鍋谷 悠 (ナベタニ ユウ)

NABETANI Yu

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所属

工学教育研究部 工学科応用物質化学プログラム担当

職名

准教授

外部リンク

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) ( 2007年3月   大阪大学 )

  • 修士(理学) ( 2003年3月   関西学院大学 )

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ナノテク・材料 / 機能物性化学

  • ナノテク・材料 / ナノ構造化学

  • ナノテク・材料 / 基礎物理化学

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Mechanism of the photoreduction of carbon dioxide catalyzed by the benchmarking rhenium dimethylbipyridine complexes; operando measurements by XAFS and FT-IR 査読あり

    Kou Y., Nabetani Y., Nakazato R., Pratheesh N.V., Sato T., Nozawa S., Adachi S.i., Tachibana H., Inoue H.

    Journal of Catalysis   405   508 - 519   2022年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Catalysis  

    The photoreduction of CO2 catalyzed by [fac-Re(dmbpy)(CO)3Cl] was precisely investigated through operando measurements of X-ray absorption fine structure spectroscopy (XAFS) and laser-flash FT-IR transient spectroscopy. In the early stage of the photoreaction, Re0-species assigned as penta-coordinated complex, [Re0(dmbpy)(CO)3], appeared and a delayed rise of ReII-species, [ReII(dmbpy)(CO)3CO2] (3)/[ReII(dmbpy)(CO)3COOH]+ (3′), were observed in XAFS measurements. The valence state of Re-center in the catalytic cycle changed as ReI → Re0 → ReII to be a clear evidence of an oxidative addition of CO2 to the Re0 center. In the laser-flash induced FT-IR measurements, a rise and decay of 3 followed by a delayed rise and decay of 3′ was observed. The second electron transfer from the carbon radical of triethylamine (TEA•) to 3′ induced the formation of [ReI(dmbpy)(CO)4]+ through [ReI(dmbpy)COOH]. The rate determining step of the catalytic cycle was revealed to be the protonation process of forming 3′ from 3.

    DOI: 10.1016/j.jcat.2021.11.020

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  • Heat trapping in a nano-layered microenvironment: Estimation of temperature by thermal sensing molecules 査読あり

    Ramakrishnan V., Nabetani Y., Yamamoto D., Tachibana H., Inoue H.

    Physical Chemistry Chemical Physics   22 ( 14 )   7201 - 7209   2020年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Chemistry Chemical Physics  

    This journal is © the Owner Societies. We have previously found reversible photo-induced expansion and contraction of organic/inorganic clay hybrids, and even sliding of niobate nano-sheets at the macroscopic level of organic/inorganic niobate hybrids, induced by the molecular photo-isomerization of the polyfluoroalkylated azobenzene derivative (C3F-Azo-C6H) intercalated within the interlayer, which is viewed as an artificial muscle model unit. Based on systematic investigations of the steady state photo-isomerization and transient behavior of the reaction, we comprehended that the phenomena is caused by trapping of excess energy liberated during the isomerization, as well as the relaxation processes upon excitation of azobenzene chromophores in the interlayers of the hybrid. In this paper, quantitative estimation of transient 'heat' trapped in various microenvironments has been studied by each co-intercalation of temperature sensing dye molecules-rhodamine B (RhB) or tris(bipyridine)ruthenium(ii) chloride (Rubpy) with C3F-Azo-C6H within clay (SSA) nano-layers. The amount of dye molecules co-intercalated was kept to trace amounts that did not alter the bi-layered structure of the hybrid. The temperature of the microenvironment surrounding the probe molecules was estimated from the emission lifetime analysis. The evidently reduced emission lifetimes in C3F-Azo-C6H/SSA and C3H-Azo-C6H/SSA hybrids in the film state, indicated the elevation of temperature of the microenvironment upon excitation of the chromophores, which demonstrated our previous hypothesis rationalizing that the high reactivity of isomerization in the hybrid film state is caused by heat trapping via multi-step dissipation of the excess energy. With the hybrid of a hydrocarbon analogue (C3H-Azo-C6H), a distinct difference in temperature gradient was found to show the crucial role of the perfluoroalkyl chain of the surfactant that traps the excess energy to retard its dissipation leading to three-dimensional morphological motion.

    DOI: 10.1039/c9cp05817f

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  • Water Splitting on Aluminum Porphyrins To Form Hydrogen and Hydrogen Peroxide by One Photon of Visible Light 査読あり

    Fazalurahman Kuttassery, Shogo Sagawa, Siby Mathew, Yu Nabetani, Akihide Iwase, Akihiko Kudo, Hiroshi Tachibana, Haruo Inoue

    ACS Applied Energy Materials   2 ( 11 )   8045 - 8051   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1021/acsaem.9b01552

  • Synthesis of a photo-responsive single-walled nanoscroll and its photo-reactivity in a nano-layered microenvironment 査読あり

    Syed Zahid Hassan, Yu Nabetani, Ayaka Matsumoto, Tsutomu Shiragami, Zhiwei Tong, Hiroshi Tachibana, Haruo Inoue

    Physical Chemistry Chemical Physics   21 ( 39 )   21738 - 21745   2019年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1039/C9CP03835C

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  • Alternative route to bypass the bottle-neck of water oxidation: Two-electron oxidation of water catalyzed by earth-abundant metalloporphyrins 査読あり

    Kuttassery F., Mathew S., Remello S., Thomas A., Sano K., Ohsaki Y., Nabetani Y., Tachibana H., Inoue H.

    Coordination Chemistry Reviews   377   64 - 72   2018年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Coordination Chemistry Reviews  

    © 2018 Elsevier B.V. Recent development on alternative route to bypass the bottle-neck of water oxidation, two-electron oxidation of water catalyzed by earth-abundant metalloporphyrins to form hydrogen peroxide, has been briefly reviewed. The three pioneering reports by Fujishima (Honda-Fujishima effect), Meyer (chemical oxidation of water), and Lehn (photochemical reduction of CO2) triggered the extensive studies on artificial photosynthesis to have been forming the modern history of artificial photosynthesis. The current situation, especially for artificial photosynthesis by molecular catalysts, however, has faced with bottleneck subject of photon-flux-density problem of sun light radiation. In this review article, three milestones in the modern history of artificial photosynthesis, photon-flux-density problem as the bottleneck subject in water oxidation, crucial viewpoint of renewable energy factor (REF) in designing artificial photosynthesis even in fundamental stage of studies are explained. Several approaches to minimize the energy cost in REF for molecular catalysts such as utilization of earth-abundant elements and synthesis of molecular catalyst in water at ambient temperature were also introduced. Recent development of two-electron oxidation of water to form hydrogen peroxide, which would uncover the blind point of the bottleneck subject, would induce a game change in the methodologies of artificial photosynthesis.

    DOI: 10.1016/j.ccr.2018.08.027

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • Photomechanical functions of molecular assembly coupled with a layered microenvironement 招待あり 国際会議

    Yu Nabetani

    International Conference on Current Trends in Chemistry  2022年3月11日 

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    開催年月日: 2022年3月11日 - 2022年3月12日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  • Photomechanical motion of molecular assembly coupled with a layered microenvironment 招待あり 国際会議

    Yu Nabetani, Tsutomu Shiragami

    The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021  2021年12月18日 

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    開催年月日: 2021年12月16日 - 2021年12月21日

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  • チタンニオブ酸複合体の作製と光誘起層間伸縮運動

    中村 風太・白上 努・鍋谷 悠

    2021年光化学討論会  2021年9月16日 

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    開催年月日: 2021年9月14日 - 2021年9月16日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

  • 微小粒子状物質(PM2.5)曝露による虚血性炎症の亢進と脳梗塞予後の増悪

    田中 美樹, 大黒 亜美, 鍋谷 悠, 奥田 知明, 伊藤 康一, 石原 康宏

    日本毒性学会学術年会  (神戸国際会議場)  2021年7月7日  日本毒性学会

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    開催年月日: 2021年7月7日 - 2021年7月9日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:神戸国際会議場   国名:日本国  

    【背景】微小粒子状物質(PM2.5)の脳神経系への影響が近年新たに示されつつある。PM2.5 に曝露された人では脳梗塞の予後が悪化し,死亡率が増加するとの疫学研究が複数報告された。しかし,その メカニズムは不明であり,環境基準値の検討のため毒性学的見地からのメカニズム解明が急務である。本研究 では,実験的脳虚血モデルマウスを用いてPM2.5曝露による脳梗塞予後への影響を調べた。</p><p>【方法】 PM2.5としてNIES CRM No.28(CRM)を用いた。8-12週齢の雄性ICRマウスにCRM(100 μg/mouse/day, diluted in saline)を7日間鼻腔内投与し,Photothrombosisにより脳虚血を誘導した。運 動機能測定のためRotarod testを実施した。CRMによる炎症惹起作用を調べるため,マウス骨髄由来マクロ ファージ(BMM)にCRMを処置し,Real-time PCRにより炎症関連因子の発現を解析した。</p><p>【結果 と考察】CRM曝露マウスは脳虚血後に運動機能が悪化し,梗塞巣体積が増大し,さらに死亡率が上昇するな ど,脳梗塞の予後が顕著に増悪した。BMMにCRMを6時間処置するとTNFαとCOX2の発現が大きく上昇し たことから,CRM誘発性の炎症が予後悪化の一因と考えられる。芳香族炭化水素受容体(AHR)の阻害薬 (CH223191, 1 μM)をBMMに前処置すると,CRM依存的なTNFαとCOX2の発現が有意に低下した。し たがって,炎症誘発にはAHRリガンドである多環芳香族炭化水素(PAHs)が関与すると考えられる。有機溶 媒を用いてPAHsを抽出除去したCRMコアをマウスに曝露したところ,興味深いことに虚血後の運動機能悪化 が大きく抑制された。以上の結果から,CRMに付着しているPAHsを介した炎症が脳梗塞の予後悪化を引き起 こすことが示唆された。

  • 光刺激により誘起されるニオブ酸複合体薄膜の光屈曲運動

    森田 晃代, 白上 努, 鍋谷 悠

    2020年web光化学討論会  (オンライン)  光化学協会

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    開催年月日: 2020年9月9日 - 2020年9月11日

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:オンライン  

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 8th Asian Photochemistry Conference (APC-2014), Poster prize

    2014年11月   Asian Photochemistry Conference  

    Yu Nabetani

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • 日本化学会第88春季年会優秀講演賞(学術)

    2008年4月   日本化学会   光応答性スパイラルナノチューブの形態ダイナミクス

    鍋谷 悠

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

科研費(文科省・学振・厚労省)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 新規光応答性ナノスクロールの作製と光伸縮運動の機構

    研究課題/領域番号:20K05267  2020年04月 - 2023年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者 

    本研究では、チタン酸やチタンニオブ酸などのニオブ酸とは異なる表面構造をもつナノシートに注目し、多フッ素化アルキルアゾベンゼンとの複合化によって、光伸縮運動を示す新たな光応答性ナノスクロールを作製する。ナノシート表面構造によりナノスクロール内部の構造を制御して原子間力顕微鏡等により光伸縮運動を解析する。また、分子構造の視点からアルキル鎖長を変えたアゾベンゼンの導入により複合体の物性を制御し、ナノスクロールが示す光運動機能の発現機構を解明する。

  • タンパク質結晶細孔をテンプレートとした三次元組織化複合ナノ構造材料の創生

    研究課題/領域番号:20K05269  2020年04月 - 2023年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者 

    タンパク質の機能や構造を知るため細心の注意を持って作られるタンパク質の結晶は、その内部に三次元状に広がる溶媒チャンネルはナノメートルサイズの細孔構造を有している。その細孔は表面のタンパク質に由来する不均一な空間であるため、タンパク質結晶は新規かつ高機能な多孔質材料であるといえる。我々はこれまでこのタンパク質結晶細孔への分子導入を明らかにし、その機能と有用性を実証してきた。本研究計画ではこれを発展させ、タンパク質結晶をテンプレートとすることで新たな光学特性を発現する三次元的複合ナノ構造材料を作り出す。同時に顕微鏡観察技術を駆使しタンパク質結晶の多孔質材料・反応容器としての機能を明らかにする。

  • 水の酸化光触媒機能を有する人工光合成システム

    2016年10月 - 2017年03月

    科学研究費補助金  新学術領域研究

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    担当区分:研究分担者 

  • 光応答性ナノシート積層膜が示すフォトメカニカル機能の機構解明

    2012年04月 - 2014年03月

    科学研究費補助金  若手研究(B)

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    担当区分:研究代表者 

  • ナノポーラス複合材料における新奇光化学反応の開発

    2009年04月 - 2011年03月

    科学研究費補助金  特定領域研究

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    担当区分:研究代表者 

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その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • PM2.5の脳循環および脳梗塞予後に及ぼす影響の解析

    2020年04月 - 2022年03月

    環境省  環境再生保全機構環境研究総合推進費 

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金