武安 光太郎 (タケヤス コウタロウ)

触媒科学研究所 触媒構造研究部門准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 東京大学大学院
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 90739327
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 触媒反応
  • 真空科学
  • 表面化学
  • 表面物理学
研究分野
  • ナノテク・材料, 基礎物理化学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2024年04月 - 現在
    北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授, 日本国
  • 2018年04月 - 2024年03月
    筑波大学, 数理物質系 物質工学域, 助教
  • 2017年04月 - 2018年03月
    京都大学大学院, 理学研究科 化学専攻, 教務補佐員
  • 2015年02月 - 2017年03月
    大阪大学大学院, 理学研究科 化学専攻, 特任研究員
  • 2014年04月 - 2015年01月
    東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員
  • 2011年04月 - 2014年03月
    東京大学大学院, 工学系研究科 物理工学専攻, 日本学術振興会特別研究員(DC1)
学歴
  • 2009年04月 - 2014年03月, 東京大学大学院, 工学系研究科, 物理工学専攻
  • 2005年04月 - 2009年03月, 東京大学, 工学部, 物理工学科
委員歴
  • 2025年04月 - 現在
    日本表面真空学会, 東北・北海道支部委員
  • 2025年04月 - 現在
    日本表面真空学会, 出版委員, 学協会
  • 2019年04月 - 現在
    日本表面真空学会, 教育委員, 学協会
  • 2018年04月 - 現在
    日本表面真空学会, 若手研究会運営委員, 学協会
  • 2019年04月 - 2023年03月
    触媒学会, 東日本支部 幹事・評議員, 学協会
  • 2019年10月 - 2020年09月
    日本物理学会, 運営委委員
  • 2011年04月 - 2014年03月
    Vacuum and Surface Science Workshop for Young Researchers, steering committee, 学協会
  • 2011年04月 - 2014年03月
    真空・表面科学若手研究会, 運営委員, 学協会

研究活動情報

■ 受賞
  • 2025年10月, 日本表面真空学会, 論文賞
    Experimental Verification of Mixed-potential-driven Catalysis
    武安光太郎;片根優太;宮本尚人;Mo Yan;中村潤児
  • 2025年09月, NoMaps2025(STARTUP HOKKAIDO), 審査員特別賞およびNEDO賞
    災害レジリエンスと水素社会を支える白金フリー燃料電池触媒
    武安光太郎;植村真人;上野保樹;岡崎恭直;林田健志;本間海斗
  • 2024年01月, つくば研究支援センター, 第4回TCIベンチャーアワード シーズ部門 優秀賞
    低価格・高耐久な白金フリー燃料電池触媒
    武安光太郎
  • 2022年10月, 日本物理学会, 第17回(2023年) 日本物理学会若手奨励賞
    表面反応におけるエネルギーの流れと制御因子の研究
    武安光太郎
  • 2021年07月, 筑波大学, 若手教員奨励賞
    武安光太郎
  • 2021年05月, 日本表面真空学会, 講演奨励賞(若手研究者部門)
    ミトコンドリア電子伝達系の熱産生解析
    武安光太郎
  • 2018年09月, 日本触媒学会, 若手研究者のための海外渡航費用助成
    武安 光太郎
  • 2014年, 日本真空学会, 第39回 熊谷記念真空科学論文賞
    杉本 敏樹;武安 光太郎;福谷 克之
  • 2014年, 日本真空学会, 第23回 真空進歩賞
    武安 光太郎
  • 2013年03月, Institute of Physics, IOP select
    武安 光太郎
  • 2012年, 日本表面科学会, 講演奨励賞 スチューデント部門
    武安 光太郎
  • 2010年, 日本応用物理学会, 講演奨励賞
    武安 光太郎
  • 2010年, 日本真空学会, 真空に関する連合講演会 優秀ポスター賞
    武安 光太郎
■ 論文
  • Nanoarchitectonics of Metal–Organic Framework on Fullerene Assemblies: Fabrication of Hierarchical Nanostructured Carbon Electrocatalysts
    Rabindra Nath Acharyya; Biswa Nath Bhadra; Sabina Shahi; Kenji Hayashida; Shusaku Fujita; Kotaro Takeyasu; Katsuhiko Ariga; Lok Kumar Shrestha
    ACS Applied Materials & Interfaces, 18, 20, 28717, 28727, American Chemical Society (ACS), 2026年05月15日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Subsurface Graphitic Nitrogen Activates Protonated Pyridinic‐N Sites for Acidic Oxygen Reduction
    Dipti R. Panigrahi; Pranjit Barman; Shouvik Mete; AnilKumar U; Vishal M. Dhavale; Vijay Kumar; Kotaro Takeyasu; Santosh K. Singh
    Small, Wiley, 2026年05月13日, [査読有り], [責任著者]
    研究論文(学術雑誌), ABSTRACT

    Protonation of pyridinic nitrogen (pyri‐N) sites in nitrogen‐doped carbon catalysts under acidic conditions converts pyri‐N to pyri‐NH + , leading to severe catalytic deactivation. Restoring activity requires transforming pyri‐NH + back to pyri‐NH, an energetically demanding process that limits oxygen reduction reaction (ORR) efficiency. To overcome this challenge, we developed an N‐doped porous carbon catalyst (NpC‐7) featuring surface pyri‐N active sites and a subsurface graphitic nitrogen (grap‐N) layer. The 2D growth of cyanuric acid (CA)‐functionalized 2‐hydroxyethyl methacrylate (HEMA) polymer within graphene oxide layers ensures uniform N‐doping which modulates π‐electron and spin states. This engineered architecture delivers ORR activity approaching Pt/C and surpasses conventional nitrogen doped graphene oxide (NrGO) ( E onset = 0.86 V, E 1/2 = 0.70 V vs. 0.76 and 0.61 V, respectively). Enhanced performance arises from subsurface grap‐N, which donates electron to protonated pyri‐NH + , generating an active pyri − NH δ +  state that promotes O 2 adsorption. In situ electrochemical Raman spectroscopy and density functional theory (DFT) calculations confirm efficient O 2 adsorption and intermediate formation, indicating a (2 + 2)e ORR pathway. These findings highlight the critical role of subsurface grap‐N in overcoming acidic deactivation through electronic modulation, offering a blueprint for designing acid‐stable carbon electrocatalysts.
  • Carbon nanoarchitectonics: design, fabrication and innovation for energy application
    Guoping Chen; Kenji Hayashida; Kaito Homma; Kotaro Takeyasu; Yasuo Yoshida; Taro Koide; Junji Nakamura; Katsuhiko Ariga
    EnergyChem, 8, 3, 100193, 100193, Elsevier BV, 2026年05月, [査読有り], [招待有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Enzymatic oxygen reduction dominates overpotential-driven thermogenesis in mitochondria
    Nuning Anugrah Putri Junji Namari; Mo Yan; Junji Nakamura; Kotaro Takeyasu
    Chemical Science, Royal Society of Chemistry (RSC), 2026年04月, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Understanding how chemical energy dissipates as heat in non-equilibrium redox systems is a fundamental problem in physical chemistry. While this phenomenon is well described in electrochemical systems such as fuel...
  • Emergent Chirality from Pairing of Achiral Molecules: Homochiral Chains of Paired 1,10‐Phenanthroline on Au(111)
    Erlina Tik Man; Yuya Kaneko; Ryunosuke Kobata; Muhammad Alief Irham; Takaya Shimokawa; Tzu‐Yen Chen; Yukiko Obata; Kazutoshi Shimamura; Kenji Hayashida; Kotaro Takeyasu; Taro Koide; Sasfan Arman Wella; Junji Nakamura; Yasuo Yoshida
    Advanced Materials Interfaces, Wiley, 2026年02月15日
    研究論文(学術雑誌), ABSTRACT

    Understanding how chirality emerges from assemblies of achiral molecules is central to the study of symmetry breaking at surfaces. Here we show that achiral 1,10‐phenanthroline adsorbed on Au(111) generates chirality through a pairing‐driven hierarchical self‐assembly pathway. Upon adsorption, molecules selectively form hydrogen‐bonded pairs via weak but directional C─H···N interactions. Steric and electrostatic constraints restrict this interaction to two molecules, forcing a choice between two symmetry‐equivalent nitrogen sites and thereby producing left‐ or right‐handed molecular pairs that act as local chiral motifs. These motifs organize through attractive intermolecular interactions into homochiral one‐dimensional chains, which further assemble into two‐dimensional chiral domains governed by repulsive interchain interactions. Scanning tunneling microscopy directly visualizes mirror‐related left‐ and right‐handed domains. Density functional theory calculations confirm that the face‐to‐face paired configuration is energetically preferred and stabilized by adsorption on Au(111). This work reveals a distinct route to surface chirality in which chirality originates at the level of a hydrogen‐bonded molecular pair and is amplified into organized chiral architectures through weak intermolecular interactions.
  • Control of Hydration and Degree of p z /π* Orbital Localization as Dual Keys for Durable Carbon Electrocatalysts in Acidic ORR
    Santosh K. Singh; Kotaro Takeyasu
    ACS Catalysis, American Chemical Society (ACS), 2026年02月02日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Precise 3D structure determination of Cu single atoms on α-Al 2 O 3 (0001) surface by polarization-dependent total reflection fluorescence X-ray absorption fine structure and first-principles calculation
    Bang Lu; Can Liu; Min Gao; Haoran Xu; Daiki Kido; Masao KIMURA; Kotaro Takeyasu; Kiyotaka Asakura; Satoru Takakusagi
    Physical Chemistry Chemical Physics, Royal Society of Chemistry (RSC), 2026年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), The valence state and three-dimensional (3D) structure of vacuum-deposited Cu species on an Al-terminated (1×1) α-Al 2 O 3 (0001) surface have been studied using polarization-dependent total reflection fluorescence X-ray absorption fine structure (PTRF-XAFS)...
  • Controlled Generation of β‐NiOOH by Sulfuric Acid Treatment Enables Active and Durable Oxygen Evolution Catalysis
    Shouvik Mete; Dipti R. Panigrahi; Pranjit Barman; Manish S. Sengar; Marshal Dhayal; Kotaro Takeyasu; Santosh K. Singh
    Chemistry – A European Journal, 32, e03254, Wiley, 2025年12月23日, [査読有り], [責任著者]
    研究論文(学術雑誌), ABSTRACT

    Designing oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts that can reversibly operate as both oxidation and reduction electrodes is key to developing efficient and rechargeable electrochemical energy systems. However, the evolution of nickel active sites between hydroxide and oxyhydroxide phases, and how such transformations can be made reversible under dynamic operating conditions, remains poorly understood. Here, we report a sulfuric‐acid‐induced surface oxidation strategy that enables both the controlled formation and reversible regeneration of β‐NiOOH active sites on free‐standing nickel foam electrodes. Moderate H 2 SO 4 treatment (1 M) produces an optimized electrode (1.0‐Ni) exhibiting superior OER performance, requiring overpotentials ( η ) of only 218, 348, and 458 mV at 10, 500, and 1000 mA cm 2 , respectively. The enhanced activity originates from sulfuric‐acid‐induced modulation of Ni sites, which promotes β‐NiOOH formation as the catalytically active phase while maintaining structural integrity. Moreover, a buried β‐NiOOH‐rich layer serves as a structural‐memory reservoir, allowing reversible reconstruction of surface β‐NiOOH during redox cycling. This reversible behavior enables the same electrode to function as both anode and cathode, relevant to rechargeable zinc–air battery and other bifunctional electrochemical systems. The dual mechanism acid‐induced active‐site formation and electrochemical regeneration thus provides a scalable strategy for constructing reversible, heteroatom‐free nickel electrodes for sustainable energy conversion.
  • Water‐Enabled CO 2 Hydrogenation to Ethanol via a Mixed‐Potential‐Driven Mechanism
    Mo Yan; Ryuichi Saito; Nuning A. P. Namari; Paul Bappi; Satoshi Hinokuma; Junji Nakamura; Kotaro Takeyasu
    Chemistry – An Asian Journal, 20, 24, e00862, Wiley, 2025年11月14日, [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌), ABSTRACT

    Ethanol synthesis from CO 2 and H 2 is currently a hot topic of research in heterogeneous catalysis. However, the underlying mechanism has not yet been clearly elucidated. We propose that the synthesis involves several other reactions on the electrode surface, as evident by the formation of a mixed potential. In this study, we prepared solid catalysts, Ru/CoO x and CuPd/C, as the nano‐anode and nano‐cathode components and carried out CO 2 hydrogenation in the presence of small amounts of water to facilitate ion conduction. Ethanol was produced along with CO, CH 4 , and methanol at reaction temperatures below 473 K in the presence of both the catalysts. The activation energy for ethanol formation with Ru/CoO x was found to be 25 ± 5 kJ mol −1 , which was much lower than those for the formations of CO (44 ± 4 kJ mol −1 ), CH 4 (77 ± 7 kJ mol −1 ), and methanol (81 ± 9 kJ mol −1 ). In addition, the production of CO was promoted by the encapsulated water. These results also suggest a mixed‐potential‐driven mechanism for the synthesis of ethanol.
  • Highly active and stable Fe-N4 catalyst from unused natural resources for oxygen reduction reaction in acidic to alkaline medium
    Edwin Osebe Nyangau; Hiroya Abe; Kazutoshi Haga; Chie Ooka; Kenji Hayashida; Naoka Nagamura; Kotaro Takeyasu; Masaru Watanabe; Yuta Nakayasu
    Journal of Power Sources, 653, 237784, 237784, Elsevier BV, 2025年10月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Deciphering Adsorbate–Adsorbate Interactions from Scanning Tunneling Microscopy Images: Integrated Topological, Statistical, and First-Principles Analysis of Methoxy Adsorbates on Pt/TiO2(110)
    Can Liu; Min Gao; Daiki Kido; Masao Kimura; Kiyotaka Asakura; Bang Lu; Kotaro Takeyasu; Satoru Takakusagi
    The Journal of Physical Chemistry C, American Chemical Society (ACS), 2025年09月18日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Mixed‐Potential‐Driven Catalysis: An Electrochemical Mechanism for Room‐Temperature CO Oxidation on Gold Catalysts
    Mo Yan; Muhammad Asif; Ravi Singh; Kotaro Takeyasu; Junji Nakamura
    Advanced Science, e05994, Wiley, 2025年06月25日, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Abstract

    Gold is an effective catalyst for low‐temperature CO oxidation, yet its mechanism remains debated. Among the various proposed mechanisms, increasing attention has been given to a possible electrochemical pathway in recent studies. Here, experimental evidence is reported that CO oxidation at room temperature in electrolytes proceeds via coupled electrochemical CO oxidation and oxygen reduction half‐reactions, i.e., the mixed‐potential‐driven mechanism. A model system is designed with deposited Au nanoparticles (NPs) and nitrogen‐doped reduced graphene oxide (NrGO) on carbon paper acting as spatially separated electrodes in a single electrolysis cell. After shorting the two electrodes, the reaction current and mixed potential of the overall CO oxidation are measured without any externally applied bias. Independent current–potential curves for each half‐reaction are also obtained under identical experimental conditions. The intersection points of these curves, representing the predicted mixed potential and net current, showed good agreement with the values measured in the short‐circuited system. These results provide clear evidence that CO oxidation in aqueous media proceeds via a mixed‐potential‐driven mechanism, analogous to corrosion. This finding provides strong support for the hypothesis that low‐temperature CO oxidation over‐supported Au catalysts in the presence of water vapor proceeds via a similar electrochemical pathway in gas‐phase heterogeneous catalysis.
  • Design Principles of Nitrogen‐Doped Carbon Catalysts for Oxygen Reduction Reaction
    Kenji Hayashida; Bang Lu; Satoru Takakusagi; Junji Nakamura; Kotaro Takeyasu
    ChemElectroChem, 12, 14, Wiley, 2025年06月20日, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Nitrogen‐doped carbon catalysts are attracting significant attention as alternative electrocatalysts to platinum owing to their high activity and durability in fuel cells’ oxygen reduction reaction (ORR), resource availability, and low catalyst cost. Pyridinic nitrogen forms the active site of the ORR and that the reduction of pyridinium ions is discovered and adsorption of molecular oxygen are coupled with a unique reaction mechanism. The deactivation of nitrogen‐doped carbon catalysts in acid electrolytes is attributed to the protonation of pyridinic nitrogen and the associated hydration is reported. This concept is demonstrated by the increased activity of nitrogen‐doped graphene catalysts, whose hydrophobicity is enhanced by the 3D structure. To further enhance the catalytic activity of nitrogen‐doped carbon catalysts, the electronic configuration of the active sites, particularly the degree of electron localization and spin, plays a crucial role. As an example, the introduction of active sites through five‐membered ring structures is presented, along with their characterization by X‐ray absorption spectroscopy.
  • Why Does the Performance of Nitrogen‐Doped Carbon Electrocatalysts Decrease in Acidic Conditions?
    Kenji Hayashida; Junji Nakamura; Kotaro Takeyasu
    Angewandte Chemie International Edition, 64, e202502702, Wiley, 2025年05月09日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Nitrogen‐doped carbon has emerged as a promising low‐cost and durable alternative to platinum catalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) in fuel cells. However, its catalytic activity decreases significantly in acidic electrolytes, limiting the practical applications. Here, we report the degradation mechanisms of nitrogen‐doped carbon catalysts, focusing on the acid‐base equilibrium of pyridinic nitrogen (pyri‐N), which serves the primary active site. We found that the electrochemical hydrogenation of pyri‐N to pyri‐NH, coupled with oxygen adsorption, is a critical process. Although this reaction occurs at higher potentials in basic electrolytes, it shifts to lower potentials in acidic environments due to the protonation and stabilization of pyri‐N. These results demonstrate that the decrease of the catalytic activity in acidic electrolytes is tied to the basicity of pyri‐N. By controlling the basicity of pyri‐N, specifically its pKa, a guideline for enhancing the ORR and other electrode reactions has been established.
  • Aqueous alkaline pH stable halide ((PEA)₂CoCl₄) perovskite for oxygen reaction electrocatalysis
    Pranjit Barman; Vijay Kumar; Kotaro Takeyasu; Santosh K. Singh
    Journal of Materials Chemistry A, 13, 22, 16437, 16449, Royal Society of Chemistry (RSC), 2025年05月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Despite gaining significant importance as an exciting class of materials, the extremely low stability of metal halide perovskites (MHPs) under aqueous medium impedes their potential application beyond photovoltaics and photocatalysis....
  • Π-Electron and pH-Regulated Photochemical Detection of Trinitrophenol Using Nanoconfined Graphene Quantum Dots
    Dipti R. Panigrahi; Shashikana Paria; Mridul Jain; Manish S. Sengar; Marshal Dhayal; Bappi Paul; Prasenjit Maity; Kotaro Takeyasu; Vijay Kumar; Santosh K. Singh
    ACS Applied Nano Materials, 8, 5, 2614, 2622, American Chemical Society (ACS), 2025年01月23日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Pentagon‐Rich Caged Carbon Catalyst for the Oxygen Reduction Reaction in Acidic Electrolytes
    Guoping Chen; Miho Isegawa; Taro Koide; Yasuo Yoshida; Koji Harano; kenji Hayashida; Shusaku Fujita; Kotaro Takeyasu; Katsuhiko Ariga; Junji Nakamura
    Angewandte Chemie International Edition, Wiley, 2024年09月21日
    研究論文(学術雑誌), The interaction between electron spin and oxygen molecules in non‐platinum catalysts, particularly carbon catalysts, significantly influences the catalytic performance of the oxygen reduction reaction (ORR). A promising approach to developing high‐performance catalysts involves introducing five‐membered ring structures with spin electrons into graphitic carbons. In this study, we present the successful synthesis of cage‐like cubic carbon catalysts enriched with pentagon structures using pentagon ring‐containing C60 and a NaCl template. The number of pentagons contained in the structure was increased by doping with nitrogen and annealing, and the number of electron spins also increased, thereby improving catalytic activity. The prepared catalyst exhibits remarkable activity in ORR under acidic electrolytes. Furthermore, we elucidate the correlation between the pentagon structure, the number of spin electrons, and catalytic activity, demonstrating that enhanced activity is contingent upon the presence of spin electrons. Density functional theory (DFT) calculations support the role of spin electrons in improving activity. The concept of spin electrons and the introduction of pentagon structures provide new design principles for carbon catalysts.
  • Simultaneous Measurement of Oxygen Consumption Rate and Thermogenesis in Biological Systems for Non-equilibrium Energetics
    Nuning Anugrah Putri Namari; Mo Yan; Junji Nakamura; Kotaro Takeyasu
    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 22, 3, 273, 278, Surface Science Society Japan, 2024年07月13日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Mixed-Potential-Driven Catalysis in Glucose Oxidation
    Mo Yan; Rafiq Arsyad; Nuning Anugrah Putri Namari; Hiroaki Suzuki; Kotaro Takeyasu
    ChemCatChem, 16, 17, e202400322, Wiley, 2024年06月14日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Mixed‐potential‐driven catalysis, in which anodic and cathodic reactions are electrochemically short‐circuited, converts the Gibbs free energy difference into overpotentials that drive both half‐reactions without an external energy input. We developed a theoretical framework that suggests that the catalytic activities of individual catalyst components determine the distribution of the aforementioned driving forces. By short‐circuiting spatially separated electrodes made of Au/C with reduced‐graphene oxide, nitrogen‐doped reduced‐graphene oxide, caged nitrogen‐doped reduced‐graphene oxide, Pt/C, or Pd/C, we demonstrated this framework using glucose oxidation as a model, given its significance in generating high‐value products and its potential in fuel cell technology. A short‐circuit current was detected in the absence of external potentials, demonstrating electron transfer during glucose oxidation. Additionally, by correlating the mixed potential predicted from the polarization curves of each half‐reaction with the mixed potential measured in short‐circuit experiments under the same conditions, we confirmed that the kinetic activity of each catalyst component determines the mixed potential. This, in turn, affects the division of the driving force. Driving force partitioning is a potent tool for enhancing the overall rate of a reaction. Our findings may facilitate the design of not only glucose oxidation catalysts but also other heterogeneous catalysts based on mixed‐potential‐driven reaction mechanisms.
  • Theoretical framework for mixed-potential-driven catalysis
    Mo Yan; Nuning Anugrah Putri Namari; Junji Nakamura; Kotaro Takeyasu
    Communications Chemistry, 7, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2024年04月01日, [査読有り], [最終著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    Mixed-potential-driven catalysis is expected to be a distinctive heterogeneous catalytic reaction that produces products different from those produced by thermal catalytic reactions without the application of external energy. Electrochemically, the mechanism is similar to that of corrosion. However, a theory that incorporates catalytic activity as a parameter has not been established. Herein, we report the theoretical framework of mixed-potential-driven catalysis, including exchange currents, as a parameter of catalytic activity. The mixed potential and partitioning of the overpotential were determined from the exchange current by applying the Butler–Volmer equation at a steady state far from equilibrium. Mixed-potential-driven catalysis is expected to open new areas not only in the concept of catalyst development but also in the field of energetics of biological enzymatic reactions.
  • Facile fabrication of graphitic carbon nitride/polydopamine/polyurethane foam as a floating photocatalyst for synthetic dye remediation
    Indra J. Budiarso; Shusaku Fujita; Shota Saito; Hermawan Judawisastra; Kotaro Takeyasu; Arie Wibowo
    Reaction Chemistry & Engineering, 9, 10, 2718, 2727, Royal Society of Chemistry (RSC), 2024年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Carbon nitride-based floating photocatalyst supported on polyurethane foam using polydopamine: evaluation of fabrication processes, properties, performance, and mechanism.
  • 窒素ドープカーボンの触媒機能
    Kenji Hayashida; Junji Nakamura; Kotaro Takeyasu
    材料表面, 8, 135, 146, 2023年10月, [査読有り], [招待有り], [最終著者, 責任著者]
  • Rhombohedral Boron Monosulfide as a p-Type Semiconductor
    Norinobu Watanabe; Keisuke Miyazaki; Masayuki Toyoda; Kotaro Takeyasu; Naohito Tsujii; Haruki Kusaka; Akiyasu Yamamoto; Susumu Saito; Masashi Miyakawa; Takashi Taniguchi; Takashi Aizawa; Takao Mori; Masahiro Miyauchi; Takahiro Kondo
    Molecules, 28, 4, 1896, 1896, MDPI AG, 2023年02月16日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Two-dimensional materials have wide ranging applications in electronic devices and catalysts owing to their unique properties. Boron-based compounds, which exhibit a polymorphic nature, are an attractive choice for developing boron-based two-dimensional materials. Among them, rhombohedral boron monosulfide (r-BS) has recently attracted considerable attention owing to its unique layered structure similar to that of transition metal dichalcogenides and a layer-dependent bandgap. However, experimental evidence that clarifies the charge carrier type in the r-BS semiconductor is lacking. In this study, we synthesized r-BS and evaluated its performance as a semiconductor by measuring the Seebeck coefficient and photo-electrochemical responses. The properties unique to p-type semiconductors were observed in both measurements, indicating that the synthesized r-BS is a p-type semiconductor. Moreover, a distinct Fano resonance was observed in Fourier transform infrared absorption spectroscopy, which was ascribed to the Fano resonance between the E(2) (TO) phonon mode and electrons in the band structures of r-BS, indicating that the p-type carrier was intrinsically doped in the synthesized r-BS. These results demonstrate the potential future application prospects of r-BS.
  • Critical impacts of interfacial water on C–H activation in photocatalytic methane conversion
    Hiromasa Sato; Atsushi Ishikawa; Hikaru Saito; Taisuke Higashi; Kotaro Takeyasu; Toshiki Sugimoto
    Communications Chemistry, 6, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2023年01月20日
    研究論文(学術雑誌), Abstract

    On-site and on-demand photocatalytic methane conversion under ambient conditions is one of the urgent global challenges for the sustainable use of ubiquitous methane resources. However, the lack of microscopic knowledge on its reaction mechanism prevents the development of engineering strategies for methane photocatalysis. Combining real-time mass spectrometry and operando infrared absorption spectroscopy with ab initio molecular dynamics simulations, here we report key molecular-level insights into photocatalytic green utilization of methane. Activation of the robust C–H bond of methane is hardly induced by the direct interaction with photogenerated holes trapped at the surface of photocatalyst; instead, the C–H activation is significantly promoted by the photoactivated interfacial water species. The interfacial water hydrates and properly stabilizes hydrocarbon radical intermediates, thereby suppressing their overstabilization. Owing to these water-assisted effects, the photocatalytic conversion rates of methane under wet conditions are dramatically improved by typically more than 30 times at ambient temperatures (~300 K) and pressures (~1 atm) in comparison to those under dry conditions. This study sheds new light on the role of interfacial water and provides a firm basis for design strategies for non-thermal heterogeneous catalysis of methane under ambient conditions.
  • Electronic Structure and Reaction Mechanism on Nitrogen-doped Carbon Electrode Catalysts and Design of Catalyst Based on the Mechanism
    Kotaro TAKEYASU; Junji NAKAMURA
    Vacuum and Surface Science, 66, 1, 10, 15, Surface Science Society Japan, 2023年01月10日, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Experimental Verification of Mixed-potential-driven Catalysis
    Kotaro Takeyasu; Yuta Katane; Naoto Miyamoto; Mo Yan; Junji Nakamura
    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 21, 3, 164, 168, Surface Science Society Japan, 2022年12月28日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Chemisorption of CO2 on Nitrogen-Doped Graphitic Carbons
    Riku Shibuya; Kotaro Takeyasu; Donghui Guo; Takahiro Kondo; Junji Nakamura
    Langmuir, 38, 47, 14430, 14438, American Chemical Society (ACS), 2022年11月15日
    研究論文(学術雑誌)
  • Activating Nitrogen‐doped Graphene Oxygen Reduction Electrocatalysts in Acidic Electrolytes using Hydrophobic Cavities and Proton‐conductive Particles
    Santosh K. Singh; Kotaro Takeyasu; Kaito Homma; Shigeharu Ito; Takashi Morinaga; Yuto Endo; Moeko Furukawa; Toshiyuki Mori; Hirohito Ogasawara; Junji Nakamura
    Angewandte Chemie International Edition, Wiley, 2022年10月14日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Hollow Spherical Fullerene obtained by Kinetically Controlled Liquid‐Liquid Interfacial Precipitation
    Guoping Chen; Flavien Sciortino; Kotaro Takeyasu; Junji Nakamura; Jonathan Patrick Hill; Lok Kumar Shrestha; Katsuhiko Ariga
    Chemistry – An Asian Journal, e202200756, Wiley, 2022年08月23日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogenation of Formate Species Using Atomic Hydrogen on a Cu(111) Model Catalyst
    Kotaro Takeyasu; Yasutaka Sawaki; Takumi Imabayashi; Septia Eka Marsha Putra; Harry Handoko Halim; Jiamei Quan; Yuji Hamamoto; Ikutaro Hamada; Yoshitada Morikawa; Takahiro Kondo; Tadahiro Fujitani; Junji Nakamura
    Journal of the American Chemical Society, 144, 27, 12158, 12166, 2022年07月13日, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Versatile nanoarchitectonics of Pt with morphology control of oxygen reduction reaction catalysts
    Guoping Chen; Santosh K. Singh; Kotaro Takeyasu; Jonathan P. Hill; Junji Nakamura; Katsuhiko Ariga
    Science and Technology of Advanced Materials, 23, 1, 413, 423, Informa UK Limited, 2022年06月22日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Focusing and spin polarization of atomic hydrogen beam
    Y. Nagaya; H. Nakatsu; S. Ogura; K. Shimazaki; H. Ueta; K. Takeyasu; K. Fukutani
    The Journal of Chemical Physics, 155, 19, 194201, AIP Publishing, 2021年11月21日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Role of Pyridinic Nitrogen in the Mechanism of the Oxygen Reduction Reaction on Carbon Electrocatalysts
    Kotaro Takeyasu; Moeko Furukawa; Yuto Shimoyama; Santosh K. Singh; Junji Nakamura
    Angewandte Chemie International Edition, 60, 10, 5121, 5124, 2021年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • CoOx electro-catalysts anchored on nitrogen-doped carbon nanotubes for the oxygen evolution reaction
    Santosh K. Singh; Kotaro Takeyasu; Bappi Paul; Sachin K. Sharma; Junji Nakamura
    Sustainable Energy & Fuels, 5, 3, 820, 827, Royal Society of Chemistry (RSC), 2021年01月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌),

    The development of high-performance, low-cost transition metal oxide nanoparticle-supported carbon catalysts for oxygen evolution reaction (OER) is one of the biggest challenges faced in the process of commercializing water electrolyzers and rechargeable metal–air batteries.

  • Dynamical Quantum Filtering via Enhanced Scattering of para-H2 on the Orientationally Anisotropic Potential of SrTiO3(001)
    Koji Shimizu; Wilson Agerico Diño; Hiroshi Nakanishi; Hideaki Kasai; Kotaro Takeyasu; Katsuyuki Fukutani; Ayako Yajima
    Scientific Reports, 10, 1, 5939, Springer Science and Business Media LLC, 2020年12月
    研究論文(学術雑誌), AbstractQuantum dynamics calculation, performed on top of density functional theory (DFT)-based total energy calculations, show dynamical quantum filtering via enhanced scattering of para-H2 on SrTiO3(001). We attribute this to the strongly orientation-dependent (electrostatic) interaction potential between the H2 (induced) quadrupole moment and the surface electric field gradient of ionic SrTiO3(001). These results suggest that ionic surfaces could function as a scattering/filtering media to realize rotationally state-resolved H2. This could find significant applications not only in H2 storage and transport, but also in realizing materials with pre-determined characteristic properties.
  • 窒素ドープ炭素の局所電子状態と活性
    武安光太郎; 中村潤児
    炭素, 2019, 290, 204, 210, The Carbon Society of Japan, 2019年11月15日, [査読有り], [招待有り], [筆頭著者]
    研究論文(学術雑誌)
  • Active Sites and Mechanism of Oxygen Reduction Reaction Electrocatalysis on Nitrogen-Doped Carbon Materials
    Santosh K. Singh; Kotaro Takeyasu; Junji Nakamura
    Advanced Materials, 31, 13, 1804297, 1804297, Wiley, 2019年03月, [査読有り], [招待有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Electronic and spin structure of O- and H-adsorbed Fe3O4(111) surfaces
    Asakawa, Kanta; Miura, Yoshio; Nagatsuka, Naoki; Takeyasu, Kotaro; Matsumoto, Masuaki; Fukutani, Katsuyuki
    PHYSICAL REVIEW B, 99, 8, 085442, 2019年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • メタノール合成におけるCu-Zn活性点のargument
    武安 光太郎; 藤谷 忠宏; 中村 潤児
    Accounts of Materials & Surface Research, 4, 9, 17, 2019年01月, [査読有り], [招待有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Adsorption geometry of methyl chloride weakly interacting with Ag(111)
    K. Takeyasu; M. Okada
    J. Phys. Commun., 2, 075017, 2018年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of Hydrogen on the Electronic State and Electric Conductivity of the Rutile TiO2(110) Surface
    Keisuke Fukada; Masuaki Matsumoto; Kotaro Takeyasu; Shohei Ogura; Katsuyuki Fukutani
    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 84, 6, 064716, 2015年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Temperature dependence of hydrogen depth distribution in the near-surface region of stainless steel
    Kotaro Takeyasu; Masuaki Matsumoto; Katsuyuki Fukutani
    VACUUM, 109, 230, 233, 2014年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Electronic structure of the SrTiO3 (001) surfaces: Effects of the oxygen vacancy and hydrogen adsorption
    K. Takeyasu; K. Fukada; S. Ogura; M. Matsumoto; K. Fukutani
    Appl. Sci. Conv. Technol., 23, 5, 201, 210, 2014年09月, [査読有り], [招待有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Two charged states of hydrogen on the SrTiO3(001) surface
    Kotaro Takeyasu; Keisuke Fukada; Shohei Ogura; Masuaki Matsumoto; Katsuyuki Fukutani
    JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, 140, 8, 084703, 2014年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Hydrogen-Induced Dipoles and Sensing Principles of Pt-Ti-O gate Si-MISFET Hydrogen Gas Sensors
    Toshiyuki Usagawa; Kotaro Takeyasu; Katsuyuki Fukutani
    28TH EUROPEAN CONFERENCE ON SOLID-STATE TRANSDUCERS (EUROSENSORS 2014), 87, 1015, 1018, 2014年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Analytical Formula for Calculating Adsorption Density of States on Chamber Surfaces from Measured Pressure Change
    Takeyasu, Kotaro; Sugimoto, Toshiki; Fukutani, Katsuyuki
    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, 82, 11, 114602, 2013年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Control of the surface electronic structure of SrTiO3(001) by modulation of the density of oxygen vacancies
    Kotaro Takeyasu; Keisuke Fukada; Masuaki Matsumoto; Katsuyuki Fukutani
    JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, 25, 16, 162202, 2013年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Gas dynamics in the vacuum chamber with a single adsorption site on the wall surface: Origin of the exponential pressure decay with the time constant of sub-kilo seconds
    Toshiki Sugimoto; Kotaro Takeyasu; Katsuyuki Fukutani
    Journal of the Vacuum Society of Japan, 56, 8, 322, 329, 2013年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Analysis of a pumping curve of water with the conversion equation from pressure to adsorption density of states
    Kotaro Takeyasu; Toshiki Sugimoto; Katsuyuki Fukutani
    Journal of the Vacuum Society of Japan, 56, 11, 457, 460, 2013年, [査読有り], [招待有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Theoretical analysis of a spin-polarized atomic hydrogen beam optics
    Shohei Ogura; Kotaro Takeyasu; Katsuyuki Fukutani
    Journal of the Vacuum Society of Japan, 54, 3, 192, 195, 2011年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Structural study of clean and gas adsorbed metal surfaces by low-energy electron diffraction
    K. Takeyasu; K. Fukada; S. Ogura; M. Matsumoto; K. Fukutani
    SEISAN KENKYU, 61, 5, 945, 948, 東京大学生産技術研究所, 2010年02月
    日本語, 本研究では, 低速電子線回折法(LEED)を用いてイリジウム(Ir)(111)清浄表面及び一酸化窒素(NO)吸着表面の二つの試料について, スポット強度の温度依存性の解析と動力学的解析によってデバイ温度を評価した.LEEDスポット強度の温度依存性を用いた解析ではIr (111)清浄表面におけるデバイ温度は250~280K, NO吸着表面におけるデバイ温度は220~235K程度であることが分かった.また動力学的解析結果からはIr (111)清浄表面におけるデバイ温度は310K, バルクのデバイ温度が440 Kとなり, 表面ではバルクよりも低い値となることが分かった.表面でのデバイ温度が低いことは表面原子の振動振幅がバルク内部に比べて大きいことを示しており, さらに表面にNOが吸着することによりさらに増大すると考えられる.[本要旨はPDFには含まれない]
■ 書籍等出版物
  • ミトコンドリアダイナミクス~機能研究から疾患・老化まで~
    武安光太郎; Nuning Anugrah; Putri Namari; 中村潤児, ミトコンドリア電子伝達系と熱産生メカニズム
    2021年, [分担執筆]
  • 触媒技術の動向と展望2020
    武安光太郎; 中村潤児, 表面科学的手法による触媒研究の動向と課題
    2020年, [分担執筆]
■ 講演・口頭発表等
  • ミトコンドリア呼吸鎖における過電圧散逸としての生体熱生成機構
    武安光太郎
    第63回日本伝熱シンポジウム, 2026年05月27日
    2026年05月26日 - 2026年05月28日, [招待講演]
  • Hybrid thermochemical–electrochemical catalysis enabled by mixed potentials: design of green CO₂ conversion reactions
    Kotaro Takeyasu
    Modern Aspects of Green and Sustainable Chemistry 2026, 2026年01月29日
    2026年01月27日 - 2026年01月31日, [招待講演]
  • Carbon catalysts: from fuel cell half-reactions to low-temperature heterogeneous catalysis
    Kotaro Takeyasu
    Singapore Scientific Conference 2025, 2025年12月08日
    2025年12月06日 - 2025年12月10日, [招待講演]
  • Carbon catalysts: from fuel cell half-reactions to low-temperature heterogeneous catalysis
    Kotaro Takeyasu
    NUS-ICAT Joint International Symposium, 2025年10月28日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年10月28日 - 2025年10月29日, [招待講演]
  • Experimental Verification of Mixed-potential-driven Catalysis
    Experimental Verification of Mixed-potential-driven Catalysis
    日本表面真空学会学術講演会, 2025年10月20日, 口頭発表(招待・特別)
    2025年10月20日 - 2025年10月22日, [招待講演]
  • カーボン触媒におけるプロトン化・水和効果と混成電位駆動による触媒設計
    武安光太郎
    第6回ハイドロジェノミクス研究会, 2025年10月16日
    2025年10月16日 - 2025年10月16日, [招待講演]
  • 不均一系・電極触媒反応のメカニズム解明と融合
    武安光太郎
    学際統合物質科学研究機構 若手共創ワークショップ, 2025年10月02日
    2025年10月02日 - 2025年10月03日
  • 電子状態と混成電位の制御に基づく カーボン触媒反応の俯瞰と設計論
    武安 光太郎
    第136回触媒討論会, 2025年09月17日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年09月17日 - 2025年09月19日, [招待講演]
  • Design Strategy of Carbon Catalysts for Oxygen Reduction and Mixed-Potential-Driven Catalysis
    Kotaro Takeyasu
    3rd International Conference on Catalysis Science and Chemical Engineering, 2025年07月21日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年07月20日 - 2025年07月22日, [招待講演]
  • Mixed-potential-driven catalysis: From glucose oxidation to CO oxidation
    Kotaro Takeyasu
    Hanyang University and ICAT Joint Research Symposium, 2025年07月16日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年07月16日 - 2025年07月16日, [招待講演]
  • 表面科学で見る電気化学:カーボン系触媒の限界拡張へ
    武安光太郎
    日本表面真空学会 第8回若手部会研究会 & 関東支部10周年記念シンポジウム, 2025年04月17日
    [招待講演]
  • Designing Carbon Catalysts for Oxygen Reduction and Mixed-Potential-Driven Catalysis
    Kotaro Takeyasu
    The 2 nd International Conference on Advanced Functional Materials (ICAFM 2025), 2025年03月27日
    2025年03月27日 - 2025年03月29日, [招待講演]
  • 表面科学を基盤とした電気化学反応触媒の理解と設計
    武安光太郎
    日本表面真空学会東北・北海道支部学術講演会, 2025年03月10日
    [招待講演]
  • 表面科学によるカーボン系電極触媒の限界突破
    武安光太郎
    大分大学DX研究会, 2025年02月05日
    [招待講演]
  • Thermochemical and electrochemical mixed reaction systems based on carbon-based catalysts
    Kotaro Takeyasu
    Shiv Nadar University Department of Chemistry Seminar, 2025年01月17日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    2025年01月17日 - 2025年01月17日, [招待講演]
  • 電子状態設計に基づくカーボン電極触媒の限界突破に向けて
    武安光太郎
    第2回北海道大学触媒科学研究所-立命館大学 SRセンター合同シンポジウム, 2024年12月25日
    2024年12月25日 - 2024年12月25日, [招待講演]
  • Mechanism-driven design of metal-free nitrogen-doped carbon electrocatalyst for oxygen reduction reaction
    Kotaro Takeyasu
    12th Singapore International Conference on Chemistry (SICC-12), 2024年12月12日
    2024年12月09日 - 2024年12月13日, [招待講演]
  • 混成電位駆動型触媒反応の理論的枠組みと実験的検証
    武安光太郎
    第134回触媒討論会, 2024年09月13日, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演]
  • 窒素ドープカーボン触媒の活性低下メカニズムに基づく高性能化
    武安光太郎
    第31回燃料電池シンポジウム, 2024年05月24日, 口頭発表(招待・特別)
    2024年05月24日 - 2024年05月24日, [招待講演]
  • Mechanism-based design of metal-free nitrogen-doped carbonelectrocatalyst for oxygen reduction reaction
    Kotaro Takeyasu
    9th Asian Conference on Colloid and Interface Science 2023, 2023年12月13日
    2023年12月12日 - 2023年12月15日, [招待講演]
  • ミトコンドリア呼吸鎖における 熱産生、酸素消費、ROS発生の電気化学的関係
    武安 光太郎; Nuning Namari; 中村 潤児
    第96回 日本生化学会 大会, 2023年11月02日, 口頭発表(招待・特別)
    2023年10月31日 - 2023年11月02日, [招待講演]
  • Elucidation of reaction mechanism on carbon catalysts and its application to catalyst design and understanding of biological reactions
    Kotaro Takeyasu
    China-Japan International Symposium on Photonic Materials, 2023年07月31日
    2023年07月30日 - 2023年07月31日, [招待講演]
  • 酸化グラフェンを基盤とした窒素ドープグラフェン酸素還元反応触媒の疎水性籠状構造とプロトン伝導粒子による高性能化
    武安光太郎
    第19回酸化グラフェンナノシートシンポジウム, 2023年06月23日
    2023年06月23日 - 2023年06月23日, [招待講演]
  • ミトコンドリア呼吸鎖における反応駆動由来の熱産生解析
    武安光太郎; Nuning Anugrah; Putri Namari; 中村潤児
    第21回ミトコンドリア学会 年会, 2023年03月08日, 口頭発表(招待・特別)
    2023年03月08日 - 2023年03月08日, [招待講演]
  • Mechanism of thermogenesis in mitochondrial respiratory chain
    武安光太郎
    生物物理学会 年会シンポジウム, 2022年09月18日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • Detection of unstable intermediates for CO2 conversion into methanol on a Cu(111) model catalyst
    武安光太郎
    6th International Conference on Catalysis and Chemical Engineering, 2022年02月22日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • Role of pyridinic nitrogen as an active site of carbon catalysts
    武安光太郎
    物理学会 2021年秋季大会 企画シンポジウム, 2021年09月18日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • 窒素ドープグラフェンモデル触媒における酸素吸着状態
    武安光太郎
    第128回触媒討論会 若手シンポジウム, 2021年09月16日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • 疎水性による窒素ドープグラフェン触媒の酸素還元反応に関する最近の発展
    武安光太郎
    第12回新電極シンポジウム・宿泊セミナー, 2019年11月01日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • 窒素ドープカーボン材料のORR活性点
    武安光太郎
    文部科学省 ポスト「京」重点課題5 若手研究者によるワークショップ, 2019年08月29日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • Effective local structure and reaction mechanisms for bottom-up designed metal-free ORR catalyst
    K. Takeyasu
    International Congress on Pure and Applied Chemistry, 2019年08月06日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • 芳香族分子ベース触媒での吸着水素がアクティベートする酸素還元反応
    武安光太郎; 下山雄人; 古川萌子; S. K. Singh; 中村潤児
    第一回ハイドロジェノミクス研究会, 2018年11月16日, 日本語, 口頭発表(一般)
    [国内会議]
  • Effective local structure for pyridinic nitrogen in carbon-based ORR catalyst synthesized with a bottom-up approach
    K. Takeyasu; Y. Shimoyama; M. Furukawa; S. K. Singh; J. Nakamura
    Southeast Asia Collaborative Symposium on Energy Materials 2018, 2018年11月08日, 英語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国際会議]
  • Effective Local Structure for Bottom-up Designed ORR Catalyst Using Pyridinic Nitrogen Containing Molecules
    K. Takeyasu; Y. Shimoyama; M. Furukawa; S. K. Singh; J. Nakamura
    American Vacuum Society 60th Symposium, 2018年10月23日, 英語, 口頭発表(一般)
    [国際会議]
  • ピリジン型窒素含有分子を用いた 酸素還元反応触媒における活性機構
    武安光太郎; 下山雄人; 古川萌子; S. K. Singh; 中村潤児
    第122回触媒討論会, 2018年09月27日, 口頭発表(一般)
    [国内会議]
  • 酸化物表面で散乱された水素分子の散乱角異方性 -原子核スピンフィルタリング-
    武安 光太郎
    光科学若手研究会, 2016年04月09日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国内会議]
  • 分子の表面散乱・反応過程における立体効果
    武安 光太郎
    第九回 紀州吉宗セミナー, 2016年02月12日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国内会議]
  • 真空容器内壁での分子の脱離と圧力変化 -表面吸着状態密度の導出
    武安 光太郎
    日本真空学会 研究例会, 2012年07月13日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国内会議]
  • 排気曲線による真空容器内壁の吸着状態密度の導出
    武安 光太郎
    KEK加速器セミナー, 2011年12月20日, 日本語, 口頭発表(招待・特別)
    [招待講演], [国内会議]
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 反応場ゆらぎ構造可視化による触媒機能設計指針の構築
    戦略的創造研究推進事業(さきがけ)
    2025年10月 - 2029年03月
    科学技術振興機構, 研究代表者, 25146494
  • 窒素ドープカーボン触媒の機能解明とエネルギー材料への応用
    科学研究費助成事業
    2023年04月12日 - 2028年03月31日
    中村 潤児; 吉田 靖雄; 有賀 克彦; 武安 光太郎
    日本学術振興会, 基盤研究(S), 九州大学, 23H05459
  • 混成電位駆動型反応場によるCO2の低温選択変換
    カーボンリサイクル関連技術研究開発支援事業
    2025年10月 - 2027年09月
    広島県, 研究代表者
  • 窒素ドープカーボン触媒の機能解明とエネルギー材料への応用
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    中村 潤児; 吉田 靖雄; 有賀 克彦; 武安 光太郎
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 九州大学, 23H00246
  • 窒素ドープグラフェンの触媒性能における電子軌道効果
    科学研究費助成事業
    2024年 - 2026年
    武安 光太郎
    日本学術振興会, 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化), 23KK0266
  • 窒素ドープグラフェンの酸素還元反応活性におけるπ電子系のスケール効果
    科学研究費補助金 (基盤C)
    2022年04月 - 2025年03月
    武安 光太郎
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • フロータイプ混成電位駆動型CO2還元反応システムの構築
    つくば産学連携強化プロジェクト
    2022年04月01日 - 2023年03月31日
    武安 光太郎
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • カーボン系燃料電池触媒の機能解明と材料設計
    科学研究費助成事業
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    中村 潤児; 有賀 克彦; 岡田 晋; 近藤 寛; 神原 貴樹; 武安 光太郎
    窒素ドープカーボン触媒は白金を使用しない燃料電池カソード触媒として最も期待されている。我々は、2016年にピリジン型窒素が活性点を形成することを世界に先駆けて報告した(Science誌、2016年)。本研究では、ピリジン型窒素の役割を明らかにし、高活性な触媒を開発することを目的としている。2020年度の研究では、ピリジン型窒素含有芳香族系分子をカーボンブラックに担持したモデル触媒を用いてピリジン型窒素の役割の概要が明らかになり、高性能触媒の設計の指針が得られた。すなわち、プロトンがピリジン型窒素に付加して生じるピリジニウムイオンの電気化学的還元と酸素分子のカーボン触媒への熱反応的な吸着がエネルギー的に連動することを明らかになった。この酸素吸着が低活性触媒の場合に反応律速となる。そのためその反応の酸化還元電位がピリジニウムの水和によって著しく低下する。活性劣化を防ぐためににカーボン触媒を疎水性化した結果、高活性触媒な触媒が得られた。以上の研究成果は世界をリードするものと言える。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 筑波大学, 20H00316
  • CO2-アルコール転換反応を加速するノンファラディック反応システム
    つくば産学連携強化プロジェクト
    2021年04月01日 - 2022年03月31日
    武安 光太郎
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • 反応機構に基づく高活性白金フリー燃料電池触媒の開発
    加藤科学振興会研究助成
    2021年04月01日 - 2022年03月31日
    武安 光太郎
    加藤科学振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • バイポーラ局所電気化学反応によるCO2-アルコール低温転換
    つくば産学連携強化プロジェクト
    2020年04月01日 - 2021年03月31日
    武安 光太郎
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • 4電子酸素還元反応カーボンフレーム触媒の開発
    科学研究費補助金 (若手研究)
    2019年04月01日 - 2021年03月31日
    武安 光太郎
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金
  • 自発的電気化学反応を利用した新規低温アルコール合成システム
    研究基盤支援プログラムA
    2018年04月01日 - 2019年03月31日
    武安 光太郎
    筑波大学, 研究代表者, 競争的資金
  • スピン偏極水素原子散乱装置の開発とこれを利用した表面磁気構造の解明
    科学研究費補助金 (特別研究員奨励費)
    2011年04月01日 - 2014年03月31日
    武安 光太郎
    日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金