Updated on 2024/09/27

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MATSUMOTO TAKAHIRO
 
Organization
Faculty of Engineering Department of Applied Chemistry Associate Professor
Abolition organization (Concurrent)
School of Engineering (Concurrent)
Graduate School of Engineering (Concurrent)
Title
Associate Professor
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0928022823
Profile
研究は、水中有機金属触媒の新規開発を行っている。 教育では、学部学生を対象とする学生実験やコアセミナーを担当している。
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Degree

  • Doctor (Philosophy in Science)

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: Development of a novel catalyst of organometallic complex in water

    Keyword: water・organometal・complex・catalyst

    Research period: 2009.10 - 2014.5

Awards

  • 平成30年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞

    2018.4   文部科学省   分子触媒を電極に用いた燃料電池の研究

  • 平成28年度錯体化学会研究奨励賞

    2016.9   錯体化学会   分子燃料電池–ヒドロゲナーゼを範とする水素と酸素の活性化–

     More details

    代表的な研究業績である「基礎研究:錯体化学を基礎とするモデル研究」と「応用研究:錯体化学を基礎とする燃料電池の研究」に基づき、本賞を受賞した。以下に具体的な内容について記述する。
    【基礎研究:錯体化学を基礎とするモデル研究】
    NiFeヒドロゲナーゼモデル錯体の合成:自然界の水素活性化酵素であるNiFeヒドロゲナーゼは、水素を酸化する本来の機能だけでなく、酸素を水に還元する防御機構も有している。本研究では、未解明であったNiFeヒドロゲナーゼの水素と酸素の活性化状態のモデル錯体の合成に初めて成功した。後の酵素研究によって、水素活性化状態モデル錯体の構造が、天然の構造と全く同じであることが報告された。本業績は、酵素研究に先駆けてモデル錯体から未解明構造を予見した意義深い研究である。
    【応用研究:錯体化学を基礎とする燃料電池の研究】
    NiFeヒドロゲナーゼおよびモデル錯体の燃料電池への応用:現行の燃料電池の最重要課題は、白金電極に替わる電極触媒の開発である。本研究では、白金代替電極触媒として、NiFeヒドロゲナーゼS-77(阿蘇山より新規に探索)とそのモデル錯体を用いた燃料電池を新規に開発した。ヒドロゲナーゼS-77の燃料電池では、単位質量あたり白金の637倍の水素酸化電流という酵素燃料電池では最高値を示した。そのモデル錯体を電極触媒に用いた分子燃料電池は、分子触媒を電極に用いた初めての例である。以上の業績は、錯体化学の発展に寄与すると思われる。

Papers

  • Molecular Catalysis in a Fuel Cell Reviewed International journal

    Matsumoto, Takahiro; Kim, Kyoungmok; Ogo, Seiji

    Angew. Chem., Int. Ed.   50 ( 47 )   2011.9

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    一般的に燃料電池電極触媒には、枯渇資源で高価な白金触媒が使用されているため、その代替触媒の開発が実用化に向けて不可欠である。本論文では、白金の代替となる分子触媒を開発し、世界で初めて分子触媒を用いた燃料電池、分子燃料電池、の開発に成功した。

    DOI: 10.1002/anie.201104498

  • Preparation and Reactivity of a Nickel Dihydride Complex Reviewed International journal

    Takahiro Matsumoto, Takuma Nagahama, Jaeheung Cho, Takuhiro Hizume, Masatatsu Suzuki, and Seiji Ogo

    Angew. Chem. Int. Ed.   50 ( 45 )   2011.9

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    水素酸化酵素であるヒドロゲナーゼは、温和な条件下(水中・常温・常圧)で、水素の酸化を触媒する魅力的な酵素である。その酵素1分子単位での水素酸化の触媒効率は、人工触媒である白金よりも優れているため、ヒドロゲナーゼの反応メカニズムの解明は非常に重要である。しかし、その反応メカニズムの鍵となる活性中間体であるジヒドリド錯体は、これまで観測されていなかった。本研究では世界で初めてその活性中間体のモデル錯体の合成・同定に成功した。

    DOI: 10.1002/anie.201104918

  • Model Study of CO Inhibition of [NiFe]hydrogenase Reviewed International journal

    Matsumoto, Takahiro; Kabe, Ryota; Nonaka, Kyoshiro; Ando, Tatsuya; Yoon, Ki-Seok; Nakai, Hidetaka; Ogo, Seiji

    Inorganic Chemistry   50   2011.8

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  • Smart Design of Organometallic Catalysts to Induce Innovative Material Transformations

    MATSUMOTO Takahiro

    Journal of the Japan Petroleum Institute   65 ( 4 )   134 - 139   2022.7   ISSN:13468804 eISSN:1349273X

     More details

    Language:Japanese   Publisher:The Japan Petroleum Institute  

    <p>Coordination chemistry has established the principle of “organometallic smart design: metal × ligand” for metal complexes with specific properties and functions based on empirical rules and quantum chemistry considerations. Numerous metal complexes have subsequently been synthesized to catalyze required chemical reactions. This review describes several representative studies, especially concerning the reactions of designed metal complexes with dioxygen, dihydrogen, and methane gases. Copper-mediated dioxygen activation and nickel–iron-mediated dihydrogen activation were inspired by the enzymatic activities of tyrosinase and nickel–iron hydrogenase. Hydroxylation of arene ring, epoxidation of styrene, and oxidation of carbon–hydrogen bonds of hydrocarbons have been achieved using a dinuclear copper peroxide complex derived from dioxygen modelled on tyrosinase. Biomimetic dihydrogen oxidation and dioxygen reduction have been promoted by nickel–iron and nickel–ruthenium complexes in organic solvent and water, based on the oxygen-tolerant nickel–iron hydrogenase. The transformation of methane to methanol and formaldehyde using dioxygen as an oxidant has been achieved by input of light energy into a designed diruthenium dioxide complex.</p>

    DOI: 10.1627/jpi.65.134

    Web of Science

    Scopus

    CiNii Research

  • Light-driven oxidation of CH_4 to C_1 chemicals catalysed by an organometallic Ru complex with O_2

    Nakano Tatsuya, Abe Tsukasa, Matsumoto Takahiro, Kimura Kento, Nakamura Genta, Hayami Shinya, Shiota Yoshihito, Yoshizawa Kazunari, Ogo Seiji

    RSC Advances   12 ( 20 )   12253 - 12257   2022.4   eISSN:20462069

     More details

    Language:English   Publisher:Royal Society of Chemistry  

    CH_4 conversion is one of the most challenging chemical reactions due to its inertness in terms of physical and chemical properties. We have achieved photo-induced C–H bond breaking of CH_4 and successive C–O bond formation to form CH_3OH concomitant with HCHO by an organometallic Ru complex with O_2.

    CiNii Research

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Books

  • メタンと二酸化炭素 ~ その触媒的化学変換技術の現状と展望(「第4節 錯体触媒による液相光酸化(第4章 異種エネルギー負荷型触媒システム、第2部 メタンの触媒的化学変換技術の現状〜新しい化学工業体系を提示できるか)」を担当)

    松本 崇弘(Role:Joint author)

    2023.3 

     More details

    Language:Japanese   Book type:Scholarly book

    本書は、CREST・さきがけ「革新的触媒」の成果をまとめた総説であり(上田渉教授監修)、その中の「第4節 錯体触媒による液相光酸化(第4章 異種エネルギー負荷型触媒システム、第2部 メタンの触媒的化学変換技術の現状〜新しい化学工業体系を提示できるか)」で、均一系触媒によるメタンの酸化についてまとめたものである。自身が開発した光エネルギーと酸素を用いてメタンをメタノールとホルムアルデヒドに酸化した初めての報告例を中心に、これまでの遷移金属錯体による光駆動物質変換反応と酸素を用いたメタンの酸化について系統的に解説している。

  • 錯体化合物事典

    小江 誠司, 松本 崇弘(Role:Joint author)

    2019.9 

     More details

    Language:Japanese   Book type:Scholarly book

  • フロンティア生物無機化学

    小江 誠司, 松本 崇弘(Role:Joint author)

    2016.12 

     More details

    Language:Japanese   Book type:Scholarly book

Presentations

  • Bioinspired Homogeneous Material Transformations Invited International conference

    Takahiro Matsumoto

    Workshop on Cutting-Edge Research and Future Prospects in Bio- and Bioinspired- Catalysis  2024.3 

     More details

    Event date: 2024.3

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Senri Asahi Hankyu Building   Country:Japan  

  • バイオマス資源からの有用な低分子化合物の製造〜持続可能社会の実現に向けた低コスト・低環境負荷・低エネルギー反応〜 Invited

    Takahiro Matsumoto

    九州大学オープンイノベーションワークショップ  2023.11 

     More details

    Event date: 2023.11

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:九州大学伊都キャンパス、椎木講堂   Country:Japan  

  • バイオマス資源からの有用な低分子化合物の製造 Invited

    Takahiro Matsumoto

    JST新技術説明会  2023.10 

     More details

    Event date: 2023.10

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:東京、市ケ谷、JST東京本部別館1Fホール   Country:Japan  

  • Sustainable Photosynthesis of NH3 from Environmentally Harmful NO3– Using CH4 with a Homogenous Re Complex Invited International conference

    Takahiro Matsumoto

    International Congress on Pure & Applied Chemistry Bali 2023 (ICPAC Bali 2023)  2023.9 

     More details

    Event date: 2023.9

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Patra Bali Resort & Villas, Bali, Indonesia   Country:Indonesia  

  • Light-Driven Oxidation of CH4 to CH3OH and HCHO using O2 Catalyzed by a Homogenous RuIV2(μ-O)2 Complex International conference

    Takahiro Matsumoto

    20th International Conference on Biological Inorganic Chemistry (ICBIC20)  2023.7 

     More details

    Event date: 2023.7

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Adelaide Convention Centre, South Australia   Country:Australia  

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MISC

  • 錯体化学的スマートデザイン「金属×配位子」でターゲティングする物質変換反応

    松本 崇弘

    Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry (BJSCC)   2021.11

     More details

    Language:Japanese  

  • 光エネルギーを利用した有機金属錯体によるメタンの酸化反応

    松本 崇弘

    化学と工業   2021.8

     More details

    Language:Japanese  

  • 分子燃料電池–ヒドロゲナーゼを範とする水素分子と酸素分子の活性化–

    松本 崇弘

    Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry (BJSCC)   2017.11

     More details

    Language:Japanese  

  • 分子および酵素燃料電池

    松本 崇弘, 小江 誠司

    化学と工業   2015.5

     More details

    Language:Japanese  

  • 水素が好き?酸素が好き?̶天然の酵素を模範とする分子燃料電池の開発

    松本 崇弘, 小江 誠司

    現代化学   2013.8

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)  

    本総説は現代化学(東京化学同人)に掲載されたものである。要旨は下記の通りである。
    水素から電子を取り出す酵素ヒドロゲナーゼの中に、酸素から水をつくる反応を触媒するものがある。この酵素の働きを詳しく解明し、その知見をもとにモデルを構築すれば、燃料電池開発に応用できそうだ。研究者らは、まず貴金属であるルテニウムを使ったモデル構築に成功した。現在は貴金属を使わないモデルの構築に挑んでいる。

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Industrial property rights

Patent   Number of applications: 4   Number of registrations: 2
Utility model   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Design   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Trademark   Number of applications: 0   Number of registrations: 0

Professional Memberships

  • 錯体化学会

  • 日本化学会

  • 電気化学会

  • 有機合成化学協会

  • 石油学会

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Academic Activities

  • 実行委員

    JPIJS討論会 石油産業の役割と若手エンジニアの未来像  ( Japan ) 2023.7

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 座長

    日本化学会第103春季年会  ( Japan ) 2023.3

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 世話人

    2022年度 有機化学合成協会 九州山口支部 第2回講演会  ( Japan ) 2022.10

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 実行委員会委員

    第38回有機合成化学セミナー  ( Japan ) 2022.9

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 実行委員会委員・プログラム編成委員

    錯体化学会第72回討論会  ( Japan ) 2022.9

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

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Research Projects

  • 光で駆動するメタン酸化電池の開発

    2017 - 2020

    戦略的創造研究推進事業(JST・さきがけ)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Contract research

  • 非貴金属分子燃料電池の開発

    Grant number:16K05727  2016 - 2018

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

  • ヒドロゲナーゼと光合成の融合によるエネルギー変換サイクルの創成

    Grant number:26000008  2014 - 2018

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Specially Promoted Research

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s)  Grant type:Scientific research funding

  • 酸性耐性能を備えた酵素燃料電池の創製

    Grant number:26810038  2014 - 2015

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

  • ヒドロゲナーゼを範とする脱白金燃料電池酸素極の開発

    Grant number:24750058  2012 - 2013

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

Educational Activities

  • 有機化学

Class subject

  • 有機化学第四

    2023.10 - 2023.12   Fall quarter

  • 有機物質化学Ⅰ

    2023.10 - 2023.12   Fall quarter

  • 有機化学第三

    2023.4 - 2023.6   Spring quarter

  • 有機物質化学Ⅱ

    2022.12 - 2023.2   Winter quarter

  • 有機化学第四および演習

    2022.10 - 2022.12   Fall quarter

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FD Participation

  • 2013.11   Role:Participation   Title:平成25年度 第3回全学FD

    Organizer:University-wide

  • 2013.2   Role:Participation   Title:平成24年度工学部(府)FD

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2011.12   Role:Participation   Title:システム情報科学府・工学府・工学部合同FD

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2011.2   Role:Participation   Title:平成22年度工学部・工学府FD

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2010.3   Role:Participation   Title:平成21年度工学部・工学府FD

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

Other educational activity and Special note

  • 2023  Class Teacher  全学

  • 2022  Class Teacher  全学

  • 2021  Class Teacher  全学

  • 2018  Class Teacher  全学

Social Activities

  • オープンキャンパス, 次世代エネルギーをつくろう

    国立大学法人九州大学  2023.8

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • オープンキャンパス, 動画による研究紹介

    国立大学法人九州大学  オンライン  2022.8

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • オープンキャンパス, 動画による研究紹介

    国立大学法人九州大学  オンライン  2021.8

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • オープンキャンパス, 動画による研究紹介

    国立大学法人九州大学  オンライン  2020.8

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • オープンキャンパス, 次世代エネルギーをつくろう

    国立大学法人九州大学  九州大学伊都キャンパス  2019.8

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

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