Organization
Institute of Integrated Research Laboratory for Future Interdisciplinary Research of Science and Technology Assistant Professor
Title
Assistant Professor
External link
YAMADA TETSUYA
News & Topics
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Preventing Airborne Infection without Impeding Communication with Ions and Electric Field
2023/10/24
Languages： English
A novel device developed by Tokyo Tech researchers in a new study utilizes ions and an electric field to effectively capture infectious droplets and aerosols, while letting light and sound pass t
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イオンと電界を利用した、コミュニケーションを阻害しない飛沫／エアロゾル感染対策 異分野融合の感染症対策を四大学連合が学生主体で開発
2023/10/24
Languages： Japanese
要点-イオンと電界を利用して、光や音の通過を阻害することなく、感染の原因となる飛沫やエアロゾルを効果的に回収・遮断できるデバイスを開発。-アクリル板など従来のパーティションと異なり、光と音の反射／吸収がごく少ないためコミュニケーションを妨げることなく飛沫感染対策が可能
Research Interests
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SOFC
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マイクロデバイス
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電気化学
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Artificial cell membrane
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Photocatalyst
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Inorganic chemistry
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Extracellular electron transfer
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Sensor
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Lipid bilayer
Research Areas
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Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Chemical reaction and process system engineering / 燃料電池
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Nanotechnology/Materials / Functional solid state chemistry / Biomaterials
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Nanotechnology/Materials / Bio chemistry / Artificial cell membrane
Education
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東京工業大学大学院 総合理工学研究科 物質電子化学専攻 博士課程
2015.4 - 2018.3
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Tokyo Institute of Technology
2013.4 - 2015.3
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Tokyo Institute of Technology
2009.4 - 2013.3
Research History
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東京科学大学 総合研究院 未来産業技術研究所 助教
2024.10
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Tokyo Institute of Technology
2020.4 - 2024.9
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University of Tokyo
2018.4 - 2020.3
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Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology
2018.4 - 2020.3
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California Institute of Technology
2016.10 - 2016.12
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Tokyo Institute of Technology
2015.4 - 2018.3
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Riken CSRS
2015.4 - 2018.3
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Tokyon Institute of Technology
2013.4 - 2015.3
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Tokyo Institute of Technology
2009.4 - 2013.3
Papers
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Highly sensitive VOC detectors using insect olfactory receptors reconstituted into lipid bilayers
Tetsuya Yamada, Hirotaka Sugiura, Hisatoshi Mimura, Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Shoji Takeuchi
Science Advances 7 ( 3 ) 2021.1
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Hydrogen Production System by Light‐Induced α‐FeOOH Coupled with Photoreduction
Tetsuya Yamada, Norihiro Suzuki, Kazuya Nakata, Chiaki Terashima, Nobuhiro Matsushita, Kiyoshi Okada, Akira Fujishima, Ken‐ichi Katsumata
Chemistry – A European Journal 26 ( 11 ) 2380 - 2385 2020.2
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Anodic and Cathodic Extracellular Electron Transfer by the Filamentous Bacterium Ardenticatena maritima 110S. Reviewed International journal
Satoshi Kawaichi, Tetsuya Yamada, Akio Umezawa, Shawn E McGlynn, Takehiro Suzuki, Naoshi Dohmae, Takashi Yoshida, Yoshihiko Sako, Nobuhiro Matsushita, Kazuhito Hashimoto, Ryuhei Nakamura
Frontiers in microbiology 9 68 - 68 2018
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A high-thermal-insulation and portable microreactor for integrating widely used planar-type SOFC and enabling handheld power generation
Bishnu Choudhary, Gia Ginella Carandang, Shinichi Yamagishi, Saki Tada, Chie Kawamura, Yasuko Yanagida, Tetsuya Yamada
Microsystems & Nanoengineering 2025.12
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Microfluidic All-Solid-State Electrodes for Real-Time Monitoring of Salivary Cations (Na+, K+, and Ca2+)
Yoshihisa Ozeki, Tetsuya Yamada, Gen Mayanagi, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi, Yasuko Yanagida
ACS Omega 2025.11
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Methanol Reforming for Hydrogen Production: Advances in Catalysts, Nanomaterials, Reactor Design, and Fuel Cell Integration
Muhammad Usman, Tetsuya Yamada
ACS Engineering Au 2025.8
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Yuki Hirata, Yuya Tamura, Bishnu Choudhary, Tetsuya Yamada, Kanta Yoshii, Hiroki Akasaka, Naoto Ohtake
ACS Applied Nano Materials 2025.5
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Laser Processing of YSZ Ceramics without Cracking: The Impact of Solvent Selection on Performance
Muhammad Usman, Ken-ichi Katsumata, Tetsuya Yamada
ACS Omega 2025.4
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Kaito Kanda, Tetsuya Yamada, Yasuko Yanagida, Yuta Kubota, Nobuhiro Matsushita, Gen Mayanagi, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi
Electroanalysis 2024.2
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Ionic Conductivity of Electrolytes Composed of Oleate-Capped Yttria-Stabilized Zirconia Nanoparticles
Yuki Makinose, Tetsuya Yamada, Yuta Kubota
ACS Omega 2023.12
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Kaito Kanda, Hisaaki Nishimura, Takuya Koiso, Kousuke Takemoto, Kazuma Nakagoe, Tetsuya Yamada, Masaharu Takahashi, Mariko Hanafusa, Tomoki Kawahara, Yasuko Yanagida, Jin Kuramochi, Takeo Fujiwara
Scientific Reports 13 ( 1 ) 2023.8
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Tetsuya Yamada, Kaito Kanda, Yasuko Yanagida, Gen Mayanagi, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi
Journal of the Ceramic Society of Japan 131 ( 3 ) 31 - 36 2023.3
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All‐solid‐state Fluoride Ion‐selective Electrode using LaF 3 Single Crystal with Poly(3,4‐ethylenedioxythiophene) as Solid Contact Layer
Tetsuya Yamada, Kaito Kanda, Yasuko Yanagida, Gen Mayanagi, Jumpei Washio, Nobuhiro Takahashi
Electroanalysis 35 ( 4 ) 2022.10
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Facile Fabrication of All-solid-state Ion-selective Electrodes by Laminating and Drop-casting for Multi-sensing
Shingo OKUBO, Yoshihisa OZEKI, Tetsuya YAMADA, Kosuke SAITO, Noboru ISHIHARA, Yasuko YANAGIDA, Gen MAYANAGI, Jumpei WASHIO, Nobuhiro TAKAHASHI
Electrochemistry 90 ( 7 ) 2022.7
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Artificial cell membrane sensor using mosquito olfactory receptor Invited
Tetsuya YAMADA, Toshihisa OSAKI, Shoji TAKEUCHI
Journal of Japan Association on Odor Environment 53 ( 1 ) 17 - 24 2022.1
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呼気に含まれる匂い分子をppbレベルで検出！──蚊の嗅覚受容体を組み込んだ高感度匂いセンサーの開発
山田哲也, 大崎寿久, 竹内昌治
月間化学 76 ( 6 ) 12 - 16 2021.6
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Highly sensitive odorant sensor using mosquito olfactory receptors reconstituted into lipid bilayers Invited
Aroma research = アロマリサーチ : journal of aroma science technology and safety 22 ( 2 ) 133 - 138 2021
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Rapid and Resilient Detection of Toxin Pore Formation Using a Lipid Bilayer Array
Yoshihisa Ito, Toshihisa Osaki, Koki Kamiya, Tetsuya Yamada, Norihisa Miki, Shoji Takeuchi
Small 16 ( 49 ) 2005550 - 2005550 2020.12
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Hirotaka Sugiura, Toshihisa Osaki, Hisatoshi Mimura, Tetsuya Yamada, Shoji Takeuchi
2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 2763 - 2766 2020.10
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Bubble-Assisted in-Situ Re-Formation of Artificial Bilayer
Izumi Hashimoto, Hirotaka Sugiura, Toshihisa Osaki, Tetsuya Yamada, Hisatoshi Mimura, Norihisa Miki, Shoji Takeuchi
2020 IEEE 33rd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 2020.1
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Tetsuya Yamada, Hirotaka Sugiura, Hisatoshi Mimura, Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Shoji Takeuchi
2020 IEEE 33rd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 2020.1
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Hirotaka Sugiura, Tetsuya Yamada, Atsufumi Ozoe, Yuki Kodama, Yasuhiko Takahashi, Toshihisa Osaki, Shoji Takeuchi
2019 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS) 1 - 3 2019.12
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Tetsuya Yamada, Yuta Kubota, Yuki Makinose, Norihiro Suzuki, Kazuya Nakata, Chiaki Terashima, Nobuhiro Matsushita, Kiyoshi Okada, Akira Fujishima, Ken-ichi Katsumata
ACS Applied Nano Materials 2 ( 11 ) 6866 - 6873 2019.11
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A pumpless solution exchange system for nanopore sensors
Tetsuya Yamada, Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Shoji Takeuchi
Biomicrofluidics 13 ( 6 ) 064104 - 064104 2019.11
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Quad Lipid Bilayer Module with 1-GΩ Series Resistors Toward Quantitative Stochastic-Biosensors
Yoshihisa Ito, Toshihisa Osaki, Koki Kamiya, Tetsuya Yamada, Norihisa Miki, Shoji Takeuchi
2019 20th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems & Eurosensors XXXIII (TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII) 2019.6
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Tetsuya Yamada, Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Shoji Takeuchi
2019 IEEE International Symposium on Olfaction and Electronic Nose (ISOEN) 1 - 3 2019.5
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Tetsuya Yamada, Koki Kamiya, Toshihisa Osaki, Shoji Takeuchi
2019 IEEE 32nd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) 2019.1
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Volatile odorant detection by olfactory receptors formed in a lipid bilayer membrane Reviewed
Yamada, Tetsuya, Kamiya, Kamiya, Osaki, Toshihisa, Takeuchi, Shoji
2019
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Controlling Denitrification by Extracellular Electron Transfer Reviewed
Yamada Tetsuya
Tokyo Institute of Technology 2018.3
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One hour-long pumpless flushing device for lateral flow sensor Reviewed
Yamada, T, Kamiya, K, Osaki, T, Takeuchi, S
2018
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CNT COVERED AND SHEWANELLA-LADEN HYDROGEL MICROFIBER FOR MINITUALIZED MICROBIAL FUEL CELL Reviewed
Furuya, Yoshitaka, Ozawa, Fumisato, Yamada, Tetsuya, Takeuchi, Shoji
22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2018 4 2204 - 2206 2018
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Extracellular Electron Transfer of Pseudomonas stutzeri Driven by Lithotrophic and Mixotrophic Denitrification Reviewed
Tetsuya Yamada, Satoshi Kawaichi, Akihisa Matsuyama, Minoru Yoshida, Nobuhiro Matsushita, Ryuhei Nakamura
ELECTROCHEMISTRY 84 ( 5 ) 312 - 314 2016.5
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Porous ZrO2 sheets synthesized using an ionothermal method and their absorption properties Reviewed
Tetsuya Yamada, Ken-ichi Katsumata, Nobuhiro Matsushita, Kiyoshi Okada
DALTON TRANSACTIONS 44 ( 17 ) 8247 - 8254 2015
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錆を用いた水素生成反応
山田哲也
セラミックス 50 2015
Books
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SOFC/SOEC徹底理解 固体酸化物形燃料電池/固体酸化物形電解セルの現状と今後
山田 哲也, 久保田 雄太, 松下 真太郎（ Role： Contributor）
情報機構 2025.2 （ ISBN:9784865022810 ）
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軽い,小さい,長時間駆動”新しい固体酸化物形燃料電池の開発とその応用展望
山田哲也, 久保田雄太, 竹田大樹（ Role： Joint author）
月刊車載テクノロジー 2023.11
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手のひらサイズの固体酸化物形燃料電池
山田哲也, 久保田雄太, 牧之瀬佑旗（ Role： Joint author）
日本工業出版 クリーンエネルギー 2023.3
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手のひらサイズの固体酸化物形燃料電池がもたらす未来
山田哲也, 鳥飼龍太郎, 今井勝太, 久保田雄太（ Role： Joint author）
日本能率協会総合研究所 技術予測レポート 2023
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におい分析評価・対策事例と頻出Ｑ＆Ａ集
山田 哲也, 大崎 寿久, 竹内 昌治（昆虫の嗅覚受容体センサとは？）
株式会社情報機構 2022
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においのセンシング、分析とその可視化、数値化
山田哲也, 杉浦広峻, 大崎寿久, 竹内 昌治（嗅覚受容体を利用したバイオハイブリッド匂いセンサ）
技術情報協会 2020.10 （ ISBN:9784861048104 ）
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匂いのセンシング技術
杉浦広峻, 大崎寿久, 山田哲也, 竹内 昌治（人工細胞膜を用いた匂いセンサ）
シーエムシー出版 2020.8 （ ISBN:9784781315157 ）
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人工細胞膜を用いたセンサ開発
山田 哲也（ Role： Joint author）
NTS出版 2018
MISC
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イオンと電界を利用した歯科飛沫エアロゾル吸引装置の開発
渡辺 隼, 小林洋子, 倉内美智子, 金高弘恭, 江草 宏, 山田哲也, 栁田保子
2024年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会 2025.3
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唾液組成のモニタリングに向けた全固体型イオン選択電極のマイクロ流路への統合
真柳 弦, 鷲尾 純平, 高橋 信博, 大関 祥久, 山田 哲也, 石原 昇, 柳田 保子
生体医歯工学共同研究拠点成果報告書 2022年度 158 - 158 2023.4
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口腔内マルチイオン計測に向けた全固体イオン選択電極の開発
真柳 弦, 鷲尾 純平, 高橋 信博, 大関 祥久, 山田 哲也, 大久保 信吾, 齊藤 滉佑, 石原 昇, 柳田 保子
生体医歯工学共同研究拠点成果報告書 令和3年度 96 - 96 2022.3
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確率論的バイオセンサの検出迅速化に関する研究
大崎寿久, 伊藤嘉玖, 神谷厚輝, 山田哲也, 三木則尚, 竹内昌治
神奈川県立産業技術総合研究所研究報告(Web) 2020 2020
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Re-formation of artificial bilayer by injection of a microbubble
橋本和泉, 杉浦広峻, 大崎寿久, 山田哲也, 三村久敏, 三木則尚, 竹内昌治
日本機械学会マイクロ・ナノ工学シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 10th 2019
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脂質二重膜アレイを用いた生体ナノポア電気計測デバイスの開発
伊藤嘉玖, 大崎寿久, 神谷厚輝, 山田哲也, 三木則尚, 竹内昌治
日本機械学会マイクロ・ナノ工学シンポジウム講演論文集(CD-ROM) 9th 2018
Presentations
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小型燃料電池の可能性 Invited
山田 哲也
自動車未来研究会 2025.3
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手のひらサイズの固体酸化物形燃料電池 Invited
山田哲也
第3回 日中国際医療産業サミット～2025 蘇州（東京）シルバー経済産業イノベーション協力マッチング会～ 2025.6
Awards
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第3回 日中国際医療産業サミット2025 イノベーションプロジェクト受賞
2025.6 株式会社キャンパスクリエイト
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社会変革チャレンジ賞 優秀賞
2024.6 東工大 イノベーションデザイン機構
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論文表紙に採択
2022.3 日本セラミックス協会
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Front cover and Hot paper selected
2020 European Chemical Societies Publishing
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FRONT COVER
2019 ACS Publications
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Best poster presentation
2015.3 Ceramics Society of Japan
Yamada Tetsuya
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Award
2015.2 Tokyo Institute of Technology
Yamada Tetsuya
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Best Presentation Award
2013.9 Ceramics Society of Japan
Yamada Tetsuya
Research Projects
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Portable SOFC with high thermal insulation and microchannels
Grant number：23H02056 2023.4 - 2026.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\18980000 （ Direct Cost: \14600000 、 Indirect Cost：\4380000 ）
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Compact SOFC reactors based on microfluidics and planer cell
Grant number：23K26749 2023.4 - 2026.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\18980000 （ Direct Cost: \14600000 、 Indirect Cost：\4380000 ）
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Elucidation of photo-functional property of oxyhydroxide and application development to environmental purification and energy generation
Grant number：21H01657 2021.4 - 2025.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\16900000 （ Direct Cost: \13000000 、 Indirect Cost：\3900000 ）
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Elucidation of photo-functional property of oxyhydroxide and application development to environmental purification and energy generation
Grant number：23K21047 2021.4 - 2025.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Grant amount：\16900000 （ Direct Cost: \13000000 、 Indirect Cost：\3900000 ）
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単結晶ジルコニアナノシートを利用した微小固体酸化物形燃料電池の開発
Grant number：21K14402 2021.4 - 2023.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
山田 哲也
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
持続的な発展を実現するために環境に優しい次世代エネルギーが必要である。この次世代エネルギーに必要な要素は、1. 高いエネルギー変換効率、2. 高いエネルギー密度と出力密度、3. エネルギー燃料の種類の制約が少ないことである。現在の固体酸化物形燃料電池の課題の一つは電解質の薄膜化にあり、これが実現できれば動作温度の低温化、耐久性の向上、高効率化と高出力化、そして小型・軽量化が可能となると考えられる。そこで我々はイオノサーマル法というイオン液体でナノ粒子を結晶成長させる方法を取り入れ、ジルコニアのナノシートの合成に取り組んだ。
さらに、ナノプローブ電極搭載した走査型電子顕微鏡を用いて合成したナノシートの絶縁破壊電圧を調べた。絶縁破壊電圧はナノシートを実際に固体酸化物形燃料電池の電解質として利用したときに使える最大出力と関係のある重要なパラメータの一つである。電圧を 0 から 40V まで掃引したときの電流値をプロットしたところ、印加電圧が低い 0 から 10 V 付近では流れる電流が小さく、検出限界以下の電流値となった。また、電圧が 20 V 以上になると明確な電流が観測され、30 V 以上になると印加電圧に対して直線的に電流値が増加した。最高の印加電圧である 40 V 印加させたときの電流値は 5 pA 程度であった。プローブに流れた電流値から電流密度を計算したところ、250 mA/cm2 と比較的大きな電流密度になっていることがわかった(40 V 印加)。また、電圧掃引を何度か繰り返した場合には、流れる電流値が増加する傾向が見られ、さらにサンプルによっては数十ボルト印加した場合にナノシートが破壊される様子が見られた。
ジルコニアナノシートを燃料電池に利用するためのセルの設計に着手した。マイクロ流路を通じて水素やエタノールの燃料を供給し燃料電池特性評価システムを構築した。 -
微生物が引き起こす酸化鉄の電位変動と代謝への影響
Grant number：16J09656 2016.4 - 2018.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
山田 哲也
Grant amount：\1900000 （ Direct Cost: \1900000 ）
微生物代謝と鉱物などの固体物質の持つ電位の関係を調べる研究を進めた。その中で注目した微生物は脱窒菌という一種の土壌細菌であり、鉄酸化物を酸化することが知られているがそのメカニズムに関しては明らかにされていなかった。脱窒菌の重要性は硝酸イオンなどの固定窒素をN2OやN2に還元し大気へ放出することであり、正常な窒素循環を保つ上で重要な役割を担っている。そこで、脱窒菌と酸化鉄との間で起こる電子のやり取りを電気化学的に計測することで脱窒菌の代謝をモニタリングし、人為的に電子授受を調整することで脱窒菌の代謝をコントロールしようとした。
本研究で得られた成果は脱窒菌（Pseudomonas stutzeri）をITO電極上で酸化鉄を含む培地で培養し脱窒菌が出す電流を計測したこと、そして、脱窒反応を電極電位により制御したことが挙げられる。さらには微生物の代謝電流を計測する手法を応用し、地球科学的に重要な数値である速度論的同位体効果の検出に成功している。また、脱窒反応の電子の流れを調べるためにRaman、ESRといった分光学的手法を生細胞に適用し、細胞全体で起こる電子授受及び分子の挙動を調べた。そして、電子伝達系において重要な役割を果たしているシトクロムのスピン状態及び電子状態を観察することに成功し、低スピン状態のシトクロムが電子授受に関わっている可能性が高いことを示した。更に、脱窒過程で発生する一酸化窒素の中間体としてニトロシルヘムやジニトロシルジチオラト鉄錯体が形成されることを示した。一酸化窒素はシグナル分子として知られ生化学的に重要な役割を果たしている。
以上より脱窒菌と物質との電子のやり取りを調整することで代謝を制御しただけでなく、地球化学的に重要な速度論的同位体効果の検出、および、生化学的に重要なNO挙動解析等を行い幅広い分野に波及する成果を得ている。