K2‑SPRING Q-ENERGY Innovator Unit グリーンイノベーションユニット
Yuta Takaoka Photo
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2023 Cohort 2023年度
Q-ENERGY Fellowship · Cohort 2023 Q-ENERGYフェローシップ · 2023年度

Yuta Takaoka

髙岡 祐太

JSPS DC2学振 DC2Completed修了
Affiliation
所属
Graduate School of Engineering
工学府
Major / Department
専攻
Department of Applied Chemistry
応用化学専攻
Supervisor
指導教員
Prof. Tatsumi ISHIHARA石原 達己 教授
§ 01

Doctoral research

博士 研究

Main PhD work 博士課程主研究

Electrochemical CO2 Reduction Catalyst for Multi-carbon Products

マルチカーボン生成を目指した電気化学CO₂還元触媒の検討

The large amount of CO2 emission should be decreased to realize carbon neutral society. One of the technologies to reduce CO2 emission is CO2 reduction reaction (CO2 RR). CO2 RR is highly attracted because the reaction occurred under mild conditions such as room temperature and atmospheric pressure. However, CO2 RR needs an efficient electrocatalyst to increase product selectivity and decrease overpotential. In this research, we develop the electrocatalyst by rationally designing a structure and compositing various elements to increase the catalytic activity for CO2 RR.

カーボンニュートラルの観点から，排出量が最も多い温室効果ガスであるCO₂の再利用が求められている．再利用には多くのエネルギーを必要とすることから，より効率的な変換技術が求められている．近年，再生可能エネルギーを用いる電気化学CO₂還元（CO₂RR）が注目されている．CO₂RRは常温・常圧という温和な条件で効率的に反応を進行させることができる．しかしながら，CO₂RRには選択性の向上・過電圧の低減のために電極触媒が必要である．我々は，この電極触媒の構造や複合化によって，より高いエネルギー密度の生成物へと変換を試みる．

§ 02

Research achievements

研究 成果

Research Papers論文
  1. Song J.T.; Nanke M.; Takaoka Y.; Fujimoto Y.; Watanabe M.; Inada M.; Ishihara T. “Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF)-derived Fe-Co-N-C catalysts as high-performance cathodes for rechargeable zinc-air batteries” Applied Catalysis A: General, Vol. 709, 120639 (2026) doi:10.1016/j.apcata.2025.120639
  2. Shimada J.; Takaoka Y.; Ueda T.; Tani A.; Sugahara T.; Tsunashima K.; Yamada H.; Hirai T. “Proton conduction in tetra-n-butylammonium bromide semiclathrate hydrate” Solid State Ionics, Vol. 393, 116188 (2023) doi:10.1016/j.ssi.2023.116188
  3. Jung Y.; Abbas H.G.; Kim S.; Kim B.; Cho J.; Han S.; Song H.; Takaoka Y.; Song J.T.; Ishihara T.; Choi C.H.; Ringe S.; Oh J. “Understanding Electrochemical CO2 Reduction Selectivity of Cu Binary Alloys from Electronic Structure Descriptors” Journal of the American Chemical Society, Vol. 147(43), pp. 39796–39804 (2025) doi:10.1021/jacs.5c14093
  4. Shimada J.; Shimada M.; Sugahara T.; Tsunashima K.; Takaoka Y.; Tani A. “Phase equilibrium temperature and dissociation enthalpy in the tri-n-butylalkylphosphonium bromide semiclathrate hydrate systems” Chemical Engineering Science, Vol. 236, 116514 (2021) doi:10.1016/j.ces.2021.116514
  5. Jinguji K.; Watanabe M.; Morita R.; Takaoka Y.; Hossain M.S.; Song J.T.; Takagaki A.; Matsuda J.; Ishihara T. “Visible light driven hydrogen peroxide production by oxygen and phosphorus co-doped CoP-C3N4 photocatalyst” Catalysis Today, Vol. 426, 114400 (2024) doi:10.1016/j.cattod.2023.114400
  6. Takaoka Y.; Song J.T.; Takagaki A.; Watanabe M.; Ishihara T. “Bi/UiO-66-derived electrocatalysts for high CO2-to-formate conversion rate” Applied Catalysis B: Environmental, Vol. 326, 122400 (2023) doi:10.1016/j.apcatb.2023.122400
  7. Takaoka Y.; Choi E.; Kim H.-Y.; Song J.T.; Kim H.S.; Watanabe M.; Inada M.; Ishihara T. “Bi–Zr-Modulated CO2 Microenvironment Enables High-Rate CO2 Electroreduction” ChemSusChem, Vol. 18(23), e202501024 (2025) doi:10.1002/cssc.202501024
  8. Takaoka Y.; Song J.T.; Watanabe M.; Inada M.; Ishihara T. “Controlling CO/H2 selectivity in CO2 electrolysis via Ni-Co coordinated nitrogen-doped carbon in various pH conditions” Applied Catalysis A: General, Vol. 707, 120502 (2025) doi:10.1016/j.apcata.2025.120502
Conference Presentations学会発表
  1. Coming soon準備中
Other Achievementsその他の業績
  1. Coming soon準備中
Programme & institutional affiliation プログラム・機関情報
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