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環境資源科学研究センター生体機能触媒研究チーム

チームディレクター中村龍平（D.Sc.）

English Page

研究概要

当チームでは、生体機能に着目した触媒材料の開発、ならびに生体そのものを利用した新規なエネルギー変換、物質生産システムの構築に取り組んでいます。具体的には、微生物や植物等で利用される触媒反応、電子プロトン輸送、代謝制御、外部環境適応能, さらには太陽光が届かない深海底に潜む巨大なエネルギー循環システムを利用または模倣した新しい方法論を開拓し、エネルギーや資源の創出、ならびに環境保全を目指し研究を行っています。

詳細はチームのホームページをご覧ください。
生体機能触媒研究チーム

研究主分野

化学

研究関連分野

環境学
複合領域
生物学

キーワード

電気化学反応と触媒理論
酵素反応
水分解水素製造
深海熱水噴出孔におけるエネルギー変換
沿岸域生態系の環境診断技術

主要論文

1.T. Lim, H. Ooka, Y. Yu, T. Murakami, S. Wada, and R. Nakamura:
"Hydration entropy of cations regulates chloride ion diffusion during electrochemical chlorine evolution"
Nat. Chem., 18, 552–560. (2026)
2.A. Li, H. Ooka, S. Kong, K. Adachi, Y. Zhang, K. Fushimi, S. Hamamoto, M. Oura, S. H. Kim, D. Hashizume, and R. Nakamura:
"Oxygen evolution electrocatalysis resilient to voltage fluctuations"
Nat. Sustain., 8, 1533-1540. (2025)
3.H. Lee, T. Okumura, H. Ooka, K. Adachi, T. Hikima, K. Hirata, Y. Kawano, H. Matsuura, M. Yamamoto, M. Yamamoto, A. Yamaguchi, J. Lee, H. Takahashi, K. T. Nam, Y. Ohara, D. Hashizume, S. E. McGlynn, and R. Nakamura:
"Osmotic energy conversion in serpentinite-hosted deep-sea hydrothermal vents"
Nat. Commun., 15: 8193. (2024)
4.D. He, K. Adachi, D. Hashizume, and R. Nakamura:
"Copper sulfide mineral performs non-enzymatic anaerobic ammonium oxidation through a hydrazine intermediate"
Nat. Chem., 16, 1605-1611. (2024)
5.A. Li, S. Kong, K. Adachi, H. Ooka, K. Fushimi, Q. Jiang, H. Ofuchi, S. Hamamoto, M. Oura, K. Higashi, T. Kaneko, T. Uruga, N. Kawamura, D. Hashizume, and R. Nakamura:
"Atomically dispersed hexavalent iridium oxide from MnO2 reduction for oxygen evolution catalysis"
Science, 384, 6696, 666-670. (2024)
6.S. Kong, A. Li, J. Long, K. Adachi, D. Hashizume, Q. Jiang, K. Fushimi, H. Ooka, J. Xiao, and R. Nakamura:
"Acid-stable manganese oxides for proton exchange membrane water electrolysis"
Nat. Catal., 7, 252-261. (2024)
7.H. Ooka, Y. Chiba, and R. Nakamura:
"Thermodynamic principle to enhance enzymatic activity using the substrate affinity"
Nat. Commun., 14:4860. (2023)
8.D. He, H. Ooka, Y. Li, Y. Kim, A. Yamaguchi, K. Adachi, D. Hashizume, N. Yoshida, S. Toyoda, S. H. Kim, and R. Nakamura:
"Regulation of the electrocatalytic nitrogen cycle based on sequential proton-electron transfer"
Nat. Catal., 5, 798-806. (2022)
9.A. Li, S. Kong, C. Guo, H. Ooka, K. Adachi, D. Hashizume, Q. Jiang, H. Han, J. Xiao, and R. Nakamura:
"Enhancing the stability of cobalt spinel oxide towards sustainable oxygen evolution in acid"
Nat. Catal., 5, 109-118. (2022)
10.D. He, H. Ooka, Y. Kim, Y. Li, F. Jin, S. H. Kim, and R. Nakamura:
“Atomic-scale evidence for highly selective electrocatalytic N−N coupling on metallic MoS2”
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 117, 31631-31638. (2020)