研究者詳細

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リユウ　テンギ
Liu Tengyi
Liu Tengyi
所属
高等研究機構材料科学高等研究所　デバイス・システムグループ
職名
特任講師（研究）
学位

  • Ｐｈ．Ｄ．（Beihang University）

  • Ｍ．Ｓ．（Beijing University of Chemical Technology）

e-Rad 研究者番号
50987005

経歴 3

  • 2026年4月 ～ 継続中
    東北大学　材料科学高等研究所　特任講師

  • 2023年5月 ～ 2026年3月
    東北大学　材料科学高等研究所　特任助教

  • 2020年12月 ～ 2023年4月
    大阪大学　基礎工学院　特任研究員

所属学協会 3

  • The Electrochemical Society

    2024年 ～ 継続中

  • 日本化学会

    2024年 ～ 継続中

  • 電気化学会

    2024年 ～ 継続中

研究キーワード 3

  • CO2電解還元

  • 電気化学

  • エネルギー

受賞 3

  1. 第17回（令和8年度）助成研究成果表彰 技術委員長賞

    2026年6月　公益財団法人 鉄鋼環境基金　金属錯体担持中空銅ナノ粒子触媒による高効率C2H4製造技術の開発

  2. 北京航空航天大学にて優秀学術論文賞（2 回受賞）

    2021年5月　北京航空航天大学（中国）

  3. 北京航空航天大学にて学長奨学金

    2018年9月　北京航空航天大学（中国）

論文 20

  1. Unraveling Structure-Dependent Performance of Cu–N–C Molecular Catalysts for Electrocatalytic CO2 Methanation 国際誌 査読有り

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Songbo Ye, Kosuke Ishibashi, Yutaro Hirai, Yasutaka Matsuo, Shimpei Ono, Hao Li, Hiroshi Yabu

    Small　22　(72)　e75041-e75041　2026年8月2日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/smll.75041 　

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    High-rate CH4 electrosynthesis offers a promising strategy for converting CO2 into energy-dense fuels compatible with existingnatural gas infrastructure. Cu–N–C molecular catalysts with well-defined Cu–N 4 sites show strong potential for CO2 -to-CH4 pro-duction, yet the role of the macrocyclic backbone remains unclear. Herein, we compare two representative Cu–N–C molecular cat-alysts, copper phthalocyanine (CuPc) and copper tetraphenylporphyrin (CuPr), to clarify how the macrocyclic backbone influencesCO2 -to-CH4 electrocatalysis. When supported on conductive carbon and integrated into gas-diffusion electrodes, CuPc markedlyoutperforms CuPr, achieving a CH 4 Faradaic efficiency of 79.5%, a high partial current density of −575 mA cm−2 , a mass activityof 19 166.7 A g−1 , and stable operation for over 80 h at −150 mA cm−2 . Characterization results suggest that the Pc-macrocyclicbackbone modulates the electronic structure of the Cu center and interfacial charge-transfer behavior, possibly through itsextended π-conjugated Pc-ring and bridge-N environment. Theoretical calculations reveal a favorable CH4 -forming pathway onthe CuPc/C model, with a lower free-energy barrier for the potential-determining step than that reported for CuPr, suggestingfacilitated CH4 formation. These findings indicate that the macrocyclic backbone can regulate reaction pathways and intermediateadsorption energetics, providing mechanistic insight and design guidance for molecular catalysts for CO2 -to-CH4 electroreduction.

  2. Breaking the Single-Molecule Paradigm: Multilayer Cobalt Phthalocyanine/Carbon Core-Shell Structure as the Superior Active Unit for CO2-to-CO Electroreduction 国際誌 査読有り

    Tengyi Liu, Di Zhang, Yue Chu, Keitaro Ohashi, Yutaro Hirai, Koju Ito, Kosuke Ishibashi, Yasutaka Matsuo, Junya Yoshida, Shimpei Ono, Kazuhide Kamiya, Hao Li, Hiroshi Yabu

    Applied Catalysis B: Environment and Energy　381　125852　2026年2月26日

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.apcatb.2025.125852 　

    ISSN：0926-3373

  3. Ampere‐Level Electrosynthesis of CO via Well‐Defined Pyridinic‐N Incorporated Cobalt Phthalocyanine 国際誌 招待有り 査読有り

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Di Zhang, Yutaro Hirai, Kosuke Ishibashi, Yasutaka Matsuo, Junya Yoshida, Shimpei Ono, Hao Li, Hiroshi Yabu

    Small　21　(47)　e07824　2025年11月26日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/smll.202507824 　

    ISSN：1613-6810

    eISSN：1613-6829

  4. Surface Charge Transfer Enhanced Cobalt-Phthalocyanine Crystals for Efficient CO2-to-CO Electroreduction with Large Current Density Exceeding 1000 mA cm−2 国際誌 査読有り

    Tengyi Liu, Di Zhang, Yutaro Hirai, Koju Ito, Kosuke Ishibashi, Naoto Todoroki, Yasutaka Matsuo, Junya Yoshida, Shimpei Ono, Hao Li, Hiroshi Yabu

    Advanced Science　12　(23)　2501459　2025年6月23日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/advs.202501459 　

  5. A Tin Oxide‐Coated Copper Foam Hybridized with a Gas Diffusion Electrode for Efficient CO2 Reduction to Formate with a Current Density Exceeding 1 A cm−2 査読有り

    Tengyi Liu, Keitaro Ohashi, Kaito Nagita, Takashi Harada, Shuji Nakanishi, Kazuhide Kamiya

    Small　18　(50)　2205323　2022年12月15日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1002/smll.202205323 　

    ISSN：1613-6810

    eISSN：1613-6829

  6. Janus Carbon Shells with Inner-Outer Functional Asymmetry Enable Local Proton Enrichment for Promoting CO2 Methanation 国際誌 招待有り 査読有り

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Wijak Yospanya, Songbo Ye, Yasutaka Matsuo, Shimpei Ono, Reiko Oda, Hao Li, Hiroshi Yabu

    New Carbon Materials　41　(3)　612-625　2026年6月26日

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/S1872-5805(26)61096-7 　

  7. Unveiling the Role of Crystallinity in Phthalocyanine Catalysts for Efficient CO₂ Electroreduction 国際誌 査読有り

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Di Zhang, Yutaro Hirai, Koju Ito, Hao Li, Hiroshi Yabu

    Electrochemical Society Meeting Abstracts　MA2026-01　(15)　1076-1076　2026年5月26日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/ma2026-01151076mtgabs 　

    eISSN：2151-2043

  8. Towards Activity Prediction: Unveiling the Role of Intra/Intermolecular Balance in Fe-N-C Catalysts for Hydrogen Evolution 国際誌 査読有り

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Kosuke Ishibashi, Yutaro Hirai, Shimpei Ono, Hiroshi Yabu

    Advanced Synthesis & Catalysis　368　(9)　e70464　2026年4月23日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/adsc.70464 　

  9. Strategically Advancing Semiconducting Phthalocyanines as High-Performance Electrocatalysts for Electrochemical CO2 Reduction 国際誌 招待有り 査読有り

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Di Zhang, Yutaro Hirai, Kosuke Ishibashi, Yasutaka Matsuo, Shimpei Ono, Hao Li, Hiroshi Yabu

    ACS Applied Electronic Materials　8　(6)　2187-2197　2026年3月23日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsaelm.5c02719 　

  10. Digital catalysis platform as a gateway to big data and AI-powered innovations in catalysis 国際誌 招待有り 査読有り

    Di Zhang, Zhixian Bao, Yue Chu, Zhongyuan Guo, Xue Jia, Qiuling Jiang, Heng Liu, Tengyi Liu, Tingyu Lu, Yiming Lu, Daksh Devang Shah, Yong Wang, Yuan Wang, Yuhang Wang, Songbo Ye, Siwei Ying, Zixun Yu, Linda Zhang, Shangqing Zhao, Hao Li

    Chem Catalysis　6　101775　2026年

    DOI： 10.1016/j.checat.2026.101775 　

    ISSN：2667-1093

  11. Metal Phthalocyanine Hybrid Catalysts for High-Performance Electrochemical CO 2 Reduction 国際誌 招待有り 査読有り

    Xiaofan Hou, Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    Electrochemical Society Meeting Abstracts　MA2026-01　(37)　1908-1908　2026年

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/ma2026-01371908mtgabs 　

    eISSN：2151-2043

  12. Water-Activated Metal–Air Paper Batteries: Toward Realizing Safe, Sustainable, and High-Performance Wearable Sensing and Emergency Power Sources 国際誌 招待有り 査読有り

    Kosuke Ishibashi, Yutaro Hirai, Xiaofan Hou, Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    ACS Applied Electronic Materials　8　(7)　2703-2713　2026年

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsaelm.5c02700 　

  13. Realizing Ampere-Level Electrochemical CO2 Reduction Using Gas Diffusion Electrodes 国際誌 招待有り 査読有り

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Hiroshi Yabu

    ACS Electrochemistry　1　(11)　2317-2325　2025年10月29日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acselectrochem.5c00318 　

  14. Spray-Grown Crystalline Phthalocyanine-Based Electrode for High-Performance Electrochemical CO₂ Reduction 査読有り

    Tengyi Liu, Di Zhang, Yutaro Hirai, Koju Ito, Hao Li, Hiroshi Yabu

    Electrochemical Society Meeting Abstracts　MA2025-02　(L01)　2564　2025年10月12日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1149/ma2025-02532564mtgabs 　

    eISSN：2151-2043

  15. Crystalline Formation Enhances Hydrogen Evolution Reaction Property of Copper Azaphthalocyanine on Carbon Electrodes 国際誌 査読有り

    Kosuke Ishibashi, Tengyi Liu, Yuya Ishizaki, Shusaku Nagano, Junya Yoshida, Shimpei Ono, Yasufumi Takahashi, Akichika Kumatani, Hiroshi Yabu

    ACS Applied Energy Materials　7　(22)　10466-10473　2024年11月8日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsaem.4c02102 　

    ISSN：2574-0962

    eISSN：2574-0962

  16. Copper nanoclusters derived from copper phthalocyanine as real active sites for CO2 electroreduction: Exploring size dependency on selectivity ‐ A mini review 国際誌 招待有り 査読有り

    Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    EcoEnergy　2　(3)　419-432　2024年8月9日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/ece2.57 　

    ISSN：2835-9380

    eISSN：2835-9399

  17. (Cover Article) Biomass‐Derived Electrocatalysts: Low‐Cost, Robust Materials for Sustainable Electrochemical Energy Conversion 国際誌 招待有り 査読有り

    Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    Advanced Energy and Sustainability Research　5　(1)　2300168　2023年10月6日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/aesr.202300168 　

    ISSN：2699-9412

    eISSN：2699-9412

  18. Nickel foam supported Cr-doped NiCo2O4/FeOOH nanoneedle arrays as a high-performance bifunctional electrocatalyst for overall water splitting 査読有り

    Tengyi Liu, Peng Diao

    Nano Research　13　(12)　3299-3309　2020年8月15日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1007/s12274-020-3006-3 　

    ISSN：1998-0124

    eISSN：1998-0000

  19. Sulfur and selenium doped nickel chalcogenides as efficient and stable electrocatalysts for hydrogen evolution reaction: The importance of the dopant atoms in and beneath the surface 査読有り

    Tengyi Liu, Peng Diao, Zheng Lin, Hailiang Wang

    Nano Energy　74　104787　2020年7月26日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/j.nanoen.2020.104787 　

    ISSN：2211-2855

  20. Photo-catalyzed surface hydrolysis of iridium(iii) ions on semiconductors: a facile method for the preparation of semiconductor/IrOx composite photoanodes toward oxygen evolution reaction 査読有り

    Qingyong Wu, Di Xu, Ning Xue, Tengyi Liu, Min Xiang, Peng Diao

    Physical Chemistry Chemical Physics　19　(1)　145-154　2017年1月7日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1039/c6cp06821a 　

    ISSN：1463-9076

    eISSN：1463-9084

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MISC 7

  1. 安価な青色顔料触媒でCO2をガス燃料メタンに高効率変換する手法を実現

    Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    2026年8月3日

  2. AI-Powered Platform Lays the Foundation for a New Era of Catalyst Discovery

    2026年6月30日

  3. Tengyi Liu特任講師のインタビュー記事が「WPI Forum」に掲載

    2026年4月30日

  4. 青色顔料の改良でCO2からCOへの変換性能を従来比で約4倍に向上 招待有り

    Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    2025年10月15日

  5. 青色顔料を用いた多層構造の炭素系材料がCO2資源化に有効であることを発見 招待有り

    Tengyi Liu, Tengyi Liu

    2025年9月1日

  6. 安価な顔料で高速・高効率・高耐久なCO2→CO変換を実現 招待有り

    Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    2025年4月8日

  7. バイオマス由来の電極触媒: 持続可能なエネルギー変換への大きな一歩 招待有り

    Tengyi Liu, Hiroshi Yabu

    2025年2月25日

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講演・口頭発表等 6

  1. Unveiling the Role of Crystallinity in Phthalocyanine Catalysts for Efficient CO₂ Electroreduction

    Tengyi Liu, Xiaofan Hou, Di Zhang, Yutaro Hirai, Koju Ito, Hao Li, Hiroshi Yabu

    The 249 ECS Meeting　2026年5月27日

  2. Self-Induced Surface Charge Transfer Enhances CO2 Electroreduction on Crystalline CoPc Electrodes

    Tengyi Liu, Di Zhang, Yutaro Hirai, Koju Ito, Hao Li, Hiroshi Yabu

    Pacifichem 2025　2025年12月16日

  3. An Efficient and Durable 3D-Nickel Hydroxide Electrocatalyst for Oxygen Evolution Reaction in Alkaline Media

    Tengyi Liu, Q. Wu, N. Xue, C. Li, Q. Zhang, M. Xiang, P. Diao

    The 20th Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering　2017年9月

  4. Spray-Grown Crystalline Phthalocyanine-Based Electrode for High-Performance Electrochemical CO₂ Reduction

    Tengyi Liu, Di Zhang, Yutaro Hirai, Koju Ito, Hao Li, Hiroshi Yabu

    The 248 ECS Meeting　2025年10月

  5. Spray-Grown Crystalline Cobalt-Phthalocyanine on Carbon Paper as an Efficient Gas Diffusion Electrode for CO2-to-CO Electroreduction.

    Tengyi Liu, Di Zhang, Yutaro Hirai, Koju Ito, Hao Li, Hiroshi Yabu

    The International Symposium of CRCGP-MSSP-2024　2024年11月

  6. A Metallic-Skeleton based Gas Diffusion Layer with Enhanced Triple-Phase Boundary for Highly Efficient CO2-to-Formate Electroreduction.

    Tengyi Liu, Hiroshi Yabu, Shuji Nakanishi, Kazuhide Kamiya

    The 8th International Conference on Materials Science & Engineering　2023年9月

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産業財産権 1

  1. CO2還元触媒、液状組成物、電極、CO2還元装置およびメタン合成装置

    Hiroshi Yabu, Tengyi Liu, Xiaofan Hou

    産業財産権の種類: 特許権

共同研究・競争的資金等の研究課題 8

  1. 2026年度 池谷科学技術振興財団 研究費助成 競争的資金

    刘 騰義

    提供機関：Iketani Science and Technology Foundation

    2026年4月 ～ 2028年3月

  2. 日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 JP26K17934 競争的資金

    刘 騰義

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)

    2026年4月 ～ 2028年3月

  3. 鉄鋼環境基金 若手研究助成 第 45 回助成研究 競争的資金

    刘 騰義

    提供機関：The Steel Foundation for Environmental Protection Technology (JP)

    研究種目：Early-Career Scientists

    2025年4月 ～ 2026年3月

  4. 日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 JP24K17741 競争的資金

    刘 騰義

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)

    研究機関：Tohoku University

    2024年4月 ～ 2026年3月

  5. 公益財団法人 ヒロセ財団 第10回研究助成

    刘 騰義

    提供機関：The Hirose Foundation (JP)

    研究種目：The 10th Research Grant

    2024年4月 ～ 2026年3月

  6. FY2025若手研究者派遣プログラム 競争的資金

    提供機関：WPI-AIMR, Tohoku University

    2025年7月 ～ 2025年12月

  7. 東北大学材料科学高等研究所 融合研究 競争的資金

    刘 騰義

    提供機関：WPI-AIMR, Tohoku University

    研究種目：The AIMR Fusion Research

    2023年11月 ～ 2024年3月

  8. FY2023若手研究者派遣プログラム 競争的資金

    刘 騰義

    提供機関：WPI-AIMR, Tohoku University

    2023年7月 ～ 2023年12月

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メディア報道 9

  1. 安価な青色顔料触媒でCO2をガス燃料メタンに高効率変換する手法を実現 ―CO2のワンステップでの再燃料化技術に道

    科学技術インフラ

    2026年8月5日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  2. 鉄鋼環境基金の助成研究表彰

    日刊産業新聞

    2026年6月3日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  3. 安価な顔料による高速・高効率・高耐久な二酸化炭素から一酸化炭素への電気化学変換技術

    自動車技術(Web)

    2026年5月1日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  4. Cutting-Edge Science on Historical Premises: Tengyi Liu at WPI-AIMR

    WPI Forum

    2026年4月30日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  5. 青色顔料の改良でCO₂からCOへの変換性能を 従来比で約4倍に向上～温暖化ガスを有効な化学原料に変える技術の社会実装へ～

    科学技術インフラ

    2025年10月15日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  6. 安価な顔料で高速・高効率・高耐久なCO2→CO変換を実現

    クリーンエネルギー

    2025年10月10日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  7. 東北大、CO2をCOに 金属錯体触媒で電解還元

    日刊工業新聞

    2025年9月4日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  8. 東北大など、CO2→COの電解還元で高効率・高耐久の多層構造触媒を新開発

    マイナビNEWS TECH＋

    2025年9月3日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  9. 安価な顔料で高速・高効率・高耐久な CO2→CO 変換を実現～温室効果ガスの削減と有効活用に繋がることを期待～

    科学技術インフラ

    2025年4月8日

    メディア報道種別: インターネットメディア

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