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  • 日本化学会第90回年会 優秀講演賞(学術)

    2010年4月   日本化学会   可視光応答型水分解光触媒としてのカーボンナイトライドに関する研究

    前田 和彦

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  • TOCAT6/APCAT5, Best Oral Presentation Award

    2010年  

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  • 日本化学会第90回春季年会, 優秀講演賞(学術)

    2010年  

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    受賞国:日本国

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  • 東京大学工学系研究科長賞(最優秀)

    2008年  

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    受賞国:日本国

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  • 東京大学総長賞(+総長大賞)

    2008年  

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    受賞国:日本国

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  • BCSJ Award(日本化学会)

    2008年  

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    受賞国:日本国

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  • 日本化学会第87回春季年会, 学生講演賞

    2007年  

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    受賞国:日本国

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  • 4th COE 21 International Symposium on Human-Friendly Materials Based on Chemistry, Best Poster Award

    2006年  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 超セラミックス:分子が拓く無機材料のフロンティア

    研究課題/領域番号:22A205  2022年6月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    前田 和彦

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  • 超セラミックス:分子が拓く無機材料のフロンティア

    研究課題/領域番号:22H05142  2022年6月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    前田 和彦, 本橋 輝樹, 杉本 邦久, 高橋 雅英, 廣井 善二, 桑原 彰秀, 片桐 清文, 大谷 亮, 堀毛 悟史

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    配分額:184470000円 ( 直接経費:141900000円 、 間接経費:42570000円 )

    代表・分担者9名、協力者1名で構成される本領域の総括班では、領域内のリソースと研究の進捗を把握・共有し、審査所見・評価委員会の助言等に基づき領域全体の方向性・戦略を決定するとともに、連携促進・領域活性化に必要な支援・調整を領域代表と計画班代表のリードのもと一致団結して行った。
    採択後、領域運営に関する打合わせをオンラインで行い、2022年8月18日にキックオフ会議を開催した。2023年1月26-27日には、対面形式での領域会議を開催することで、新規な共同研究を多数立ち上げた。
    国際活動として、2022年12月5日に外国人研究者3名を招き、「新物質」をキーワードとする国際シンポジウムを開催した。さらには、陰山(総括班協力者)、タッセル(A01分担)が主導するcore-to-coreプロジェクトとも協働して、国際シンポジウム(2023年3月14-16日)をオックスフォード大学で開催した。国内での活動としては、物性科学領域横断研究会の新たなメンバーとして企画に加わり、11月25-26日に16回会議をオンラインで開催した。また、日本セラミックス協会のサテライトプログラムの一環として、第1回の領域公開シンポジウム(2023年3月8日)を開催した。
    渉外・広報の活動として、ニュースレターの第1号を3月に発行した。また、領域ホームページ・ツイッターをキックオフ会議にあわせて8月に開設し、その後、随時更新を進めることで成果の発信に努めた。「若手育成」の具体的な取り組みとして班間・班内留学を実施し、10月には研究項目AーCを跨いだ若手研究者による合同研究打ち合わせを九州大学で実施した。コロナ禍の影響を受ける中ではあったが、若手研究者の海外派遣(米国ペンシルベニア大学での分光計測実験)についても1件実施した。アウトリーチ活動の積極参加も促し、高校生を対象とした講義・実習等を行った。

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  • 超セラミックスの新機能創出

    研究課題/領域番号:22H05148  2022年6月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)  学術変革領域研究(A)

    前田 和彦, 内本 喜晴, 大矢根 綾子

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    配分額:199290000円 ( 直接経費:153300000円 、 間接経費:45990000円 )

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  • 色素増感型ナノシート光触媒による高効率可視光水分解

    研究課題/領域番号:23K23130  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    前田 和彦

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    配分額:17030000円 ( 直接経費:13100000円 、 間接経費:3930000円 )

    膨大な太陽光エネルギーと地球上に豊富な水から水素を作り出すことができれば、再生可能なクリーンエネルギー製造の観点から社会に大きなインパクトを与えると期待できる。そのような太陽光水素製造技術のひとつとして、強い可視光吸収能を有する金属錯体と安定な金属酸化物半導体粉末を組み合わせたハイブリッド型光触媒による、水からの水素生成反応が注目されている。
    我々はすでに、Pt担持HCa2Nb3O10ナノシートに対して増感色素として[Ru(dmb)2(4,4'-(PO3H2)2bpy)]2+を吸着担持したものを水素生成光触媒として用いると、酸素生成用のWO3系光触媒と組み合わせたヨウ素レドックス系Zスキーム水分解反応において可視光水分解が進行することを見出していた。さらに、Ruの吸着前にPt担持HCa2Nb3O10ナノシートに対してAl2O3修飾とポリスチレンスルホン酸(PSS)修飾とを両方を施すと、可視光水分解の効率が飛躍的に高まることを報告していた。
    2023年度は、PSSと類似のアニオン性のポリマーによる修飾効果について調べ、ポリメタクリル酸ナトリウム(PMA)がPSSよりもI3-高濃度条件下での水素生成活性の向上に有用であることを見出した。Zスキーム水分解において420 nmにおける見かけの量子収率5.1%と色素増感型光触媒を用いた水分解において最高値を達成した。ペンシルベニア大学のMallouk教授との国際共同研究として行った過渡吸収分光測定により、HCa2Nb3O10の伝導帯からI3-への逆電子移動の抑制には、PMAとPSSの両方が同様の効果を示すが、I-からの電子供与過程は、PSS系よりもPMA系の方が効率的であることを明らかにした。この成果はSolar RRL誌に発表した。

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  • 色素増感型ナノシート光触媒による高効率可視光水分解

    研究課題/領域番号:22H01862  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    前田 和彦

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    配分額:17030000円 ( 直接経費:13100000円 、 間接経費:3930000円 )

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  • 複合アニオン化合物の創製と新機能に関する研究の総括

    研究課題/領域番号:21H00460  2021年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    陰山 洋, 林 克郎, 荻野 拓, 前田 和彦

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    我々が複合アニオン化合物の発展に与えた影響は計り知れず、多く国内外で認知された。欧米で類似のプロジェクトが開始される等、世界的にも影響を与えたと自負している。一方新たな学問領域としての複合アニオンは、今後さらに発展させていく必要がある。本領域成果は複合アニオンに着目して初めて生れたが、新学術領域研究が終了後も各分野専門家が独立に研究するのではなく、継続させながら、発展させる必要がある。各学会での複合アニオン関連のセッション等も、高い割合で我々が関係しているため、複合アニオンの必要性と有用性が認知され新学術領域として確立する為、継続的な啓蒙活動が必要である。コロナ禍の影響を考えた上での最終報告会はオンライン会議開催となるなど修正を余儀なくされたが、概ね予定通り研究活動を実施し、予算を使用した。2021年、2022年3月の領域会議では、五(六)年間の研究活動を振り返り、現状を十分に認識し、将来の発展を考えた上で踏み込んだ議論をした。また、一年延期になった神戸での国際シンポジウムの開催(2021年度12月)はハイブリッド形式で開催した。これらの会議の準備や資料整理のために、事務補佐員(研究支援員)を雇用した。また、一部、旅費などに計上した。2020年度末に出版した複合アニオン化合物の教科書(日本語)の英語版“Mixed anion compounds”の出版のため、英語化をすすめるための費用を計上した。複合アニオンの領域のホームページは引き続き運用し、情報を積極的に社会、国民に発信した。

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  • ヒドリド含有酸化物を活用した電気化学CO2還元

    2020年 - 2025年

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 CREST 

    前田 和彦

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    本研究では、高選択的かつ高速でCO2を還元する新しい電気化学触媒の創出を目的とする。触媒構成物質としてヒドリド含有酸化物群に着目し、それらの構成イオンを制御することで最適な担体を得る。さらには、第二成分として遷移金属種をヒドリド含有酸化物上に添加し、目的生成物に対する選択率と反応速度を向上させる。触媒開発と連動して、動作中の触媒の様子をリアルタイムで捉える新しい分光計測手法の開発にも取り組む。

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    J-GLOBAL

  • 金属酸化物ナノシートと第一遷移金属酸化物ナノ粒子からなる可視光水分解光触媒

    研究課題/領域番号:19H02511  2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    前田 和彦

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    配分額:17030000円 ( 直接経費:13100000円 、 間接経費:3930000円 )

    膨大な太陽光エネルギーと地球上に豊富な水から水素を作り出すことができれば、再生可能なクリーンエネルギー製造の観点から社会に大きなインパクトを与えると期待できる。そのような太陽光水素製造技術のひとつとして、強い可視光吸収能を有する金属錯体と安定な金属酸化物半導体粉末を組み合わせたハイブリッド型光触媒による、水からの水素生成反応が注目されている。
    本研究では、フラックス法により高結晶性の HCa2Nb3O10ナノシートを作製し、これを色素増感型光触媒の水素生成構成要素として用いた。増感色素として[Ru(dmb)2(4,4'-(PO3H2)2bpy)]2+(RuP2+と表記)をPt担持HCa2Nb3O10ナノシートに吸着させて水素生成光触媒反応を行った結果、フラックス法により作製したものでは、電子源として NaI、EDTAどちらを用いた場合でも、従来の合成法である固相法と比較して高活性となった。また、酸素生成用のWO3系光触媒と組み合わせたZスキーム水分解反応では、固相法の3-5倍の活性となることがわかった。過渡吸収分光測定の結果から、フラックス試料ではRuP2+から注入された電子が欠陥にトラップされづらく、Ptへ効率的に移動することが示唆された。すなわち、フラックス法により作製した高結晶性のナノシートがPtへの効率的な電子移動を可能とし、活性向上に寄与したと考えられる。この成果はACS Applied Energy Materials誌に発表した。

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  • 発光性ルテニウム錯体をプローブとした半導体の格子欠陥密度の定量

    研究課題/領域番号:17K19169  2017年6月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    前田 和彦

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    配分額:6110000円 ( 直接経費:4700000円 、 間接経費:1410000円 )

    酸素欠陥密度(電子濃度)を精密に制御したSrTiO3-δ粉末を合成し、その水素・酸素生成の光触媒活性が単位体積あたりの電子濃度10の17乗以上の領域で直線的に増加することを見出した。SrTiO3-δの表面にルテニウム錯体色素を吸着し、その発光寿命を調べることで、SrTiO3-δ表面における励起キャリアの捕捉効果を調べた。その結果、SrTiO3-δ中の酸素欠陥濃度の上昇によって光励起キャリアの捕捉が促進されることを明らかにした。さらには、励起状態の酸化電位の異なる複数のルテニウム錯体色素をプローブとした表面欠陥の調査法によって、欠陥が持つエネルギーレベルを特定することが出来ることも明らかにした。

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  • 複合アニオン化合物の創製と新機能に関する研究の国際活動支援

    研究課題/領域番号:16K21724  2016年6月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    陰山 洋, 前田 和彦, 荻野 拓, 林 克郎, 八島 正知

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    配分額:43940000円 ( 直接経費:33800000円 、 間接経費:10140000円 )

    国際活動支援班の「国際共同研究推進委員会」「相互派遣企画委員会」「海外施設派遣支援検討委員会」「レクチャーツアー企画委員会」において,2016~2019年度に各項目を具体的に検討・実行した。各班の代表が,各班の国際共同研究,海外の大型施設利用,国際ネットワーク,支援すべき若手の状況と支援要望を集め国際活動支援班に集約した。上記4つの支援検討委員会の委員で検討し,海外ハブ研究者の助言や協力を仰ぎながら,計画・公募班の関連メンバーが国際共同研究を推進できるように積極的に支援した。計画班員の組織の若手を海外機関に派遣し,国際共同研究の推進すると共に,国際性のある若手を育成してきた。特に,海外大型実験施設への派遣や複数機関への滞在により継続的・発展的なネットワークを構築した。例えば,中性子回折装置を用いて複合アニオン化合物の結晶構造を研究するために,オーストラリア国立原子力科学技術機構へ日本人の若手研究者と優秀な大学院生を派遣した。国外の若手を計画・公募班の研究室へ派遣し,国際共同研究の推進や日本人海外研究者の帰国支援に活かすと共に,複数機関の滞在によるキャリアパス支援を図った。また計画研究メンバーによるレクチャーツアーを行い,本領域の積極的な情報発信をするとともに,「複合アニオン化合物」の国際的認知度を高めるとともに国際共同研究を積極的に働きかけた。2020年度はコロナ禍のため国内の研究者の海外への派遣,国外の研究者の日本への招聘,レクチャーツアーを行うことができなかったため,研究課題の繰越手続きを経て2021年度を迎えることとした。当該年度もコロナ禍の影響を大きく受ける形となったが,様々な方面に働きかけることで博士研究員1名(韓国)と大学院生1名(タイ)を受け入れ,国際共同研究を実施することができた。これらの成果については,学術論文1報をすでに投稿し,さらに2報を準備中である。

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  • 複合アニオン化合物の創製と新機能に関する研究の総括

    研究課題/領域番号:16H06438  2016年6月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    陰山 洋, 林 克郎, 荻野 拓, 前田 和彦, 垣花 眞人, 長谷川 哲也, 山本 隆文, 八島 正知, 田部 勢津久

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    配分額:182130000円 ( 直接経費:140100000円 、 間接経費:42030000円 )

    領域代表のリーダーシップと外部評価委員のアドバイスの元、総括班全員が集結して、機能的かつダイナミックな運営をした。公募研究メンバーとの連携で広い分野を網羅した共同研究をした。領域会議、若手スクール、班内班間留学で若手が主体的に活動し、領域の研究を押し上げた。HPは、研究成果、アウトリーチ活動、人材、研究データベースを運用した。海外活動支援班との連携の元、海外研究者との相互交流、海外大型施設の利用、国際会議の開催、コロナ禍でのオンラインセミナーシリーズを開催した。また、レビュー論文(Nat Commun 2018)、教科書の出版(2021)、各種シンポジウム企画によって、国内外の研究を先導した。

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  • 複合アニオン化合物の新規化学物理機能の創出

    研究課題/領域番号:16H06441  2016年6月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    前田 和彦, 長谷川 哲也, 田部 勢津久, 松石 聡, 内本 喜晴, 森 孝雄, 牛山 浩

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    配分額:344760000円 ( 直接経費:265200000円 、 間接経費:79560000円 )

    光触媒・光電極、二次電池部材、蛍光体、電子材料への応用をターゲットとして、複合アニオン化合物に特有の革新的機能を創出することを試みた。エネルギー変換型光触媒の研究では、技術的課題や先入観によりこれまで検討候補とならなかったアニオンドープ型酸化チタン、層状酸窒化物、酸フッ化物などが新たな可視光応答光触媒となることを見出した。一部のアニオンドープ型酸化物は、二次電池部材としても有効性が示された。蛍光体材料に関しては、アニオン共存によるバンド制御を通じて、物質系に限定されない励起・発光波長の制御指針を確立できた。電子材料の研究では、複合アニオン化に伴う特異な電子物性の発現が多くの系で認められた。

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  • 窒化炭素系半導体と金属錯体を融合した二酸化炭素固定化光触媒の創出

    研究課題/領域番号:16H06130  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    前田 和彦

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    配分額:25480000円 ( 直接経費:19600000円 、 間接経費:5880000円 )

    ルテニウム錯体と有機半導体窒化炭素からなるハイブリッド光触媒は、可視光照射により二酸化炭素をギ酸へと効率的に還元変換することができる。本研究では錯体、半導体両者に着目し、光触媒活性向上、生成物分布の制御を狙いとした。従来報告してきたギ酸生成に有効なルテニウム単核錯体/窒化炭素ハイブリッドに関しては、銀ナノ粒子をナノシート状窒化炭素に担持することで飛躍的な性能向上を実現した。二酸化炭素還元生成物の生成物分布の制御の点においては、金属錯体を従来のルテニウム系からルテニウムとレニウムの複核系、あるいは鉄系へと変えることで、ギ酸ではなく一酸化炭素を選択的に得ることに成功した。

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  • ルチル型酸化チタンを還元反応部位として組み込んだ新規可視光水分解光触媒系の構築

    研究課題/領域番号:15K14220  2015年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    前田 和彦

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    太陽光エネルギー有効利用の観点から、可視光で駆動する半導体光触媒が求められる。酸化チタンはそのバンドギャップが大きく、可視光照射下ではほとんど光触媒活性を示さない。一方、半導体光触媒上に担持されたコバルト化合物は、酸素生成助触媒として機能することが知られている。本研究では、可視光照射下ではほとんど光触媒活性を示さない両者を組み合わせることで、850 nmまでの可視光に応答して水を触媒的に酸化できる光触媒の開発に成功した。このコバルト化合物は酸素生成活性点だけでなく、光吸収部位として機能することを明らかにした。

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  • 複合金属酸化物ナノ粒子/半導体コンポジットの光化学的合成と光触媒としての応用

    研究課題/領域番号:25709078  2013年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    前田 和彦

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    配分額:25350000円 ( 直接経費:19500000円 、 間接経費:5850000円 )

    Crを含む複合酸化物ナノ粒子は、光触媒による水分解反応の助触媒として注目されている。チタン酸ストロンチウムを半導体光触媒として、Crとの同時光析出を可能とする遷移金属種を探索した結果、新たにAuやPdなどでもCrとの同時析出法が可能なことを見出した。Au/Cr及びPd/Crナノ粒子は、水素生成の促進剤となることがわかった。さらにPd/Cr系について詳細な検討を行い、Cr前駆体濃度などの調製条件を変えた場合のPd/Crナノ粒子の電子状態、形態の変化と、その結果としてもたらされる水素生成の助触媒能との関係を明らかとした。また、Pd/Crナノ粒子が光析出するメカニズムを種々の実験結果から考察した。

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  • 金属酸化物ナノシートで創る反応場分離型水の酸化光触媒

    研究課題/領域番号:25107512  2013年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    前田 和彦

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    平成25年度の研究において我々は、層状KCa2Nb3O10を単層剥離して得られるナノシートを再積層することで、可逆な電子受容剤存在下での水の酸化反応に活性を示すようになることをはじめて見出した。水の酸化活性は層剥離に伴う比表面積の増加ではなく、剥離-再積層という操作の結果発現していることが確かめられ、層状化合物の剛直な2-D平面構造が剥離により歪んだことなどが影響したと考えられる。引き続き本系の高活性化を助触媒担持により実現しようと試み、層空間への酸素生成助触媒の導入を検討している中、ナノシートの負電荷と助触媒の前駆体であるカチオン性錯体の静電相互作用を利用すると、水素生成サイトとして有効なPt助触媒の高分散担持ができること、そして得られたPt/KCa2Nb3O10ナノシート再積層体が水の完全分解に高い活性を示すことを見出した。これまでの研究で未解明となっていた粒径1 nm未満のナノ粒子の触媒特性も、本研究で明らかとすることができた。
    ペロブスカイト構造の金属酸化物は、構成するA、Bサイトカチオンを変化させることで伝導帯位置を制御することができる。本年度の研究ではこの点に着目し、伝導帯下端位置を精密制御したナノシート(HCa2-xSrxNb3O10及びHCa2Nb3-yTayO10)を新たに合成した。X線回折、ラマン分光、元素分析、拡散反射分光などの各種測定により、これら組成式で表される材料がペロブスカイト型骨格をもち、その光吸収特性とバンド構造が組成に対応して連続的に変化することを明らかとした。また、組成を最適化したHCa2Nb2TaO10ナノシートはメタノール水溶液からの水素生成反応に最大で80% (at 300 nm)の高い量子収率を与えることもわかった。

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  • 表面バンドエンジニアリングによる高性能水分解光触媒の創生

    2010年 - 2013年

    JST戦略的創造研究推進制度(個人研究型) (個人研究推進事業:さきがけ研究21‐PRESTO) 

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    資金種別:競争的資金

    半導体微粒子の光触媒作用を利用した水の完全分解反応は、クリーンな水素エネルギーを作り出すための究極の反応として注目され、近年世界中で盛んに研究されている。本研究の目的は、光触媒粒子の表面欠陥制御を通じて、水分解反応に重要な役割を果たす表面バンド構造の最適化を図り、可視光で高効率に水を分解できる光触媒系を構築することである。それによって、半導体微粒子光触媒の開発及び高活性化に対する一般的かつ新規な研究指針を確立し、将来の太陽エネルギーを利用したクリーンなエネルギー生産システムの構築に資する新技術の創生を目指す。

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  • 水分解用光触媒としての層状遷移金属酸化物ナノシートに関する研究

    2009年 - 2010年

    科学研究費補助金 

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    資金種別:競争的資金

    粉末光触媒による水の完全分解反応は、クリーンな水素エネルギーを作り出すための究極の反応であり、実用的にも学術的にも国内外を問わず広く注目され、盛んに研究されている1。本研究では、無機層状遷移金属酸化物ナノシートの調製と水の完全分解反応に対する光触媒活性評価を通じて、ナノシート型光触媒の物理化学的特性と光触媒活性の相関についての知見を得ることを目的としている。

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  • 水の完全分解反応を指向した粉末光触媒系の研究開発

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    資金種別:競争的資金

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