研究者詳細

顔写真

ナカヤス　ユウタ
中安　祐太
Yuta Nakayasu
所属
高等研究機構学際科学フロンティア研究所　新領域創成研究部学際応用研究分野　人間・社会研究領域
職名
助教
学位

  • 博士（環境科学）（東北大学）

  • 修士（環境科学）（東北大学）

e-Rad 研究者番号
20827042
プロフィール

　基本的には環境材料・材料プロセス研究者ですが，中山間地域に住んで，仲間と山を所有しながら薪づくりと米づくり(まきこめ活動)を行っています。昔は当たり前だったことを今の時代に挑戦し，ライフスタイルの落としどころがどこにあるのかを探っています。専門をあまり意識せず，暮らしの中で研究する必要があるものを見つけたら，取り掛かってみるという姿勢を取っています。

産学連携機構によるインタビュー記事です。

インタビュー記事

兼業先(所属機関に申請済)

株式会社 百 (共同創業者　現取締役) HP　

株式会社 里山エンジニアリング(共同創業者　現CTO) HP

経歴 5

  • 2021年7月 ～ 継続中
    東北大学プロミネントリサーチフェロー

  • 2019年4月 ～ 継続中
    東北大学　学際科学フロンティア研究所　助教

  • 2021年1月 ～ 2025年3月
    TI-FRISフェロー

  • 2018年4月 ～ 2019年3月
    東北大学　多元物質科学研究所　助教

  • 2015年4月 ～ 2018年3月
    日本学術振興会特別研究員(DC1)

学歴 3

  • 東北大学大学院　環境科学研究科

    2013年4月 ～ 2018年3月

  • ヴィクトリア大学ウェリントン校

    2016年10月 ～ 2017年9月

  • 東北大学　工学部　化学・バイオ工学科

    2009年4月 ～ 2013年3月

委員歴 4

  • 化学工学会 地域連携カーボンニュートラル推進委員会

    2024年11月 ～ 継続中

  • 化学工学会 超臨界流体分科会 幹事

    2023年1月 ～ 継続中

  • 化学工学誌トピックス委員

    2023年1月 ～ 2024年12月

  • EPO東北　みちのく薪びと祭り Stage2 in 宮城川崎 実行委員長

    2024年2月 ～ 2024年10月

所属学協会 5

  • 生態人類学会

    2025年1月 ～ 継続中

  • 電気化学会

    2024年6月 ～ 継続中

  • 炭素材料学会

    2020年8月 ～ 継続中

  • 日本炭化学会

    2019年4月 ～ 継続中

  • 化学工学会

    2012年12月 ～ 継続中

研究キーワード 15

  • 適正技術

  • 地域資源

  • 資源循環

  • 電池

  • グリーンプロセス

  • 環境材料

  • 市民科学

  • 層状化合物

  • 再生可能エネルギー

  • 炭

  • 水熱

  • バイオマス

  • 里山

  • カルコゲナイド

  • 超臨界流体

研究分野 5

  • 環境・農学 / 環境材料、リサイクル技術 /

  • 環境・農学 / 循環型社会システム /

  • ナノテク・材料 / グリーンサステイナブルケミストリー、環境化学 /

  • 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 /

  • 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 /

受賞 16

  1. 令和6年度東北農政局「ディスカバー農山漁村（むら）の宝」選定地区

    2024年11月　東北農政局　コミュニティ・地産地消部門

  2. ポスター賞

    2024年11月　第51回炭素材料学会年会　超臨界CO2を用いた活性炭細孔内へのキノン類含浸における吸着状態分析と電気化学特性評価

  3. Best oral presentation student award

    2024年8月　10th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation (WasteEng2024)　High activity Fe-N-C-Si oxygen reduction reaction catalyst synthesised from rice husk and mining waste

  4. Innovators Under 35 Japan 2023

    2023年11月　MIT Technology Review Japan　Energy & Sustainability

  5. 優秀発表賞 (技術部門)

    2021年9月　第19回木質炭化学会　鉄含浸水熱炭化物を前駆体としたグラファイト状炭素の作製

  6. NOK Dream Journey賞, JR東日本 東北本部賞

    2023年11月　東北テックプランター2023

  7. 安藤ハザマ賞, DAIKEN賞, オーディエンス賞

    2023年10月　エコテックグランプリ2023

  8. 日本畜産環境学会奨励賞

    2023年6月　日本畜産環境学会第21回大会　地域住民参加型の超小型メタン発酵装置を活用した資源循環

  9. 日本畜産環境学会奨励賞

    2022年6月　日本畜産環境学会第20回大会　微生物燃料電池セミウエットメタン生成カソード電極の開発を目的とした材料検討

  10. 優秀ポスター賞

    2021年11月　第8回東北大学若手研究者アンサンブルワークショップ

  11. 日本畜産環境学会奨励賞

    2021年6月　日本畜産環境学会第19回大会　微生物燃料電池のメタン菌カソード電極として利用する白炭種

  12. 優秀発表賞 (奨励部門)

    2020年9月　第18回木質炭化学会　水熱炭化法を用いた木質由来炭化物の酸素還元触媒合成プロセス

  13. 18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress Excellent Poster Award

    2019年9月

  14. 第4回東北大学若手研究者アンサンブルワークショップ 優秀ポスター賞

    2018年7月

  15. 科学計測振興基金 多元物質科学奨励賞

    2017年12月

  16. ISHA2016 Best Poster Award

    2016年1月

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

論文 29

  1. Highly active and stable Fe-N4 catalyst from unused natural resources for oxygen reduction reaction in acidic to alkaline medium 査読有り

    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　2025年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jpowsour.2025.237784 　

    ISSN：0378-7753

  2. Direct Powder Adhesion Method of Quinone‐Based Aqueous Supercapacitor for Roll‐to‐Roll Process 査読有り

    Nagihiro Haba, Yuto Katsuyama, Ayaka Kido, Keisuke Morimoto, Yuta Nakayasu

    Batteries & Supercaps　2025年1月15日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/batt.202400721 　

    ISSN：2566-6223

    eISSN：2566-6223

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Abstract Quinone‐based supercapacitors have been a growing research target as the next generation energy storage due to their high energy density and their environmental sustainability. However, the commercialization of these organic supercapacitors remains challenging due to complex fabrication processes and insufficient electrochemical performance. In this study, we introduce a novel fabrication method, direct powder adhesion (DPA), which simplifies electrode production while enhancing rate performance. Compared to conventional multi‐step pressing methods, the DPA technique produces electrodes with lower density (0.48 g cm−3 vs. 0.52 g cm−3) and significantly improves conductivity (0.74 Ω cm vs. 1.98 Ω cm). Electrochemical testing of quinone‐impregnated electrodes demonstrates a high specific capacity of 217 mAh g−1 at 0.5 C. The DPA method demonstrated 3.5 ‐fold increase in the specific capacity at 5 C compared to the conventional method, showing high reversibility at higher C rates. Even when the electrode was scaled up by more than >8 times to a more practical size, the same specific capacity of 217 mAh g−1 at 0.5 C was achieved, demonstrating excellent scalability. Despite some challenges with high overpotential at higher rates, this study takes a significant step toward the mass production of high‐performance organic supercapacitors.

  3. Methanogen Biocathode Microbial Fuel Cell System That Simultaneously Achieves Cattle‐Barn Wastewater Treatment and Carbon Dioxide Utilization 査読有り

    Yuta Nakayasu, Hiroto Nakano, Masaki Umetsu, Koji Yokoyama, Hideyuki Takahashi, Chika Tada

    Energy Technology　13　(4)　2024年12月12日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/ente.202401558 　

    ISSN：2194-4288

    eISSN：2194-4296

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Microbial fuel cells (MFCs) present a promising alternative to traditional activated sludge treatment for livestock wastewater, offering a carbon‐neutral, sustainable approach to wastewater management. Activated sludge treatment requires significant energy input for aeration and produces unpleasant odors. MFCs eliminate the need for energy‐intensive aeration, simultaneously generating energy during wastewater treatment. Platinum‐based electrodes commonly used in the cathode of MFCs pose a significant cost barrier, necessitating advancements in electrode materials for practical, large‐scale application. This study reports on the performance of a continuous methanogen biocathode MFC system engineered to simultaneously treat cattle‐barn wastewater and utilize carbon dioxide without 2‐bromoethanesulfonic acid (BES). Carbon felt treated with nitric acid without BES successfully reduces methane production by 93%. An MFC configuration utilizing nitric acid‐treated carbon felt as the anode and an oak‐derived carbon electrode as the cathode effectively treat wastewater and convert CO2 to methane, yielding a power density of 5.5 mW m−2 and Coulombic efficiency of 7.3%, approximately twice those without nitric acid treatment and surpassing even the performance of the system with BES treatment. This system represents a promising, low‐cost, and environmentally sustainable approach to renewable energy production and livestock wastewater treatment.

  4. Excellent Performance of Glycine in Isolating Mn during Hydrothermal Leaching of LiMn2O4 Cathode Materials 査読有り

    Qingxin Zheng, Seiya Hirama, Akitoshi Nakajima, Tetsufumi Ogawa, Yuta Nakayasu, Zixian Li, Masaru Watanabe

    ACS Sustainable Chemistry & Engineering　2023年8月23日

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

    DOI： 10.1021/acssuschemeng.3c02854 　

    ISSN：2168-0485

    eISSN：2168-0485

  5. Progress on Separation and Hydrothermal Carbonization of Rice Husk Toward Environmental Applications 査読有り

    Hiroya Abe, Yuta Nakayasu, Kazutoshi Haga, Masaru Watanabe

    Global Challenges　2023年7月19日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/gch2.202300112 　

    ISSN：2056-6646

    eISSN：2056-6646

  6. Iron azaphthalocyanine electrocatalysts for enhancing oxygen reduction reactions under neutral conditions and power density in microbial fuel cells 査読有り

    Edwin Osebe Nyangau, Hiroya Abe, Yuta Nakayasu, Masaki Umetsu, Masaru Watanabe, Chika Tada

    Bioresource Technology Reports　101565-101565　2023年7月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.biteb.2023.101565 　

    ISSN：2589-014X

  7. Semi-wet methanogen cathode composed of oak white charcoal for developing sustainable microbial fuel cells 査読有り

    Hiroto Nakano, Yuta Nakayasu, Masaki Umetsu, Chika Tada

    Journal of Bioscience and Bioengineering　2023年4月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2023.03.009 　

    ISSN：1389-1723

  8. A high-capacity, high-power organic electrode via supercritical CO2 impregnation into activated carbon micropores 査読有り

    Yuta Nakayasu, Shu Sokabe, Yuya Hiraga, Masaru Watanabe

    Chemical Communications　59　(21)　3079-3082　2023年2月14日

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d2cc06580k 　

    ISSN：1359-7345

    eISSN：1364-548X

  9. Series module of quinone-based organic supercapacitor (> 6 V) with practical cell structure 査読有り

    Yuto Katsuyama, Takayuki Takehi, Shu Sokabe, Mai Tanaka, Mizuki Ishizawa, Hiroya Abe, Masaru Watanabe, Itaru Honma, Yuta Nakayasu

    Scientific Reports　12　(1)　2022年12月

    DOI： 10.1038/s41598-022-07853-6 　

    eISSN：2045-2322

  10. Highly crystalline graphite-like carbon from wood via low-temperature catalytic graphitization 査読有り

    Yuta Nakayasu, Yasuto Goto, Yuto Katsuyama, Takashi Itoh, Masaru Watanabe

    Carbon Trends　8　2022年7月

    DOI： 10.1016/j.cartre.2022.100190 　

    eISSN：2667-0569

  11. Rapid, one-step fabrication of MoS2 electrocatalysts by hydrothermal electrodeposition 査読有り

    Yuta Nakayasu, Hiroaki Kobayashi, Shusuke Katahira, Takaaki Tomai, Itaru Honma

    Electrochemistry Communications　134　2022年1月

    DOI： 10.1016/j.elecom.2021.107180 　

    ISSN：1388-2481

  12. Synthesis of unused-wood-derived C-Fe-N catalysts for oxygen reduction reaction by heteroatom doping during hydrothermal carbonization and subsequent carbonization in nitrogen atmosphere 招待有り 査読有り

    Yasuto Goto, Yuta Nakayasu, Hiroya Abe, Yuto Katsuyama, Takashi Itoh, Masaru Watanabe

    Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences　379　(2209)　20200348-20200348　2021年11月

    出版者・発行元： The Royal Society

    DOI： 10.1098/rsta.2020.0348 　

    ISSN：1364-503X

    eISSN：1471-2962

  13. Glycine-Assisted Hydrothermal Leaching of LiCoO2/LiNiO2 Cathode Materials with High Efficiency and Negligible Acid Corrosion Employing Batch and Continuous Flow System 査読有り

    Qingxin Zheng, Kensuke Shibazaki, Seiya Hirama, Yuta Iwatate, Atsushi Kishita, Yuya Hiraga, Yuta Nakayasu, Masaru Watanabe

    ACS Sustainable Chemistry and Engineering　9　(8)　3246-3257　2021年3月1日

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

    DOI： 10.1021/acssuschemeng.0c08703 　

    ISSN：2168-0485

    eISSN：2168-0485

  14. Continuous hydrothermal leaching of LiCoO2 cathode materials by using citric acid 査読有り

    Qingxin Zheng, Kensuke Shibazaki, Tetsufumi Ogawa, Atsushi Kishita, Yuya Hiraga, Yuta Nakayasu, Masaru Watanabe

    Reaction Chemistry and Engineering　5　(12)　2148-2154　2020年12月

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d0re00286k 　

    eISSN：2058-9883

  15. Rational Route for Increasing Intercalation Capacity of Hard Carbons as Sodium-Ion Battery Anodes 査読有り

    Yuto Katsuyama, Yuta Nakayasu, Hiroaki Kobayashi, Yasuto Goto, Itaru Honma, Masaru Watanabe

    ChemSusChem　13　(21)　5762-5768　2020年11月6日

    DOI： 10.1002/cssc.202001837 　

    ISSN：1864-5631

    eISSN：1864-564X

  16. Hydrothermal leaching of ternary and binary lithium-ion battery cathode materials with citric acid and the kinetic study 査読有り

    Qingxin Zheng, Masaru Watanabe, Yuta Iwatate, Daiki Azuma, Kensuke Shibazaki, Yuya Hiraga, Atsushi Kishita, Yuta Nakayasu

    Journal of Supercritical Fluids　165　104990-104990　2020年11月1日

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.supflu.2020.104990 　

    ISSN：0896-8446

  17. Supercritical hydrothermal synthesis of MoS2 nanosheets with controllable layer number and phase structure 査読有り

    Yuki Takahashi, Yuta Nakayasu, Kazuyuki Iwase, Hiroaki Kobayashi, Itaru Honma

    Dalton Transactions　49　(27)　9377-9384　2020年7月21日

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d0dt01453b 　

    ISSN：1477-9226

    eISSN：1477-9234

  18. Bottom-up synthesis of graphene via hydrothermal cathodic reduction 査読有り

    Takaaki Tomai, Yuta Nakayasu, Yusuke Okamura, Shunichi Ishiguro, Naoki Tamura, Shusuke Katahira, Itaru Honma

    Carbon　158　131-136　2020年3月

    DOI： 10.1016/j.carbon.2019.11.052 　

    ISSN：0008-6223

  19. Defect-rich exfoliated MoSe2 nanosheets by supercritical fluid process as an attractive catalyst for hydrogen evolution in water 査読有り

    Quang Duc Truong, Yuta Nakayasu, Quyen T. Nguyen, Duc N. Nguyen, Chuc T. Nguyen, Murukanahally Kempaiah Devaraju, Dinesh Rangappa, Keiichiro Nayuki, Yoshikazu Sasaki, Phong D. Tran, Takaaki Tomai, Itaru Honma

    Applied Surface Science　505　144537　2020年3月1日

    DOI： 10.1016/j.apsusc.2019.144537 　

    ISSN：0169-4332

  20. Quinone-Based Redox Supercapacitor Using Highly Conductive Hard Carbon Derived from Oak Wood 査読有り

    Yuto Katsuyama, Yuta Nakayasu, Kotaro Oizumi, Yui Fujihara, Hiroaki Kobayashi, Itaru Honma

    Advanced Sustainable Systems　3　(11)　1900083　2019年11月1日

    DOI： 10.1002/adsu.201900083 　

    eISSN：2366-7486

  21. Rapid synthesis of defective and composition-controlled metal chalcogenide nanosheets by supercritical hydrothermal processing 査読有り

    Yuta Nakayasu, Siobhan Bradley, Hiroaki Kobayashi, Keiichiro Nayuki, Yoshikazu Sasaki, Takaaki Tomai, Thomas Nann, Itaru Honma

    Nanoscale Advances　1　(9)　3383-3387　2019年

    DOI： 10.1039/c9na00435a 　

    ISSN：2516-0230

    eISSN：2516-0230

  22. One-Pot Rapid Synthesis of Mo(S,Se)2 Nanosheets on Graphene for Highly Efficient Hydrogen Evolution 査読有り

    Yuta Nakayasu, Yoji Yasui, Ryosuke Taniki, Kotaro Oizumi, Hiroaki Kobayashi, Naoka Nagamura, Takaaki Tomai, Itaru Honma

    ACS Sustainable Chemistry and Engineering　6　(9)　11502-11510　2018年9月4日

    DOI： 10.1021/acssuschemeng.8b01614 　

    ISSN：2168-0485

    eISSN：2168-0485

  23. Inversion domain boundaries in MoSe2 layers 査読有り

    Quang Duc Truong, Nguyen Tuan Hung, Yuta Nakayasu, Keiichiro Nayuki, Yoshikazu Sasaki, Devaraju Murukanahally Kempaiah, Li Chang Yin, Takaaki Tomai, Riichiro Saito, Itaru Honma

    RSC Advances　8　(58)　33391-33397　2018年

    DOI： 10.1039/c8ra07205a 　

    ISSN：2046-2069

    eISSN：2046-2069

  24. Fabrication of Cu2ZnSnS4 thin films using a Cu-Zn-Sn-O amorphous precursor and supercritical fluid sulfurization 査読有り

    Yuta Nakayasu, Takaaki Tomai, Nobuto Oka, Kanako Shojiki, Shigeyuki Kuboya, Ryuji Katayama, Liwen Sang, Masatomo Sumiya, Itaru Honma

    Thin Solid Films　638　244-250　2017年9月30日

    DOI： 10.1016/j.tsf.2017.07.063 　

    ISSN：0040-6090

  25. Structure-Based Selective Adsorption of Graphene on a Gel Surface: Toward Improving the Quality of Graphene Nanosheets 査読有り

    Takaaki Tomai, Shunichi Ishiguro, Naoki Tamura, Yuta Nakayasu, Itaru Honma

    Langmuir　33　(22)　5406-5411　2017年6月6日

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.7b00254 　

    ISSN：0743-7463

    eISSN：1520-5827

  26. Exfoliated MoS2 and MoSe2 Nanosheets by a Supercritical Fluid Process for a Hybrid Mg-Li-Ion Battery 査読有り

    Quang Duc Truong, Murukanahally Kempaiah Devaraju, Yuta Nakayasu, Naoki Tamura, Yoshikazu Sasaki, Takaaki Tomai, Itaru Honma

    ACS Omega　2　(5)　2360-2367　2017年5月31日

    DOI： 10.1021/acsomega.7b00379 　

    ISSN：2470-1343

    eISSN：2470-1343

  27. Fabrication of three-dimensional CuInS2 solar-cell structure via supercritical fluid processing 査読有り

    Takaaki Tomai, Yoji Yasui, Shinji Watanabe, Yuta Nakayasu, Liwen Sang, Masatomo Sumiya, Takeshi Momose, Itaru Honma

    Journal of Supercritical Fluids　120　448-452　2017年2月1日

    DOI： 10.1016/j.supflu.2016.05.026 　

    ISSN：0896-8446

    eISSN：1872-8162

  28. Fabrication of CuInSe2 and Cu2ZnSnSe4 films from metal-oxide precursors and SeO2 using supercritical ethanol 査読有り

    Takaaki Tomai, Yuta Nakayasu, Miki Yanaka, Itaru Honma

    Journal of Supercritical Fluids　101　48-53　2015年6月

    DOI： 10.1016/j.supflu.2015.03.003 　

    ISSN：0896-8446

    eISSN：1872-8162

  29. Controllable bandgap of Cu2ZnSn(S,Se)4 thin films via simultaneous supercritical fluid chalcogenization 査読有り

    Yuta Nakayasu, Takaaki Tomai, Nobuto Oka, Itaru Honma

    Applied Physics Express　8　(2)　021201　2015年2月1日

    DOI： 10.7567/APEX.8.021201 　

    ISSN：1882-0778

    eISSN：1882-0786

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

MISC 10

  1. 里山薪炭林の熱源としての利用実践と電極材料の開発 招待有り

    中安祐太

    化学工学誌　89　(7)　355-358　2025年7月

  2. クロマトグラフィー・破過曲線の理論予測に向けての熱力学×化学工学（熱力化学工学）に基づく移流－平衡段モデルの検証

    中野 美侑, 卜部 真聖, 楊 乃樹, 中安 祐太, 平賀 佑也, 小松 博幸, 大田 昌樹

    Jasco Report　67　(1, 12)　12-18　2025年5月

  3. 里山資源の活用による熱の地産地消の実践とエネルギーデバイス材料の開発 特集「森と地域を生かす化学産業の創生」 招待有り

    中安 祐太

    ACADEMIA　197　2024年7月

  4. きづかい豊かな空間づくり

    中安祐太

    30 interviews　2023年2月

  5. 水熱処理を用いた木くずからの高結晶性炭素の低温合成 p.18-25

    中安祐太, 後藤泰斗, 渡邉賢

    クリーンエネルギー 2022年12月号　2022年12月

  6. 水熱炭化を用いたバイオマス由来電極材料

    中安祐太

    アグリバイオ 2022年8月号 ペプチド工学の新展開　91-92　2022年8月

  7. <注目の論文>木質バイオマス原料由来の酸素還元反応触媒

    中安祐太

    化学同人　2021年5月

  8. Hard Carbon: Quinone‐Based Redox Supercapacitor Using Highly Conductive Hard Carbon Derived from Oak Wood (Adv. Sustainable Syst. 11/2019)

    Cover Picture, Advanced Sustainable Systems

    3　(11)　1900083-1900083　2019年11月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/adsu.201970023 　

    ISSN： 2366-7486

    eISSN： 2366-7486

  9. 超臨界流体を用いたTiO2ナノ細孔へのCuInS2埋め込み成膜

    安井容二, 中安祐太, 百瀬健, 笘居高明, 本間格

    化学工学会秋季大会研究発表講演要旨集(CD-ROM)　47th　2015年

  10. 超臨界流体を用いたCuInS2のTiO2多孔質膜中への埋め込み成膜による3D-CIS太陽電池構造の作製化合物半導体薄膜作製

    笘居高明, 渡辺伸司, 中安祐太, 百瀬健, 本間格

    化学工学会年会研究発表講演要旨集(CD-ROM)　79th　2014年

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

講演・口頭発表等 60

  1. Structural Analysis of Quinone-Impregnated Porous Carbons via Supercritical CO2 for Dual-Quinone Organic Batteries

    Yuta Nakayasu, Tomoya Yamada, Chie Ooka, Naoka Nagamura, Kayoko Kobayashi, Masaru Watanabe

    14th International Symposium on Supercritical Fluid 9th International Solvothermal and Hydrothermal Association　2025年6月19日

  2. Energy Devices Based on Diverse Biomass-Derived Carbon Electrodes 招待有り

    Yuta Nakayasu

    The 2nd International Workshop on Fundamental and Applied Research of Novel Nanocarbon Derivatives　2025年5月30日

  3. 里山エンジニアリングによる地域資源循環構想の実践：宮城県川崎町におけるコミ二ティ形成史と地域のエネルギーフローに着目して

    中安祐太

    第30回生態人類学会研究大会　2025年3月22日

  4. High-power Organic Redox Supercapacitors with Reduced Interfacial Resistance Effect by Supercritical CO2 Impregnation

    Yuta Nakayasu, Shu Sokabe, Chie Ooka, Tomoya Yamada, Naoka Nagamura, Masaru Watanabe

    SUPERGREEN 2024, 13th International Conference on Supercritical Fluids　2024年12月1日

  5. キノン類含浸活性炭の電極特性と担体物性との相関分析

    幅 凪裕, 勝山 湧斗, 木戸 彩香, 森本 啓介, 中安 祐太

    第51回炭素材料学会年会　2024年11月28日

  6. Synthesis of Highly Crystalline Carbon via Hydrothermal Carbonization of Japanese Cedarwood with Ferric Ion Impregnation

    Perianayagam Preethi, 中安 祐太, 今泉 風太, 伊藤 隆, 渡邉 賢

    第51回炭素材料学会年会　2024年11月28日

  7. 超臨界CO2を用いた活性炭細孔内へのキノン類含浸における吸着状態分析と電気化学特性評価

    山田 智也, 中安 祐太, 大岡 千恵, 曽我部 崇, 武安 光太郎, 永村 直佳, 渡邉 賢

    第51回炭素材料学会年会　2024年11月28日

  8. Fe-N-C ORR catalysts with high durability derived from rice husk through hydrothermal carbonization

    Nyangau Edwin, 中安 祐太, 武安 光太郎, 阿部 博弥, 林田 健志, 芳賀 一寿, 渡邉 賢

    第51回炭素材料学会年会　2024年11月27日

  9. 宮城県川崎町のエネルギー地産地消を目指す宿泊施設の性能評価 第２報

    水澤隆良, 武樋孝幸, 中安祐太

    2024年度日本太陽エネルギー学会研究発表会　2024年11月2日

  10. Assembling Biodegradable Non-Metal Quinone-Based Supercapacitor with High Energy Density

    N. Haba, Y. Katsuyama, K. Morimoto, Y. Nakayasu

    PRiME 2024　2024年10月9日

  11. An Aqueous Organic Redox Supercapacitor Fabricated By Supercritical CO2 Impregnation of Quinones into Activated Carbon

    Chie Ooka, Yuta Nakayasu, Shu Sokabe, Tomoya Yamada, Naoka Nagamura, Kenichi Ozawa, Masaru Watanabe

    PRiME 2024　2024年10月8日

  12. High Activity pH-Universal Oxygen Reduction Reaction Catalyst: Tri-Doped Porous Carbon Material Derived from Agricultural and Mining Wastes

    Edwin Osebe Nyangau, Yuta Nakayasu, Hiroya Abe, Chie Ooka, Kazutoshi Haga, Masaru Watanabe

    PRiME 2024　2024年10月8日

  13. Biographite Synthesized by Iron-Catalytic Graphitization Using Hydrothermal Carbonization Pretreatment for Lithium Ion Battery Anode

    Yuta Nakayasu, Preethi Perianayagam, Futa Imaizumi, Takashi Itoh, Masaru Watanabe

    PRiME 2024　2024年10月8日

  14. もみ殻，鉱石，尿素から作る高活性な酸素還元反応触媒

    中安 祐太, エドウィン ニャンガウ オセベ, 阿部 博弥, 大岡 千恵, 芳賀 一寿, 渡邉 賢

    第22回日本炭化学会研究発表会　2024年9月20日

  15. バイオ活性炭の構造特性とキノン含浸有機電極特性との相関分析

    幅 凪裕, 勝山 湧斗, 森本 啓介, 木戸 彩香, 中安 祐太

    第22回日本炭化学会研究発表会　2024年9月20日

  16. 環境低負荷型LIBの創成に向けた浸出液からのLMO再合成と杉粉からのバイオ黒鉛合成

    中安 祐太, Preethi Perianayagam, Wu Panpan, Zheng Qingxin, 雁部 祥行, 本間 格, 渡邉 賢

    化学工学会第55回秋季大会　2024年9月12日

  17. 有機物含浸カーボン電極の作製を目的とした超臨界CO2中でのキノン類の溶解度推算

    大岡 千恵, 中安 祐太, 佐藤 啓, 曽我部 崇, 大田 昌樹, 渡邉 賢

    化学工学会第55回秋季大会　2024年9月11日

  18. Fe-N-C-Si universal pH ORR catalyst synthesized from unused environmental resources via hydrothermal doping and carbonization

    Nyangau Edwin Osebe, 中安 祐太, 阿部 博弥, 武安 光太郎, 林田 健志, 芳賀 一寿, 大岡 千恵, 渡邉 賢

    化学工学会第55回秋季大会　2024年9月11日

  19. High activity Fe-N-C-Si oxygen reduction reaction catalyst synthesized from rice husk and mining waste

    Edwin Osebe NYANGAU, Yuta NAKAYASU, Hiroya ABE, Chie OOKA, Kazutoshi HAGA, Masaru WATANABE

    10th International Conference on Engineering for Waste and Biomass Valorisation (WasteEng24)　2024年8月21日

  20. バイオ炭も入れた里山資源の活用と持続可能なコミュニティづくり 招待有り

    中安 祐太

    バイオ炭公開セミナー「バイオ炭の新たな利活用を求めて」　2024年7月10日

  21. 薪炭林による地産地消の実践と蓄電池材料開発 招待有り

    中安祐太

    東北本部応用理学部会 年次大会・特別講演　2024年5月24日

  22. 宮城県川崎町のエネルギー地産地消を目指す宿泊施設の性能評価

    水澤隆良, 吉川修一, 中安祐太, 武樋孝幸

    2023年度日本太陽エネルギー学会研究発表会　2023年11月16日

  23. 薪炭林の活用による熱の地産地消の実践と蓄電池材料の開発 招待有り

    中安祐太

    東北大学エネルギーシンポジウム 「東北大学が描くGX - エネルギー価値学が導く持続可能な未来への成長戦略 -」　2023年10月2日

  24. Biomass-derived Oxygen Reduction Reaction Catalyst by Two-Step Hydrothermal Carbonization

    Nyangau Edwin Osebe, 中安 祐太, 大岡 千恵, 阿部 博弥, 芳賀 一寿, 渡邉 賢

    化学工学会 第54回秋季大会　2023年9月13日

  25. 地域資源とグリーンプロセスを活用した蓄電池材料の創成 招待有り

    中安祐太

    化学工学会第54回秋季大会　2023年9月13日

  26. 杉おが粉の高結晶性炭素への変換に対する水熱前駆体調製プロセスの条件依存性

    今泉風太, 中安祐太, 川口祐司, 伊藤隆, 渡邉賢

    2023年9月7日

  27. 薪炭林管理と地域分散型エネルギー利用を繋ぐ水熱炭化・超臨界含浸プロセス 招待有り

    中安祐太

    超臨界流体部会第22回サマースクール 地域を活かす超臨界流体技術　2023年8月23日

  28. Enhancement of Organic Redox Supercapacitor by supercritical CO2 impregnation of quinones

    Yuta Nakayasu, Shu Sokabe, Masaru Watanabe

    19th European Meeting on Supercritical fluids　2023年5月23日

  29. 木質資源の新旧利用法を組み合わせた地産地消型ライフスタイルの提案 招待有り

    中安 祐太

    2022(令和4)年度資源・素材学会 東北支部若手の会　2022年11月4日

  30. Enhancement of Organic Redox Capacitors via Supercritical CO2 Impregnation of Quinones

    Shu Sokabe, Yuta Nakayasu, Yuya Hiraga, Masaru Watanabe

  31. 水熱炭化前処理を活用したバイオマス由来電極材料の創成 招待有り

    中安祐太, 今泉風太, 後藤泰斗, 伊藤隆, 渡邉賢

    化学工学会第53回秋季大会　2022年9月16日

  32. 超臨界CO2を用いた活性炭細孔内へのキノン類含侵プロセスによる有機電極特性の向上

    曽我部崇, 中安祐太, 平賀佑也, 渡邉賢

    化学工学会第53回秋季大会　2022年9月16日

  33. Methane Production and Microbial Community under Mesophilic Anaerobic Digestions which Added Various White Charcoals

    Hiroto Nakano, Yuta Nakayasu, Masaki Umetsu, Chika Tada

    IWA World Water Congress & Exhibition, September 2022　2022年9月14日

  34. 地産地消のエネルギーデバイスとエネルギーシステム

    中安祐太

    超異分野学会 山形フォーラム2022　2022年8月20日

  35. 水熱処理を用いたおが粉からの高結晶性炭素の低温合成

    中安祐太

    東北大学新技術説明会　2022年7月14日

  36. Comparison of the Effectiveness of charcoals for Microbial Fuel Cell Semi-Wet Methanogen Cathode Electrodes

    Masato Ueno, Yuta Nakayasu, Hiroto Nakano, Chika Tada

    Water and Environment Technology Conference Online 2022　2022年7月9日

  37. High-crystalline graphitic carbon synthesized from waste-woody sawdust

    Yuta Nakayasu, Yasuto Goto, Takashi Itoh, Masaru Watanabe

    WasteEng22　2022年6月29日

  38. 微生物燃料電池セミウエットメタン生成カソード電極の開発を目的とした材料検討

    上野 正人, 中安 祐太, 仲野 博斗, 多田 千佳

    第20回畜産環境学会　2022年6月18日

  39. 白炭を活用したセミドライバイオカソード微生物燃料電池の開発

    仲野博斗, 中安祐太, 梅津将喜, 多田千佳

    第56回日本水環境学会年会　2022年3月16日

  40. Utilization of waste hot water from hot-spring towards low carbon cultivation of tropical crops in greenhouse：The case of cacao in snowy region

    Takayuki Takehi, Hajime Ohno, Yuta Nakayasu

    The First Symposium on Carbon Ultimate Utilization Technologies for the Global Environment　2021年12月15日

  41. 鉄含浸水熱炭化物を前駆体としたグラファイト状炭素の作製

    中安祐太, 後藤泰斗, 伊藤隆, 渡邉賢

    第19回木質炭化学会研究発表会　2021年9月17日

  42. 水熱炭化・ヘテロ原子ドープ法を用いた木質由来電極材料の開発

    後藤泰斗, 中安祐太, 阿部博弥, 勝山湧斗, 伊藤隆, 渡邉賢

    化学工学会第86回年会　2021年3月22日

  43. 木質バイオマス由来炭素材料の電池電極への応用 招待有り

    中安祐太

    第10回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン若手研究会　2021年3月4日

  44. Naイオン電池負極脱挿入容量とハードカーボン層間総面積の高相関性

    勝山 湧斗, 中安 祐太, 小林 弘明, 後藤 泰斗, 本間 格, 渡邉 賢

    第47回炭素材料学会年会　2020年12月9日

  45. 水熱炭化法を用いた木質由来炭化物の酸素還元触媒合成プロセス

    後藤泰斗, 中安祐太, 阿部博弥, 勝山湧斗, 伊藤隆, 渡邉賢

    2020年9月25日

  46. 白炭のNaイオン二次電池負極特性

    勝山湧斗, 〇中安祐太, 小林弘明, 後藤泰斗, 本間格, 渡邉賢

    第18回木質炭化学会研究発表会　2020年9月25日

  47. 里山発のグリーンデバイス 招待有り

    中安祐太

    化学工学会東北支部 第22回先端研究発表会　2020年7月11日

  48. Rapid fabrication of metallic MoS2 thin film by hydrothermal electrodeposition for electrocatalytic hydrogen evolution reaction 国際会議

    Y. Nakayasu, S. Katahira, H. Kobayashi, I. Honma

    18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress, Sapporo, Japan　2019年9月

  49. Synthesis of MoS2 nanosheets by supercritical hydrothermal process and their electrocatalytic properties for hydrogen evolution 国際会議

    Y. Takahashi, Y. Nakayasu, H. Kobayashi, I. Honma

    18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress, Sapporo, Japan　2019年9月

  50. ナラ白炭を担持材として用いた有機キノンレドックスキャパシタ

    勝山湧斗, 中安祐太, 藤原優衣, 本間格

    第17回木質炭化学会研究発表会　2019年6月

  51. Supercapacitors employing oak-wood-derived porous carbons impregnated with quinones 国際会議

    Y. Katsuyama, Y. Nakayasu, K. Oizumi, Y. Fujihara, H. Kobayashi, I. Honma

    Organic Battery Days 2019, Jena, Germany　2019年6月

  52. 水熱電解プロセスを用いた MoS2薄膜電極の作製と水素発生反応触媒活性

    片平周介, 小林弘明, 中安祐太, 本間格

    電気化学会第86回大会　2019年3月

  53. 水熱電気化学プロセスによる水分解用MoS2ナノシート電極の作製

    片平 周介, 小林 弘明, 中安 祐太, 本間 格

    化学工学会第84年会　2019年3月

  54. 水素発生電極に資するエッジリッチ構造を有したMo(S,Se)2と(Mo,W)S2ナノシートの超臨界水熱合成

    中安祐太, 小林弘明, 本間格

    第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年3月

  55. Synthesis of Mo(S,Se)2 and (Mo,W)S2 nanosheets for water splitting from metal oxide precursors using supercritical water 国際会議

    Y. Nakayasu, H. Kobayashi, I. Honma

    6th International Solvothermal and Hydrothermal Association Conference, Sendai, Japan　2018年8月

  56. Environmentally-Friendly Synthesis of Metal Chalcogenide Nanomaterials for Energy Conversion Devices Employing Supercritical Fluid Processing 国際会議 招待有り

    Y. Nakayasu, T. Tomai, I. Honma

    2017 MRS Fall Meeting & Exhibit, Boston, USA　2017年11月

  57. Fabrication of flower-like chalcogenide nanosheets by using supercritical fluid chalcogenization 国際会議

    Y. Nakayasu, Y. Yasui, R. Taniki, T. Tomai, I. Honma

    2016 MRS Fall Meeting & Exhibit, Boston, USA　2016年11月

  58. Conversion from amorphous Cu-Zn-Sn-oxide film to highly crystalline Cu2ZnSn(S,Se)4 film by chalcogenization reaction in supercritical ethanol 国際会議

    Y. Nakayasu, T. Tomai, N. Oka, I. Honma

    The 11th International Symposium on Supercritical Fluids, Seoul, the Republic of Korea　2015年10月

  59. Fabrication of Cu2ZnSn(S,Se)4 thin films via simultaneous supercritical fluid chalcogenization 国際会議

    Y. Nakayasu, T. Tomai, N. Oka, M. Sumiya, I. Honma

    FiMPART'15, Hyderabad, India　2015年6月

  60. 宮城県川崎町での工学系レジデント型研究者としての取り組み 招待有り

    中安祐太

    第9回東北大学若手アンサンブルワークショップ　2022年11月22日

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

産業財産権 7

  1. 高結晶性炭素の製造方法、その前駆体の製造方法、および前駆体

    中安祐太, 後藤泰斗, 渡邉賢, 伊藤隆

    特許第7671488 号

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 導電材料、多孔質体、およびそれらの製造方法、ならびに、電極材料および蓄電装置

    本間格, 中安祐太, 勝山湧斗

    特許第7584781号

    産業財産権の種類: 特許権

  3. 微生物燃料電池、排水処理システム

    多田千佳, 中安祐太, 梅津将喜

    産業財産権の種類: 特許権

  4. レドックスキャパシタおよびレドックスキャパシタシステム

    中安祐太, 武樋孝幸, 勝山湧斗, 曽我部崇, 本間格

    産業財産権の種類: 特許権

  5. 電気化学反応装置

    増田 孝弘, 伊藤 竜生, 藤平 弘樹, 横井 友香, 河端 穂奈美, 多田 千佳, 梅津 将喜, 中安 祐太

    産業財産権の種類: 特許権

  6. 酸素還元反応触媒の製造方法および酸素還元反応触媒

    中安祐太, エドウィン ニャンガウ オセベ, 阿部博弥, 渡邉賢

    産業財産権の種類: 特許権

  7. 電極用複合材料、蓄電装置、および電極用複合材料の製造方法

    中安祐太, 渡邉賢, 曽我部崇

    産業財産権の種類: 特許権

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

共同研究・競争的資金等の研究課題 20

  1. 超臨界含浸法により作製された有機物担持ポーラスカーボン電極の特性評価

    中安 祐太, 永村 直佳, 平賀 佑也

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2024年4月 ～ 2027年3月

  2. 大船渡市山林火災焼損木の物性評価に関する研究

    中安祐太, 谷内博規, 山口晃輔, 小林加代子, 中川由佳

    2025年7月 ～ 2026年3月

  3. 非晶質シリカ含有バイオマス由来空気電極の構造特性評価

    中安祐太

    2025年6月 ～ 2026年3月

  4. 2025年大船渡市山林火災の総合調査研究

    桑名 一徳, 廣井 悠, 峠 嘉哉, 五十嵐 康記, 田中 賢治, 渡部 哲史, 加村 晃良, 恩田 裕一, 加藤 弘亮, 篠原 慶規, 丸岡 照幸, 高橋 純子, 中安 祐太, 笘居 高明, 小林 加代子, 峰尾 恵人, 中川 由佳, 成瀬 友宏, 岩見 達也, 樋本 圭佑, 鈴木 雄太, 鈴木 佐夜香, Manzello SamuelL., 杉安 和也, 四井 早紀, 柴山 明寛, 饗庭 伸, 荒木 笙子, 松山 賢, 中村 祐二, 鳥飼 宏之, 廣田 光智, 細川 直史, 阿部 伸之, 二瓶 泰雄, 田中 衛, 久田 嘉章, 村上 正浩, 平山 由佳理, 竹林 洋史

    2025年4月 ～ 2026年3月

  5. エレクトロメタネーション技術の開発

    多田千佳

    2023年6月 ～ 2026年3月

  6. 全有機電池に資する超臨界CO2を用いたキノン含浸多孔質炭素の構造解析

    中安祐太

    2025年6月 ～ 2025年6月

  7. バイオマスから高付加価値材料への変換およびそれに関する文理融合研究についての予備検討

    2024年12月 ～ 2025年3月

  8. 地域企業を中核としたLMO系リチウムイオン電池域内循環システムの提案

    渡邉賢(代表、サブテーマ1リーダー)、中安祐太(サブテーマ2リーダー)、本間格(サブテーマ3リーダー)

    2022年4月 ～ 2025年3月

  9. 有機性廃棄物資源循環に資する木質由来炭素を活用したエネルギー変換システム

    中安祐太

    2022年4月 ～ 2025年3月

  10. バイオマス由来導電性炭素電極材料の製造方法に関する研究

    中安祐太

    2023年10月 ～ 2024年9月

  11. 有機蓄電池の高機能化に向けた応用特化型研究

    中安祐太

    2023年11月 ～ 2024年3月

  12. 超臨界CO2により活性炭細孔内に含浸された有機物の吸着状態分析

    中安祐太

    2023年6月 ～ 2024年3月

  13. 多段水熱炭素化・ヘテロ原子ドープ法によるバイオマス由来電極材料の創製

    中安祐太

    2022年4月 ～ 2024年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本年度は、モミ殻・木質バイオマスおよびパイライト（FeS2）を原料に利用し、水熱・気相二段炭化法を用いた ORR 電極触媒の合成および評価を目的とした。モミ殻およびパイライトを原料に用いた際に Fe および Si を適量ドープするために、モミ殻のシリカ除去およびパイライトの溶解について検討し、前処理として適切な方法を模索した。結果として、モミ殻のシリカ除去に関しては、水熱処理よりも、NaOH洗浄の方が効果的であると示唆された。パイライトの溶解に関しては、水熱酸化処理が効果的であると示唆された。また、パイライトの水熱処理およびモミ殻の NaOH 洗浄により得られた試料を含む原料を用いて、水熱・気相二段炭化法によりORR 電極触媒の合成を行った。資源の有効活用率とプロセスの環境適合性を向上させるべく、ヘテロ元素添加量と余剰元素除去プロセスの低減・削減を意図して設計した『新プロセス』で合成した ORR 電極触媒について、『従来プロセス』で合成した ORR 電極触媒との比較を通して、ORR 活性および材料学的構造特性を評価した。結果として、モミ殻とパイライトを原料に新プロセスで合成した RH/FeS2 は、モミ殻が含有する Si のセルフドープとパイライト由来の Fe のドープが ORR 活性の向上に寄与し、従来プロセスで合成した ORR電極触媒であるZS/Coと同程度のORR活性を示した。また、モミ殻が含有するシリカ（SiO2）が気孔形成剤として働く可能性があると示唆された。したがって、モミ殻とパイライトの原料利用は、資源の有効活用率とプロセスの環境適合性の向上に有効であると判明した。

  14. CO2直接供給型バイオカソード微生物燃料電池による高速メタン変換・循環システム

    多田 千佳, 横山 幸司, 中安 祐太, 梅津 将喜, 渡邉 洋輔, 古川 英光, 張 民芳, 高橋 英志, 関口 貴子

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月 ～ 2024年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell: MFC)は、微生物の代謝反応を利用して有機物から直接電気エネルギーへと変換する装置である。我々は白金触媒の代わりにメタン菌を触媒に利用したセミウェット型メタン菌カソード電極を開発し、電気エネルギーとCH4をCO2から得るMFCを開発した。 さらに、電極性能を向上を目的に、3Dでの電極設計と造形、セミウェットを維持可能な3Dゲルプリントを用いてメタン菌カソード電極を構築し、造形物中でのメタン菌の増殖やメタン変換を確認し、上記方法で作成したメタン菌カソード電極をMFCに適用した結果、電流が流れ、最大電力密度は1.38 mW/m2となった。

  15. 水蒸気賦活による有機レドックスキャパシタ用木質活性炭の量産法の開発

    中安祐太

    2021年9月 ～ 2022年2月

  16. 里山が育てる環境にやさしい高容量ウッドバッテリーの研究開発

    中安祐太

    2020年10月 ～ 2021年3月

  17. 排水処理に資するメタン菌カソード微生物燃料電池の実用化研究

    中安 祐太

    2020年11月 ～ 2021年

    詳細を見る 詳細を閉じる

    従来の微生物燃料電池(MFC)は、カソードに白金触媒を利用しており、電極コストや流入酸素による発電阻害が課題となっていた。共同研究者である梅津らは白金の代わりにメタン菌触媒を用いたMFCを開発した。しかしながら、メタン菌を担持させるための炭素材料が高額であることが産業応用への障壁となっていた。他方、研究代表者は、これまで木炭を利用した電極材料について研究を行ってきた。そこで本提案では、メタン菌の担持材として木炭を用いることで、デバイス特性を落とさずに電極コストを従来の1/170以下に抑えた、メタン菌カソードMFCを実現する。従来の炭素材料とMFC特性を比較するとともにプロトタイプの作製も行う。

  18. 超臨界水熱還元場での異種金属酸化物からカルコゲナイド合金ナノシートへの変換反応

    中安 祐太

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

    研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

    研究機関：Tohoku University

    2018年8月 ～ 2020年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本研究では、超臨界水熱還元場を用いることで、低温条件の下、化学的に安定な異種金属酸化物と固体カルコゲン元素から、カルコゲナイド合金ナノシートへの高速変換反応を達成することを目的とした。既報において、超臨界水熱合成は、主に金属酸化物の合成に用いられており、金属カルコゲナイドナノシートのボトムアップ合成例は僅少である。還元場を用いる事で、目的生成物よりも酸化数の大きい金属酸化物とカルコゲン元素に対して、還元・硫化反応を起こさせ、金属カルコゲナイドナノシートのワンポット合成を行った。具体的には、Mo(S,Se)2および(Mo,W)S2の合成に成功し、酸化物から硫化物への変換メカニズムの分析を行った。

  19. 超臨界流体反応を用いた化合物半導体モノレイヤの量産法の構築と光学特性制御

    中安 祐太

    2015年4月24日 ～ 2018年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    近年、二次元金属カルコゲナイド材料が太陽電池や二次電池を始めとした多様なエネルギーデバイスに用いられている。持続可能な社会の構築のためには、デバイスそのものの特性も重要であるが、材料合成プロセスにおいても環境調和性に優れたものに置き換えていくことが重要である。一般的に、これらの金属カルコゲナイドの合成のためには、猛毒ガスである硫化水素・セレン化水素を原料として用いた硫化・セレン化プロセスが適用される。 本研究では、環境調和性に優れた安全・安価な二次元金属カルコゲナイド合成プロセスの構築のために、還元雰囲気である超臨界エタノールを反応場として用いることを提案した。溶解性と拡散性に優れた超臨界流体を用いることで、300～400℃において液体である硫黄とセレン単体を、流体中に溶解させながら高い拡散性を有することを可能にした。また、超臨界エタノールの還元性を用いることで、金属酸化物から二次元金属カルコゲナイドへの低温・高速でのコンバージョンを実現した。この高温・高圧還元場における金属酸化物から金属カルコゲナイドへの変換反応は、海底熱水場の条件を参考にしている。さらに、原料の硫黄とセレン単体の投入量を変化させることで、金属カルコゲナイドの硫黄/セレン組成の制御を可能にした。 当該年度の前半は、本プロセスで合成されたサンプルの光学物性の測定を行った。その結果、合成されたサンプルの硫黄/セレン組成の変化により、光学物性の変化が見られた。本年度の後半は、研究課題の総括を行うとともに、国際学術論文の執筆を行った。現在、国際学術誌に投稿中である。

  20. 超臨界流体埋め込み成膜による三次元接合型化合物半導体太陽電池の真の実現と高効率化

    笘居 高明, 百瀬 健, 中安 祐太, 渡辺 伸司, 安井 容二

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2015年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本研究ではまず、超臨界流体成膜法により、粒径25nmのTiO2粒子で構成された多孔質膜中に、均一にCu,In膜を成膜することを可能とした。さらに高い溶解性と還元力を有する超臨界エタノールを反応場として用いることで、従来の毒性の高いカルコゲン原料を代替する安全・安価な固体原料を用いたカルコゲン化反応プロセスを構築した。これら超臨界流体プロセスを駆使することで、TiO2多孔質膜へのCuInS2埋め込み成膜を行い、高変換効率の実現が期待される3次元接合型CIS化合物半導体太陽電池構造を具現化できることを実証した。

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

担当経験のある科目(授業) 6

  1. 学問論演習 (2コマ分) (全学教育科目)

  2. エコプラクティス　環境科学研究科

  3. 創造工学研修　工学部専門教育科目

  4. ビジネス・ソリューション演習　環境科学研究科

  5. 基礎ゼミ (2コマ分)　全学教育科目

  6. 創造工学研修　工学部専門教育科目

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

Works（作品等） 1

  1. Ecommodation 百のやど

    作品分類: その他

社会貢献活動 33

  1. 持続可能なライフスタイルへの変遷を実現するための科学的アプローチに基づくフィールド実践体験 in Winter

    2025年2月8日 ～ 2025年2月9日

  2. みちのく薪びと祭り Stage2 in 川崎 運営事務局

    2024年4月 ～ 2024年10月

  3. 持続可ライフスタイルへの変遷を実現するための科学的アプローチに基づくフィールド実践体験

    東京大学 体験活動プログラム

    2024年9月14日 ～ 2024年9月16日

  4. ネイチャーポジティブアクションポスター展 in 青葉山

    2024年6月13日 ～ 2024年6月16日

  5. 研究者になるってどんな感じ？ －世界を変える仕事への旅人－

    知の交差点：異分野との出会いから続く未来への道

    2024年5月25日 ～ 2024年5月29日

  6. 持続可能な社会について考えてみよう

    令和6年度創立記念式典記念講演

    2024年4月20日 ～ 2024年4月20日

  7. 理科実験教室 with ししなご進学塾

    2023年7月30日 ～ 2023年12月17日

  8. 宮城県主催「川崎町で行う都市農村交流」について 現地フィールドワーク参加者を募集するためのオンラインマッチングイベント

    2023年10月13日 ～ 2023年10月21日

  9. パネルディスカッション、全体質疑応答 【テーマ】1 地域存続のための森林エネルギーの活用 2 担い手の確保と育成

    みちのく薪びと祭り Stage2 in 釜石

    2023年10月9日 ～ 2023年10月10日

  10. 複業村の農X 研修プログラム 東北エリア

    2023年9月23日 ～ 2023年9月23日

  11. 持続可能なライフスタイルへの変遷を実現するための科学的アプローチに基づくフィールド実践体験

    東京大学 体験活動プログラム

    2023年9月16日 ～ 2023年9月18日

  12. Learning Journey 2023 夏休み

    2023年8月12日 ～ 2023年8月14日

  13. ナラ薪炭林の過去・今・未来について歩き語ろう

    2023年5月4日 ～ 2023年5月4日

  14. 雨風教室 Vol.1 「地域・里山・エネルギーの循環」

    2023年1月19日 ～ 2023年1月29日

  15. 第26回 「森林と市民を結ぶ全国の集い2022」

    2021年8月 ～ 2022年6月

  16. 研究者アンラーニング計画

    2021年9月 ～ 2022年2月

  17. 【みやぎグリーン購入ネットワーク】令和６年度事業所見学会

    2025年3月7日 ～

  18. 産官学民で取り組むSDGs どうする環境とエネルギー

    2025年2月8日 ～

  19. 里山資源工学によるローカルサーキュラーエコノミーの実現に向けて

    事業構想事例研究

    2025年1月15日 ～

  20. 令和６年度「⼯業系⽀援機関ネットワーク研修会」

    2024年12月17日 ～

  21. 理科実験教室 炭も電池に？身近なものからいろいろな電池をつくってみよう！

    ししなご進学塾

    2024年12月15日 ～

  22. 里山実験教室 炭も電池に？身近なものからいろいろな電池を作ってみよう！

    川崎町商工会議所

    2024年8月10日 ～

  23. ベトナム・ホーチミン工業大学の学生・教員に向けた地産地消エネルギーシステムのレクチャー

    2023年12月23日 ～

  24. 先人の知恵と先端の知恵の新結合によるサステイナブルイノベーション

    地域イノベーションの事業構想

    2023年11月7日 ～

  25. 里山から生まれた新しい技術に触れてみよう！3Dプリンターやレーザー加工を用いた二種類の炭電池を作ってみよう！

    2023年10月1日 ～

  26. 科学者の卵

    2023年 ～

  27. 東北の研究開発型ベンチャーや研究者が取り組む研究成果の社会実装を一緒に考えよう！

    サイエンスキャッスル2022 東北大会

    2022年12月18日 ～

  28. Date fm SDGs ACTION

    Morning Brush（モーニング・ブラッシュ）

    2022年12月9日 ～

  29. 特別座談会 蔵王山麗 川崎町での新エネ活用の広がり

    2022年12月5日 ～

  30. 宮城県川崎町で地域住民・研究者・百のメンバーとして生きること

    大人の山通い！専業でなくてもできる 「通って楽しむ」山との関わり

    2022年12月1日 ～

  31. 夏の実験教室～電池を作ってみよう～

    2022年7月30日 ～

  32. 第25回 「森林と市民を結ぶ全国の集い2021」

    2021年3月14日 ～

  33. 子供化学実験教室 in 川崎町

    2019年2月17日 ～

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

メディア報道 14

  1. 東北大など、もみ殻で燃料電池触媒 白金上回る耐久性

    NIKKEI Tech Foresight

    2025年7月17日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  2. もみ殻と鉱山副産物で「燃料電池用触媒」、白金の代替に

    EE Times Japan

    2025年7月7日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  3. 「週間SDGｓのすすめ」 執筆者本人

    ｔｂｃラジオ『GoGoはみみこい ラジオな気分』

    2024年11月12日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

  4. 生産的な生き方求めて 仲間とつくる共同体【生き抜く】「地産地消エネルギー」

    共同通信

    2024年10月

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  5. 地球思いの暮らしへ 宮城・川崎 百の挑戦

    河北新報　社会面 とうほく面

    2024年5月29日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  6. 女子大生がスタートアップ代表取締役に…起業のきっかけと、東北大のサポート

    朝日新聞デジタル

    2023年10月11日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  7. Could wood chips fill the battery demand hole? Biographite start-up hopes to find out

    RENEW ECONOMY

    2023年9月20日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  8. みやぎエコタウンガイドブック

    2023年3月

    メディア報道種別: 会誌・広報誌

  9. 「MADE IN 宮城」チョコレートとは？

    ミヤギテレビ　ミヤギnews. every『アナトピ』

    2023年2月9日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

  10. 河北新報 かほぴょんプレス「みんな子どもだった」

    河北新報

    2022年10月2日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  11. “地域自給”目指す宿

    NHK「おはよう宮城」

    2022年8月19日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

  12. 自給自足の生活を体験！？川崎町「百のやど」

    ミヤギテレビ「OH!バンデス」

    2022年8月15日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

  13. 河北新報「温泉の廃湯熱でカカオ栽培、高級チョコで地域活性化目指す」

    河北新報

    2022年5月12日

    メディア報道種別: テレビ・ラジオ番組

  14. 新・百姓！ ～里山発！持続可能で最先端のライフスタイルを目指して～

    一般社団法人 地球・人間環境フォーラム

    2021年6月

    メディア報道種別: 会誌・広報誌

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

学術貢献活動 2

  1. 化学工学会第56回秋季大会超臨界流体部会セッションオーガナイザー

    2025年5月 ～ 2025年9月

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

  2. 第22回日本炭化学会研究発表会(仙台大会) 実行委員長

    2024年2月5日 ～ 2024年9月24日

    学術貢献活動種別: 学会・研究会等

その他 5

  1. 株式会社 里山エンジニアリング

    詳細を見る 詳細を閉じる

    CTO

  2. 株式会社 百

    詳細を見る 詳細を閉じる

    取締役

  3. 東北大学環境報告書2020

    詳細を見る 詳細を閉じる

    トピックス10 完全オフグリッドエコビレッジの建設 執筆 http://www.bureau.tohoku.ac.jp/sisetubu/

  4. 青根温泉地区エコタウン形成協議会

    詳細を見る 詳細を閉じる

    事務局 監査

  5. みちのく川崎里山ツーリズム協議会

    詳細を見る 詳細を閉じる

    事務局 監査