研究者詳細 - 坪ノ内　優太

2026/03/26 更新

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ツボノウチ　ユウタ

坪ノ内　優太

TSUBONOCHI Yuta

所属

教育研究院自然科学系生産デザイン工学系列准教授
工学部工学科准教授
自然科学研究科材料生産システム専攻准教授

外部リンク

学位

博士（理学）（ 2018年3月九州大学）

研究キーワード

人工光合成
酸化還元反応
遷移金属錯体

研究分野

ナノテク・材料 / 無機・錯体化学 / 錯体化学

経歴（researchmap）

新潟大学自然科学系工学部准教授

2024年4月 - 現在

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新潟大学自然科学系特任助教

2018年4月 - 2024年3月

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経歴

新潟大学自然科学研究科材料生産システム専攻准教授

2024年4月 - 現在
新潟大学工学部工学科准教授

2024年4月 - 現在
新潟大学教育研究院自然科学系生産デザイン工学系列准教授

2024年4月 - 現在
新潟大学工学部特任助教

2018年4月 - 2024年3月
新潟大学教育研究院自然科学系特任助教

2018年4月 - 2024年3月

所属学協会

錯体化学会

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日本化学会

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論文

Nanostructured Transparent CuWO <sub>4</sub> Films with Highly-Oriented Crystallinity Preferential to a (010) Plane as Efficient and Robust Photoanode for Visible-Light-Driven Water Oxidation 査読

Hau H. Ho, Debraj Chandra, Xinyang Huang, Yuta Tsubonouchi, Manabu Ishizaki, Masato Kurihara, Zaki N. Zahran, Masayuki Yagi

ACS Applied Materials & Interfaces 18 ( 9 ) 13834 - 13847 2026年2月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsami.5c25181

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Effects of a seed layer formed by a mixed metal-imidazole casting (MiMIC) method on photoelectrochemical water oxidation at WO3 films with a preferential (202) crystal plane 査読

Hau H. Ho, Zaki N. Zahran, Debraj Chandra, Yuta Tsubonouchi, Masayuki Yagi

Research on Chemical Intermediates 52 ( 3 ) 1807 - 1822 2026年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Springer Science and Business Media LLC

DOI： 10.1007/s11164-025-05878-w

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その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/s11164-025-05878-w
Optically transparent WO3 films with organized mesopores and oriented crystallinity: An efficient and robust photoanode for visible-light-driven water oxidation at neutral pH 査読

Debraj Chandra, Kosei Ouchi, Yuta Tsubonouchi, Zaki N. Zahran, Masayuki Yagi

Applied Catalysis B: Environment and Energy 380 125733 - 125733 2026年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.apcatb.2025.125733

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Mechanistic Insight into Photoelectrochemical Water Oxidation by α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Films Drastically Depending on Iron Sources and Acidity in Preparation by a Mixed Metal–Imidazole Casting Method 査読

Tomohiro Katsuki, Yamato Sasaki, Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 8 ( 17 ) 12661 - 12672 2025年8月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.5c01661

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Critical Enhancement Effects of Ni Content on Electrocatalytic Hydrogen Evolution by Highly Homogeneous PtNi<sub><i>m</i></sub>O<sub><i>x</i></sub> Composite Films Prepared Using a Mixed Metal-Imidazole Casting Method 査読

Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Rie Haruki, Shunsuke Nozawa, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 8 ( 13 ) 9188 - 9199 2025年6月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.5c00835

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Efficient water oxidation via intramolecular O–O bond formation by the coupling of vicinal hydroxo ligands on dinuclear ruthenium complexes immobilized on electrode surfaces 査読

Yuta Tsubonouchi, Zaki N Zahra, Debraj Chandra, Masayuki Yagi

Chemistry Letters 54 ( 4 ) 2025年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Oxford University Press (OUP)

Abstract

Artificial photosynthesis has attracted great attention as a viable way of converting and storing solar energy into chemical fuels. One of the primary challenges in developing an efficient artificial photosynthetic system is to facilitate sluggish kinetics of water oxidation. Molecular water oxidation catalysts (WOCs) that are based on transition metals offer the advantages of catalytic activity tuning by a rational ligand design and mechanistic investigations on the catalytic mechanism through experimental and theoretical studies. This highlight review presents the recent progress that our group has made on water oxidation catalysis by using a dinuclear ruthenium complex in solution and on electrode surfaces. The mechanism of intramolecular O–O bond formation by the coupling of vicinal hydroxo ligands on the dinuclear ruthenium complex is described and its immobilization on electrode surfaces to fabricate efficient molecular anodes for water oxidation is illustrated.

DOI： 10.1093/chemle/upaf037

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Enhancement Effects on Visible-Light-Driven Water Oxidation by a Bifunctional Fe-Co-deposited SnO<sub><i>x</i></sub> Catalyst Layer Deposited on an N-Doped CuWO<sub>4</sub> Photoanode 査読

Tomohiro Katsuki, Junsuke Hatayama, Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 8 ( 6 ) 3616 - 3627 2025年3月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.4c03214

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Highly stable and efficient photoelectrochemical water oxidation at an anisotropically crystallized monoclinic WO<sub>3</sub> film with predominant growth of the (202) plane 査読

Hau H. Ho, Zaki N. Zahran, Debraj Chandra, Tomohiro Katsuki, Yuta Tsubonouchi, Norihisa Hoshino, Hidenobu Shiroishi, Manabu Ishizaki, Masato Kurihara, Hung M. Chu, Hoa D. Nguyen, Masayuki Yagi

Journal of Materials Chemistry A 13 ( 23 ) 17898 - 17909 2025年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

An anisotropically crystallized monoclinic WO<sub>3</sub> film with the predominant (202) plane was synthesized to demonstrate superior performance for PEC water oxidation and notable stability for at least 20 h with a high Faraday efficiency (FE<sub>O<sub>2</sub></sub>) of 95%.

DOI： 10.1039/d5ta01249j

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Material Hunting of Advanced Metal Oxide Films for Electro- and Photoelectrocatalysis Using a Mixed Metal-Imidazole Casting (MiMIC) Method 査読

Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Masayuki Yagi

Accounts of Materials Research 2024年11月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/accountsmr.4c00355

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Mechanistic insight into efficient electrocatalysis for hydrogen evolution by a platinum film prepared on an FTO electrode using a mixed metal-imidazole casting method 査読

Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Tomohiro Katsuki, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Norihisa Hoshino, Masayuki Yagi

International Journal of Hydrogen Energy 51 1544 - 1555 2024年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.ijhydene.2023.08.001

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Visible-light-driven oxygen reduction by an anisotropically crystallized CuBi<sub>2</sub>O<sub>4</sub> photocathode fabricated using a mixed metal-imidazole casting method 査読

Ryohei Sekine, Tetsuya Sato, Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Norihisa Hoshino, Masayuki Yagi

Journal of Materials Chemistry A 2024年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

An anisotropically crystallized CuBi<sub>2</sub>O<sub>4</sub> (CuBi<sub>2</sub>O<sub>4</sub>(w)) film adhering rigidly on a fluorine doped tin oxide (FTO) electrode was prepared by a mixed metal-imidazole casting (MiMIC) method using 1-methylimidazole (MeIm).

DOI： 10.1039/d3ta05260e

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Extremely efficient and stable hydrogen evolution by a Pt/NiO<sub><i>x</i></sub> composite film deposited on a nickel foam using a mixed metal-imidazole casting method 査読

Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Tomoki Kanazawa, Shunsuke Nozawa, Eman A. Mohamed, Norihisa Hoshino, Masayuki Yagi

Journal of Materials Chemistry A 12 ( 12 ) 7094 - 7106 2024年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

Extremely efficient and robust electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) were developed with the lowest overpotentials of only η<sup>10</sup> = 4.2 and η<sup>100</sup> = 26.4 mV among the state-of-the-art HER electrocatalysts under alkaline conditions.

DOI： 10.1039/d3ta06815c

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Prominent development of Ni-based oxygen-evolving electrocatalysts for water splitting 査読

Yuta Tsubonouchi, Zaki N. Zahran, Debraj Chandra, Norihisa Hoshino, Masayuki Yagi

Catalysis Science & Technology 14 ( 12 ) 3287 - 3319 2024年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

Achieving a future sustainable carbon-neutral society requires efficient systems for water splitting to produce H<sub>2</sub> as alternatives to fossil fuel. Prominent development of Ni-based oxygen-evolving electrocatalysts for efficient water splitting are reviewed.

DOI： 10.1039/d4cy00066h

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An anisotropically crystallized and nitrogen-doped CuWO<sub>4</sub> photoanode for efficient and robust visible-light-driven water oxidation 査読

Tomohiro Katsuki, Zaki N. Zahran, Norihisa Hoshino, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Masayuki Yagi

Journal of Materials Chemistry A 12 ( 41 ) 28459 - 28474 2024年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

A nitrogen-doped CuWO<sub><sub>4</sub></sub> photoanode was synthesized by a mixed metal-imidazole casting (MiMIC) method to demonstrate the superior performance for photoelectrochemical water oxidation with IPCE of 5.6% and significant stability for 40 h.

DOI： 10.1039/d4ta04120h

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Configurationally Nonselective Aquation of a Mononuclear Ru(II) Chloro Complex to Aquo Complex Isomers with Distinctive Aspects in Photoisomerization, Redox, and Catalytic Water Oxidation 査読

Yuta Tsubonouchi, Keisuke Inaba, Norihisa Hoshino, Masanari Hirahara, Debraj Chandra, Zaki N. Zahran, Masayuki Yagi

Inorganic Chemistry 2023年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acs.inorgchem.3c02147

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Temperature-Controlled Transformation of WO<sub>3</sub> Nanowires into Active Facets-Exposed Hexagonal Prisms toward Efficient Visible-Light-Driven Water Oxidation 査読

Debraj Chandra, Tomohiro Katsuki, Yuki Tanahashi, Takanari Togashi, Yuta Tsubonouchi, Norihisa Hoshino, Zaki N. Zahran, Masayuki Yagi

ACS Applied Materials & Interfaces 15 ( 17 ) 20885 - 20896 2023年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsami.2c22483

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p–n junction formation between CoPi and α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> layers enhanced photo-charge separation and catalytic efficiencies for efficient visible-light-driven water oxidation 査読

Tomohiro Katsuki, Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Norihisa Hoshino, Masayuki Yagi

Sustainable Energy & Fuels 7 ( 12 ) 2910 - 2922 2023年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

A high performance for PEC water oxidation results from the formation of a p–n junction at the interface between CoPi and α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, which is first observed among the hitherto-reported α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/CoPi-based electrodes.

DOI： 10.1039/d3se00346a

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Distinctive Aspects in Aquation, Proton-Coupled Redox, and Photoisomerization Reactions between Geometric Isomers of Mononuclear Ruthenium Complexes with a Large-π-Conjugated Tetradentate Ligand 査読

Yuta Tsubonouchi, Takeumi Watanabe, Kazuha Yoshida, Shunsuke Watabe, Keisuke Inaba, Masanari Hirahara, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Debraj Chandra, Norihisa Hoshino, Zaki N. Zahran, Masayuki Yagi

Inorganic Chemistry 61 ( 35 ) 13956 - 13967 2022年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acs.inorgchem.2c01937

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Perfect Matching Factor between a Customized Double-Junction GaAs Photovoltaic Device and an Electrolyzer for Efficient Solar Water Splitting 査読

Zaki N. Zahran, Yugo Miseki, Eman A. Mohamed, Yuta Tsubonouchi, Kikuo Makita, Takeyoshi Sugaya, Kazuhiro Sayama, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 5 ( 7 ) 8241 - 8253 2022年7月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.2c00768

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Highly Efficient and Durable Electrocatalysis by a Molecular Catalyst with Long Alkoxyl Chains Immobilized on a Carbon Electrode for Water Oxidation 査読

Yuta Tsubonouchi, Taichi Hayasaka, Yuki Wakai, Eman. A. Mohamed, Zaki N. Zahran, Masayuki Yagi

ACS Applied Materials & Interfaces 14 ( 13 ) 15154 - 15164 2022年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsami.1c24263

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Nickel Sulfate as an Influential Precursor of Amorphous High-Valent Ni(III) Oxides for Efficient Water Oxidation in Preparation via a Mixed Metal-Imidazole Casting Method 査読

Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Tomohiro Katsuki, Yuta Tsubonouchi, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 5 ( 2 ) 1894 - 1904 2022年2月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.1c03379

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Characterization of electrocatalytic proton reduction and surface adsorption of platinum nanoparticles supported by a polymeric stabilizer on an ITO electrode 査読

Yuta Tsubonouchi, Masashi Kajita, Taichi Hayasaka, Hamada S. Mandour, Mohamed R. Berber, Zaki N. Zahran, Masayuki Yagi

Sustainable Energy & Fuels 6 ( 3 ) 815 - 821 2022年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

Pt nanoparticles stabilized by a polymeric stabilizer of polyacrylic acid were stably adsorbed on an ITO electrode to work effectively and stably for electrocatalytic proton reduction.

DOI： 10.1039/d1se01760h

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A highly efficient and stable platinum film deposited <i>via</i> a mixed metal-imidazole casting method as a benchmark cathode for electrocatalytic hydrogen evolution 査読

Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Tomohiro Katsuki, Yuta Tsubonouchi, Debraj Chandra, Norihisa Hoshino, Masayuki Yagi

Sustainable Energy & Fuels 6 ( 18 ) 4265 - 4274 2022年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

A Pt cathode (Pt(w-MeIm)) prepared by a mixed metal-imidazole casting (MiMIC) method showed a remarkably superior hydrogen evolution reaction (HER) performance compared to the cathode prepared without imidazole (Pt(w/o-MeIm)), and the common Pt-based benchmark cathodes of Pt/C or the Pt plate.

DOI： 10.1039/d2se00803c

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Mechanism of H+ dissociation–induced O–O bond formation via intramolecular coupling of vicinal hydroxo ligands on low-valent Ru(III) centers 査読

Yuki Tanahashi, Kosuke Takahashi, Yuta Tsubonouchi, Shunsuke Nozawa, Shin-ichi Adachi, Masanari Hirahara, Eman A. Mohamed, Zaki N. Zahran, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

Proceedings of the National Academy of Sciences 118 ( 52 ) e2113910118 - e2113910118 2021年12月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Proceedings of the National Academy of Sciences

DOI： 10.1073/pnas.2113910118

Scopus

PubMed

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Facile Fabrication of a Highly Crystalline and Well-Interconnected Hematite Nanoparticle Photoanode for Efficient Visible-Light-Driven Water Oxidation 査読

Tomohiro Katsuki, Zaki N. Zahran, Kou Tanaka, Tatsuya Eo, Eman A. Mohamed, Yuta Tsubonouchi, Mohamed R. Berber, Masayuki Yagi

ACS Applied Materials & Interfaces 13 ( 33 ) 39282 - 39290 2021年8月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsami.1c08949

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Highly selective electrocatalysis for carbon dioxide reduction to formic acid by a Co(II) complex with an equatorial N4 ligand 査読

Yuta Tsubonouchi, Daiki Takahashi, Mohamed R. Berber, Eman A. Mohamed, Zaki N. Zahran, Asma M. Alenad, Numa A. Althubiti, Masayuki Yagi

Electrochimica Acta 138545 - 138545 2021年5月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Elsevier BV

DOI： 10.1016/j.electacta.2021.138545

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Handy Protocol of Nitrogen-Doped BiVO4 Photoanode for Visible Light-Driven Water Oxidation 査読

Tatsuya Eo, Tomohiro Katsuki, Mohamed R. Berber, Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Yuta Tsubonouchi, Asma M. Alenad, Numa A. Althubiti, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 4 ( 4 ) 2983 - 2989 2021年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.1c00261

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Concisely Synthesized FeNiWOx Film as a Highly Efficient and Robust Catalyst for Electrochemical Water Oxidation 査読

Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Yuta Tsubonouchi, Manabu Ishizaki, Takanari Togashi, Masato Kurihara, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 4 ( 2 ) 1410 - 1420 2021年2月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.0c02628

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Electrocatalytic water splitting with unprecedentedly low overpotentials by nickel sulfide nanowires stuffed into carbon nitride scabbards

Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Yuta Tsubonouchi, Manabu Ishizaki, Takanari Togashi, Masato Kurihara, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

Energy & Environmental Science 14 ( 10 ) 5358 - 5365 2021年

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Royal Society of Chemistry (RSC)

The unprecedentedly low overpotential of 32 mV for oxygen evolution was attained by forming a unique motif of NiS<sub><italic>x</italic></sub> nanowires stuffed into C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> scabbards. With this system, electrocatalytic water splitting was demonstrated at the lowest overall overpotential of 72 mV.

DOI： 10.1039/d1ee00509j

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High Potential-Applied Catalyst Behavior of a Mononuclear Ruthenium(II) Complex on a Mesoporous ITO Electrode for Water Oxidation 査読

Yuta Tsubonouchi, Yuki Tanahashi, Tatsuya Eo, Junichiro Honta, Taisei Sato, Eman A. Mohamed, Zaki N. Zahran, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

Journal of The Electrochemical Society 167 ( 16 ) 166515 - 166515 2020年12月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：The Electrochemical Society

DOI： 10.1149/1945-7111/abd3ba

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その他リンク： https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/abd3ba/pdf
Efficient Electrocatalytic Water Oxidation by a Dinuclear Ruthenium(II) Complex with Vicinal Aquo and Hydroxo Groups Adsorbed on a TiO2 Electrode 査読

Yuki Tanahashi, Sho Nagai, Yuta Tsubonouchi, Masanari Hirahara, Taisei Sato, Eman A. Mohamed, Zaki N. Zahran, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

ACS Applied Energy Materials 3 ( 12 ) 12172 - 12184 2020年12月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.0c02242

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Molecular aspects, electrochemical properties and water oxidation catalysis on a nanoporous TiO<inf>2</inf> electrode anchoring a mononuclear ruthenium(II) aquo complex 査読

Yuta Tsubonouchi, Tatsuya Eo, Junichiro Honta, Taisei Sato, Eman A. Mohamed, Zaki N. Zahran, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 400 2020年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1016/j.jphotochem.2020.112696

Scopus

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FeNi Layered Double Hydroxide Nanoflakes with Potential for Intrinsically High Water-Oxidation Catalytic Activity 査読

Manabu Ishizaki, Hiroya Tanno, Hikaru Sutoh, Tomohiro Katsuki, Taichi Hayasaka, Masayuki Yagi, Yuta Tsubonouchi, KAZUKI TAJIMA, Tohru Kawamoto, Yusuke Sakuda, Masato Kurihara

ACS Applied Energy Materials 3 ( 9 ) 9040 - 9050 2020年8月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)

DOI： 10.1021/acsaem.0c01439

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Highly Efficient and Selective Electrocatalytic CO2-to-CO Conversion by a Non-heme Iron Complex with an In-Plane N-4 Ligand in Heterogeneous Aqueous Media 査読

Eman A. Mohamed, Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

ACS APPLIED ENERGY MATERIALS 3 ( 5 ) 4114 - 4120 2020年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1021/acsaem.9b02548

Web of Science

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Multi-potential-step chronocoulospectrometry for electrocatalytic water oxidation by a mononuclear ruthenium aquo complex immobilized on a mesoporous ITO electrode. 査読国際誌

Yuta Tsubonouchi, Junichiro Honta, Taisei Sato, Eman A Mohamed, Zaki N Zahran, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

Dalton transactions (Cambridge, England : 2003) 49 ( 5 ) 1416 - 1423 2020年2月

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記述言語：英語

A new mononuclear Ru aquo complex [Ru(C8Otpy)(H2dcbpy)(OH2)]2+ with 4,4'-dicarboxy-2,2'-bipyridine (H2dcbpy) and 4'-octyloxy-2,2':6',2''-terpyridine (C8Otpy) ligands was synthesized to investigate electrocatalytic water oxidation by the complex immobilized on a mesoporous indium-doped tin oxide (meso-ITO) electrode using a multi-potential-step chronocoulospectrometric (MPSCCS) technique. UV-visible absorption spectroscopic data indicated that [Ru(C8Otpy)(dcbpy)(OH2)] (RuOH2) is deprotonated to [Ru(C8Otpy)(dcbpy)(OH)]- (RuOH) on the meso-ITO surface even at pH 5.9 of the electrolyte solution. The cyclic voltammogram (CV) of the RuOH/meso-ITO electrode showed a pH-independent redox response at E1/2 = 0.80 V vs. Ag/AgCl in the pH range of 5-12, being assigned to a non-proton-coupled 1e- redox process of RuIIOH/RuIIIOH. The MPSCCS measurement of the RuOH/meso-ITO electrode between 0.2 and 1.5 V vs. Ag/AgCl showed that RuIV species (tentatively RuIVO) exist in a steady state of the electrocatalysis in the initial stage. This suggests that the electrochemical oxidation from RuIVO to RuVO could compete with the water nucleophilic attack for O-O bond formation involved in the rate-determining step under the employed conditions. The possibility that the water nucleophilic attack on RuIVO could also compete with the electrochemical oxidation of RuIVO to RuVO was suggested by the electrocatalytic water oxidation at a low applied potential of 1.4 V prior to the formation potential of RuVO. The MPSCCS measurement at 1.4 V for 1 h showed that RuOH is gradually transformed into an alternative catalyst (most likely RuOx nanoparticles) on the electrode. The MPSCCS technique is promising to reveal the redox reactions and catalytic aspects of molecular catalysts immobilized on an electrode for water oxidation.

DOI： 10.1039/c9dt04442f

PubMed

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Characterization and Mechanism of Efficient Visible-Light-Driven Water Oxidation on an in Situ N-2-Intercalated WO3 Nanorod Photoanode 査読

Debraj Chandra, Dong Li, Tetsuya Sato, Yuki Tanahashi, Takanari Togashi, Manabu Ishizaki, Masato Kurihara, Eman A. Mohamed, Yuta Tsubonouchi, Zaki N. Zahran, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi

ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING 7 ( 21 ) 17896 - 17906 2019年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1021/acssuschemeng.9b04467

Web of Science

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Critical Hammett Electron-Donating Ability of Substituent Groups for Efficient Water Oxidation Catalysis by Mononuclear Ruthenium Aquo Complexes. 査読

Watabe S, Tanahashi Y, Hirahara M, Yamazaki H, Takahashi K, Mohamed EA, Tsubonouchi Y, Zahran ZN, Saito K, Yui T, Yagi M

Inorganic chemistry 58 ( 19 ) 12716 - 12723 2019年10月

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DOI： 10.1021/acs.inorgchem.9b01623

PubMed

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Recent Advances in the Development of Molecular Catalyst-Based Anodes for Water Oxidation toward Artificial Photosynthesis. 査読

Zahran ZN, Tsubonouchi Y, Mohamed EA, Yagi M

ChemSusChem 12 ( 9 ) 1775 - 1793 2019年5月

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DOI： 10.1002/cssc.201802795

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Mechanisms of water oxidation using ruthenium, cobalt, copper, and iron molecular catalysts 査読

Alexander Rene Parent, Takashi Nakazono, Yuta Tsubonouchi, Natsuki Taira, Ken Sakai

Advances in Inorganic Chemistry 74 197 - 240 2019年1月

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DOI： 10.1016/bs.adioch.2019.04.001

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Light-induced water oxidation catalyzed by an oxido-bridged triruthenium complex with a Ru-O-Ru-O-Ru motif 査読

Yuta Tsubonouchi, Shu Lin, Alexander R. Parent, Gary W. Brudvig, Ken Sakai

CHEMICAL COMMUNICATIONS 52 ( 51 ) 8018 - 8021 2016年

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1039/c6cc02816k

Web of Science

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書籍等出版物

水電解による水素製造技術の開発と市場

坪ノ内優太, Zaki Zahran, 八木政行（担当：分担執筆 , 範囲: 第6章（高効率水電解セルと太陽電池を用いた太陽光水分解システムの開発と今後の展望））

CMC出版 2024年8月（ ISBN:9784781318158 ）

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水素利用技術集成 Vol.6 ～炭素循環社会に向けた製造・貯蔵・利用の最前線～

坪ノ内優太, Zaki Zahran, 八木政行（担当：分担執筆 , 範囲: 第1章3節（グリーン水素製造システムの構築に向けた高性能酸素発生電極触媒の開発））

NTS 2024年4月（ ISBN:9784860438937 ）

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メタネーションとグリーン水素の最新動向

坪ノ内優太, Zaki Zahran, 八木政行（担当：分担執筆 , 範囲: 6章2節（グリーン水素製造技術の基礎と開発の最前線））

CMC出版 2023年10月

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Solar Fuels 査読

Zaki N. Zahran, Yuta Tsubonouchi, Masayuki Yagi（担当：分担執筆 , 範囲: Hydrogen production via solar-driven water splitting in photovoltaic-electrolyzers systems）

WILEY-Scrivener Publishing LLC 2022年5月

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Ruthenium - an element loved by researchers 査読

Y. Tsubonouchi, E. A. Mohamed, Z. N. Zahran, M. Yagi（担当：分担執筆 , 範囲: Mechanisms of photoisomerization and water oxidation catalysis of ruthenium(II) aquo complexes）

IntechOpen 2021年9月

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Advances in Chemistry Research

Y. Tsubonouchi, Y. Tanahashi, M. Hirahara, E. A. Mohamed, Z. N. Zahran, M. Yagi（担当：分担執筆 , 範囲: Chapter 5: Catalytic aspects and mechanisms of water oxidation by mononuclear ruthenium(ii) aquo complexes）

Nova Science Publishers, Inc 2020年10月

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Springer Handbook of Inorganic Photochemistry 査読

Z. N. Zahran, Y. Tsubonouchi, E. A. Mohamed, M. Yagi（担当：分担執筆 , 範囲: Chapter 5: Water oxidation using molecular photocatalysts）

Springer 2020年（ ISBN:9783030637132 ）

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Photoisomerization: Causes, Behavior and Effects

Y. Tanahashi, S. Watabe, E. A. Mohamed, Y. Tsubonouchi, Z. N. Zahran, M. Hirahara, M. Yagi（担当：分担執筆 , 範囲: Chapter 2: Photoisomerization of polypyridyl ruthenium(II) aquo complexes）

Nova Science Publishers, Inc. 2019年5月

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MISC

太陽光発電－水電解システムを用いた太陽光水素製造の基礎と最新動向

坪ノ内優太, Zaki ZAHRAN, 八木政行

太陽エネルギー 49 ( 6 ) 41 - 49 2023年12月

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ポリチオフェン系光カソードを用いた水中における酸素還元過酸化水素生成

坪ノ内優太

触媒 65 ( 5 ) 320 - 320 2023年10月

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太陽光水分解水素製造システムの最新動向

坪ノ内優太, Zaki Zahran, 八木政行

金属 93 ( 3 ) 47 - 57 2023年3月

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カーボンニュートラル社会の実現に向けた太陽光グリーン水素製造システム

勝木友洋, 坪ノ内優太, Zaki Zahran, 八木政行

機能材料 43 ( 3 ) 44 - 53 2023年3月

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遷移金属錯体を触媒とした可視光駆動水の酸化反応

坪ノ内優太, 八木政行

光化学協会会誌 52 ( 1 ) 10 - 16 2021年4月

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酸化イリジウムのナノ構造制御による酸素発生アノード触媒の開発 (特集人工光合成研究の最前線)

坪ノ内優太, 江尾達矢, 八木政行

エネルギー・資源 = Energy and resources 41 ( 3 ) 167 - 173 2020年5月

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記述言語：日本語出版者・発行元：エネルギー・資源学会

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1C-02 Photochemical water oxidation by an oxido-bridged triruthenium complex (討論会レビュー) -- (学生講演賞)

坪ノ内優太

Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry ( 69 ) 59 - 62 2017年5月

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記述言語：日本語出版者・発行元：錯体化学会

CiNii Article

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ルテニウム錯体を触媒とする水からの酸素発生反応 : 反応メカニズムから導かれる分子設計指針 (特集植物に学ぶ : 人工光合成の最新動向)

坪ノ内優太, 酒井健

光アライアンス 25 ( 7 ) 15 - 20 2014年7月

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記述言語：日本語出版者・発行元：日本工業出版

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産業財産権

ゲル、シート、光機能性材料、光学デバイスおよびゲルの製造方法

赤嶺経太, 寺田侑平, 久宗穣, 坪ノ内優太, 小簑剛

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出願人：国立大学法人九州大学

出願番号：特願2016-221958 出願日：2016年11月

公開番号：特開2018-080228 公開日：2018年5月

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受賞

新潟大学学長賞（若手教員研究奨励）

2021年

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錯体化学会第66回討論会学生講演賞

2016年錯体化学会

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共同研究・競争的資金等の研究

平面四配位鉄錯体の単分子層固定による高性能酸素発生光アノードの創製

研究課題/領域番号：24K17768

2024年4月 - 2026年3月

制度名：科学研究費助成事業

研究種目：若手研究

提供機関：日本学術振興会

坪ノ内優太

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配分額：4810000円（直接経費：3700000円、間接経費：1110000円）

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水中における低濃度二酸化炭素還元反応を促進する革新的分子性触媒カソードの創製

研究課題/領域番号：22K14762

2022年4月 - 2024年3月

制度名：科学研究費助成事業若手研究

研究種目：若手研究

提供機関：日本学術振興会

坪ノ内優太

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配分額：4550000円（直接経費：3500000円、間接経費：1050000円）

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異種金属イオン間での分子内O-O結合形成機構に立脚した新規酸素発生錯体触媒の創製

2018年4月 - 2020年3月

制度名：研究活動スタート支援

提供機関：日本学術振興会

坪ノ内優太

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担当区分：研究代表者資金種別：競争的資金

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担当経験のある授業科目

学問の扉知と方法の最前線

2025年

-

現在
機関名：新潟大学
物質変換材料特論

2024年

-

現在
機関名：新潟大学
エネルギー変換材料論

2024年

-

現在
機関名：新潟大学
論文輪講

2024年

-

現在
機関名：新潟大学
技術英語

2024年

-

現在
機関名：新潟大学
電気化学

2024年

-

現在
機関名：新潟大学
卒業研究

2024年

-

現在
機関名：新潟大学
卒業研修

2024年

-

現在
機関名：新潟大学
論文輪講II

2024年
機関名：新潟大学
論文輪講I

2024年
機関名：新潟大学
技術英語II

2024年
機関名：新潟大学
技術英語I

2024年
機関名：新潟大学

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