研究紹介

環境資源科学研究センター

生体機能触媒研究チーム

チームリーダー 中村 龍平 (D.Sci.)
中村 龍平 (D.Sci.)

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、その生産効率の向上を目指し研究を行っています。

研究主分野

化学

研究関連分野

工学 / 材料科学 / 生物学 & 生化学 / 微生物学 / 環境 & エコロジー(生態) / 地球科学

研究テーマ

  • 光合成PSII中心に学ぶ水分解触媒の開発
  • 微生物の細胞外電子移動能を利用した電力生産
  • 深海底に広がる巨大電流生態系の実証

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。
  1. T. Ishii, S. Kawaichi, H. Nakagawa, K. Hashimoto, R. Nakamura:
    "From chemolithoautotrophs to electrolithoautotrophs: CO2 fixation by Fe(II)-oxidizing bacteria coupled with direct uptake of electrons from solid electron sources"
    Front. Microbiol. 6:994 (2016)
  2. R. Ang, A. U. Khan, N. Tsujii, K. Takai, R. Nakamura, T. Mori:
    "Thermoelectricity generation and electron-magnon scattering in a natural chalcopyrite mineral from a deep-sea hydrothermal vent"
    Angew. Chem. Int. Ed. 54, 12909-12913 (2015)
  3. A. Yamaguchi, R. Inuzuka, T. Takashima, T. Hayashi, K. Hashimoto, R. Nakamura:
    "Regulating proton-coupled electron transfer for efficient water splitting by manganese oxides at neutral pH"
    Nat. Commun. 5:4256 (2014).
  4. A. Okamoto, K. Saito, K. Inoue, K. H. Nealson, K. Hashimoto, R. Nakamura:
    "Self-secreted flavins as bound cofactors for extracellular electron transfer in Geobacter species"
    Energy Environ. Sci. 7, 1357-1361 (2014)
  5. M. Yamamoto, R. Nakamura, K. Oguri, S. Kawagucci, K. Suzuki, K. Hashimoto, K. Takai:
    "Generation of electricity and illumination by an environmental fuel cell in deep-sea hydrothermal vents"
    Angew. Chem. Int. Ed. 52, 10758-10761 (2013)
  6. * A. Okamoto, K. Hashimoto, K. H. Nealson, R. Nakamura:
    "Rate enhancement of bacterial extracellular electron transport involves bound flavin semiquinones"
    Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110, 7856-7861 (2013)
  7. Y. Zhao, R. Nakamura, K. Kamiya, S. Nakanishi, K. Hashimoto:
    "Nitrogen-doped carbon nanomaterials as non-metal electrocatalysts for water oxidation"
    Nat. Commun. 4:2390 (2013)
  8. * T. Takashima, K. Hashimoto, R. Nakamura:
    "Inhibition of charge disproportionation of MnO2 electrocatalysts for efficient water oxidation under neutral conditions"
    J. Am. Chem. Soc. 134, 18153-18156 (2012)
  9. * T. Takashima, K. Hashimoto, R. Nakamura:
    "Mechanisms of pH-dependent activity for water oxidation to molecular oxygen by MnO2 electrocatalysts"
    J. Am. Chem. Soc., 134, 1519-1527 (2012)
  10. * R. Nakamura, T. Takashima, S. Kato, K. Takai, M. Yamamoto, K. Hashimoto:
    "Electrical current generation across a black smoker chimney"
    Angew. Chem. Int. Ed. 49, 7692-7694 (2010)

メンバーリスト

主宰者

中村 龍平
チームリーダー

メンバー

山口 晃
特別研究員
川市 智史
特別研究員
YUANQING Wang
特別研究員
YAMEI Li
特別研究員