村上 直也 (ムラカミ ナオヤ)

MURAKAMI Naoya

写真a

職名

准教授

研究室住所

福岡県北九州市若松区ひびきの2-4

研究分野・キーワード

分光, 光触媒, 太陽電池

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://www.life.kyutech.ac.jp/~murakami/index.html

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 2002年03月   大阪大学   基礎工学部   電子物理科学科   飛び級   日本国

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 2007年03月  北海道大学  地球環境科学研究科  物質環境科学  博士課程・博士後期課程  修了  日本国

  • 2004年03月  大阪大学  基礎工学研究科  物理系  修士課程・博士前期課程  修了  日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 北海道大学 -  博士(地球環境科学)  2007年03月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2012年11月
    -
    継続中

    九州工業大学   大学院工学研究院   物質工学研究系   准教授  

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 2008年04月
    -
    継続中
     

    応用物理学会  日本国

  • 2008年03月
    -
    継続中
     

    電気化学会  日本国

  • 2005年03月
    -
    継続中
     

    触媒学会  日本国

  • 2005年03月
    -
    継続中
     

    日本化学会  日本国

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Photoacoustic Fourier Transform Near- and Mid-Infrared Spectroscopy for Measurement of Energy Levels of Electron Trapping Sites in Titanium(IV) Oxide Photocatalyst Powders

    Shinoda T., Murakami N.

    Journal of Physical Chemistry C    123 ( 19 ) 12169 - 12175   2019年05月  [査読有り]

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    © 2019 American Chemical Society. Electron trapping sites in titanium(IV) oxide photocatalyst powders were investigated by photoacoustic (PA) Fourier transform near-infrared spectroscopy (FT-NIR) and mid-infrared spectroscopy (FT-MIR). PA measurements using FT-NIR and FT-MIR enabled in situ observation of the energy levels of electron trapping sites in wide energy levels (0.1-1.9 eV) below the bottom of the conduction band. During ultraviolet (UV) irradiation, PA intensity increased depending on the wavenumber, and changes in the PA spectra were observed as a result of the trivalent titanium species generated by accumulation of electrons at trapping sites. Moreover, the PA spectral shape during UV irradiation was essentially different between the crystal structures, and it greatly depended on the crystal structure rather than other properties such as specific surface area and particle size. The results for various samples suggest that anatase has shallower energy levels of electron trapping sites than those of rutile and brookite, with the main energy level of the trapping sites being deep in the order of brookite > rutile > anatase. Thus, the PA technique using FT-NIR and FT-MIR is an effective method for measurements of energy levels of electron trapping sites in semiconductor photocatalysts.

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  • Contribution of Discharge Excited Atomic N, N2*, and N2+ to a Plasma/Liquid Interfacial Reaction as Suggested by Quantitative Analysis

    Sakakura T., Murakami N., Takatsuji Y., Morimoto M., Haruyama T.

    ChemPhysChem    20   1467 - 1474   2019年01月  [査読有り]

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    © 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Electric-discharge nitrogen comprises three main types of excited nitrogen species-atomic nitrogen (N atom ), excited nitrogen molecules (N 2 *), and nitrogen ions (N 2+ ) – which have different lifetimes and reactivities. In particular, the interfacial reaction locus between the discharged nitrogen and the water phase produces nitrogen compounds such as ammonia and nitrate ions (denoted as N-compounds generically); this is referred to as the plasma/liquid interfacial (P/L) reaction. The N atom amount was analyzed quantitatively to clarify the contribution of N atom to the P/L reaction. We focused on the quantitative relationship between N atom and the produced N-compounds, and found that both N 2 * and N 2+ , which are active species other than N atom , contributed to P/L reaction. The production of N-compounds from N 2 * and N 2+ was enhanced upon UV irradiation of the water phase, but the production of N-compounds from N atom did not increase by UV irradiation. These results revealed that the P/L reactions starting from N atom and those starting from N 2* and N 2+ follow different mechanisms.

    DOI Scopus

  • Operando Analysis of Electron Accumulation in Titanium(IV) Oxide Particles in an Aqueous Suspension Using a Photoacoustic Spectroscopic Method

    Murakami N., Shinoda T.

    Journal of Physical Chemistry C    123 ( 1 ) 222 - 226   2018年12月  [査読有り]

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    Copyright © 2018 American Chemical Society. The time course of photoabsorption of an aqueous suspension of titanium(IV) oxide (TiO2) particles was studied using photoacoustic (PA) spectroscopy. In the absence of an electron acceptor and the presence of an electron donor, ultraviolet irradiation increased PA intensity because photoabsorption of the suspension increased due to trivalent titanium (Ti3+) species generated by electron accumulation in TiO2 particles. In contrast, the addition of methylene blue (MB) as an acceptor caused a decrease in PA intensity, indicating that accumulated electrons were consumed by reduction of MB to colorless leuco-MB. The results for various TiO2 particles indicated that Ti3+ density is determined by this method. Moreover, the measurement can be applicable to quantitative operando analysis for accumulated electrons in a photocatalytic reaction. ©

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  • Mid-infrared absorption of trapped electrons in titanium(IV) oxide particles using a photoacoustic FTIR technique

    Murakami N., Shinoda T.

    Physical Chemistry Chemical Physics    20 ( 38 ) 24519 - 24522   2018年09月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2018 the Owner Societies. Mid-infrared absorption of titanium(iv) oxide (TiO2) under ultraviolet (UV) irradiation was studied by Fourier transform infrared spectroscopy using a photoacoustic (PA) technique. UV irradiation induced an upward shift of the PA spectra, which is due to the trivalent titanium (Ti3+) species produced by electron accumulation. The PA spectra under UV irradiation mainly depend on the crystal structure, indicating that the energy levels of Ti3+are largely determined by crystal structures.

    DOI Scopus

  • Reversed double-beam photoacoustic spectroscopy of metal-oxide powders for estimation of their energy-resolved distribution of electron traps and electronic-band structure

    Nitta A., Takashima M., Murakami N., Takase M., Ohtani B.

    Electrochimica Acta    264   83 - 90   2018年02月  [査読有り]

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    © 2018 Elsevier Ltd A novel instrumental methodology, reversed double-beam photoacoustic spectroscopy (RDB-PAS), was developed for measuring the energy-resolved distribution of electron traps (ERDT) of metal-oxide powders. In the RDB-PAS measurement, electrons in the valence band of a powder sample are directly excited to electron traps (ETs) and accumulated in the ETs from the deeper (anodic) side to the shallower (cathodic) side by wavelength-scanned continuous light, and the increase in photoabsorption of electron-filled ETs is measured by modulated light at a fixed wavelength by PAS. It was shown that ERDT/CBB (conduction-band bottom) patterns measured by RDB-PAS can be used for not only identification and detailed characterization of a wide range of metal-oxide powder samples but also estimation of difference in apparent valence-band top (VBT) position.

    DOI Scopus

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著書 【 表示 / 非表示

  • ルチルTiO2単結晶

    村上直也,横野照尚 ( 共著 )

    触媒調製ハンドブック  2011年04月 ISBN: 978-4-8604-3377-2

口頭発表・ポスター発表等 【 表示 / 非表示

  • ボールミル処理した酸化チタン(IV)光触媒粉末における欠陥生成の光音響分光解析

    篠田樹,村上直也,渡邊健太,山口友一,工藤昭彦

    日本化学会第100春季年会(2020)  2020年03月  -  2020年03月   

  • 酸化チタン(IV)中に電気化学的に蓄積された電子の光音響解析

    西村咲希,村上直也

    日本化学会第100春季年会(2020)  2020年03月  -  2020年03月   

  • Photoacoustic Measurement of Intrinsic Quantum Efficiency for Photoanodic Reaction at n-Type Semiconductor Film Deposited on Transparent Conductive Substrate

    Naoya Murakami,Keita Okuzono

    The 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) / International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)  2019年11月  -  2019年11月   

  • Photoacoustic Spectroscopic Analysis of In-Gap States of Rhodium-Doped Strontium Titanate Treated by Ball Milling

    Tatsuki Shinoda, Naoya Murakami, Kenta Watanabe, Akihiko Kudo

    The 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) / International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)  2019年11月  -  2019年11月   

  • 半導体光電極の最適化方法の確立

    渡部亮,村上直也

    第124回触媒討論会  2019年09月  -  2019年09月   

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講演 【 表示 / 非表示

  • 大気活性成分の定量

    エコテクノ2017、第12回先端エコフィッティング技術研究開発センターワークショップ   2017年11月20日 

  • 光音響分光法による半導体ナノ粒子の光触媒特性の評価

    第21回規則性多孔体研究会セミナー   2016年12月01日 

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • Honda-Fujishima Prize

    2011年03月30日   光電気化学研究懇談会   日本国

    受賞者:  村上直也

  • The 18th International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy, Best Poster Award

    2010年07月30日   未設定   日本国

    受賞者:  Naoya Murakami,Teruhisa Ohno

科研費獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 励起ガス相/水相の相界面反応場を形成する励起ガス成分組成と反応速度の解明

    基盤研究(B)

    研究期間:  2018年04月  -  2023年03月

    研究課題番号:  18H02015

  • 光音響分光法を用いた半導体光電極の「真の」量子効率測定システムの開発

    新学術領域研究

    研究期間:  2018年04月  -  2020年03月

    研究課題番号:  18H05172

  • 二重励起赤外光音響分光法による酸化チタン光触媒微粒子の欠陥準位の解析

    基盤研究(C)

    研究期間:  2017年04月  -  2020年03月

    研究課題番号:  17K06019

  • ナノ表面構造によって光キャリア制御された高性能光触媒粒子の開発

    若手研究(B)

    研究期間:  2012年04月  -  2014年03月

    研究課題番号:  24750204

  • 結晶面選択的金属イオン修飾による反応場分離型光触媒の可視光応答化

    若手研究(B)

    研究期間:  2010年04月  -  2012年03月

    研究課題番号:  22750139

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • ナノ表面複合化技術による可視光応答型光触媒殺菌材料の開発

    提供機関:  独立行政法人 科学技術振興機構 

    研究期間:  2009年04月  -  2010年03月

  • 斜方蒸着により形成された酸化チタン電子輸送相を有する有機無機ハイブリッド太陽電池の開発

    提供機関:  民間財団等 

    研究期間:  2009年04月  -  2010年03月

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2018年度  光機能材料

  • 2018年度  物理化学Ⅳ

  • 2018年度  コンピュータ解析Ⅰ

  • 2017年度  光機能材料

  • 2017年度  コンピュータ解析Ⅰ

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