教員イメージ
TAKAGI Shinsuke
教授

髙木 慎介 タカギ シンスケ たかぎ しんすけ

プロフィール

所属

東京都立大学都市環境学部 環境応用化学科
都市環境科学研究科 環境応用化学域

最終学歴・学位

博士(工学)

専門・研究分野

光化学、ナノ構造化学、ポルフィリンの化学、無機有機複合体の化学、粘土科学

研究

研究テーマ

理想的なエネルギー変換反応である人工光合成を実現できれば、都市の環境・エネルギー問題に大きく貢献することができます。
環境化学の視点から、環境に優しい粘土鉱物などの天然材料を用いた、人工光合成、機能性色素材料に関する研究を行っています。

金属ポルフィリンによる人工光合成型物質変換反応の開発
ナノ層状粒子ーポルフィリン複合体におけるナノ構造制御
粘土鉱物ーポルフィリン複合体による光捕集モデルの構築

研究キーワード

光エネルギー、人工光合成、人工光捕集系、ポルフィリン、光、エポキシ化、光合成、粘土、ナノシート、無機有機複合体

研究イメージ
研究紹介

詳細情報

・2024年1月  最近の研究成果が、Langmuir誌に 掲載されます。
"Monolayer modification of spherical amorphous silica by clay nanosheets"
Nishida, Nanako; Arakawa, Kyosuke; Shimada, Tetsuya; Takagi, Shinsuke*
Langmuir 2024, 40(12), 6595-6600. DOI: 10.1021/acs.langmuir.3c03494

・2024年1月  最近の研究成果が、Langmuir誌に 掲載されます。
"Structural Transformation of Azonia[5]helicene photoproduct via Reaction Field function of Layered inorganic material"
Kyosuke Arakawa*, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Kiyoshi Sato, Shinsuke Takagi*
Langmuir 2024, 40, 8, 4333–4339. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.3c03589

・2024年1月  最近の研究成果が、J. Phys. Chem. C誌に 掲載されます。(本研究成果は韓国 ソウル女子大学 Won-Sik Han先生との共同研究によるものです)
"Emission Enhancement of Anthracene Derivative Caused by a Dramatic Molecular Orbital Change on the Nanosheet Surface"
Kyosuke Arakawa*, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi*, and Won-Sik Han*
J. Phys. Chem. C 2024, 128, 5, 1995–2002. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c06631

・2024年1月  最近の研究成果が、 ACS Applied Materials & Interfacesに 掲載されます。
"Decoration of Gold and Platinum Nanoparticle Catalysts by 1-nm-thick Metal Oxide Overlayer and its Effect on CO Oxidation Activity"
Okayama, Kaho; Nakayama, Akihiro; Murayama, Toru; Sakaguchi, Norihito; Hong, Feng; Qiao, Botao; Wang, Junhu; Shimada, Tetsuya; Takagi, Shinsuke; Ishida, Tamao

・2023年10月   最近の研究成果が、Chemistry Lettersに 掲載されます。
" Au/Nb2O5-Catalyzed N-Formylation of Amines Utilizing High Selectivity to Formate Intermediate in CO2 Hydrogenation"
Hidaka, Mitsuyo; Lin, Mingyue; Yamakawa, Hiroki; Nakayama, Akihiro; Murayama, Toru; Shimada, Tetsuya; Takagi, Shinsuke ; Ishida, Tamao

・2023年8月  最近の研究成果が、 Journal of Photochemistry and Photobiology (Open Access)に 掲載されます。(本研究成果は、米国マイアミ大学 V. Ramamurthy先生との共同研究によるものです)
"Anionic clay surface facilitates electron transfer between an excited donor encapsulated within a cationic capsule and a cationic electron acceptor"
Natsuki Morita, A. Mohan Raj, Takuya Fujimura, Tetsuya Shimada, Vaidhyanathan Ramamurthy* and Shinsuke Takagi*
Journal of Photochemistry and Photobiology, 17, 2023, 100204. https://doi.org/10.1016/j.jpap.2023.100204

・2023年7月  最近の研究成果が、 Catalystsに 掲載されます。
"Au Clusters Supported on Defect-Rich Ni-Ti Oxides Derived from Ultrafine Layered Double Hydroxides (LDHs) for CO Oxidation at Ambient Temperature"

・2023年6月  最近の研究成果が、 ACS Applied Materials & Interfacesに 掲載されます。
"Gold/Substituted-hydroxyapatites for Oxidative Esterification: Control of Thin Apatite Layer on Gold Based on Strong Metal–Support Interaction (SMSI) Results in High Activity"
Taketoshi, Ayako; Gangarajula, Yuvaraj; Sodenaga, Ryusei; Nakayama, Akihiro; Okumura, Mitsutaka; Sakaguchi, Norihito; Murayama, Toru; Shimada, Tetsuya; Takagi, Shinsuke; Haruta, Masatake; Qiao, Botao; Wang, Junhu; Ishida, Tamao

・2023年5月  最近の研究成果が、 Journal of Photochemistry and Photobiology (Open Access)に 掲載されます。(本研究成果はインド カリカット大学 F. Kuttassery先生との共同研究によるものです)
"Enhanced Fluorescence behavior of Safranine-O by Complexing with Inorganic Clay Nanosheets"
Masbooth Rasa Melechalil, Kyosuke Arakawa, Yugo Hirade, Fazalurahman Kuttassery, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi
Journal of Photochemistry and Photobiology, 15, 2023, 100182. https://doi.org/10.1016/j.jpap.2023.100182

・2022年  表面固定誘起発光増強に関する総説を執筆しました。
"Surface-fixation Induced Emission" in Handbook of Aggregation-Induced Emission
Yohei Ishida, Shinsuke Takagi
Editor(s):Youhong Tang, Ben Zhong Tang
2022 John Wiley & Sons Ltd. https://doi.org/10.1002/9781119643098.ch7

・2022年11月  最近の研究成果が、 Colloids and Surfaces Aに 掲載されました。
"Photo-cyclization, Photo-ring opening and Thermo-ring opening Reaction of Cationic Diarylethene Adsorbed on the Clay Nanosheet Surface"
Kyosuke Arakawa, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, ShinsukeTakagi
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Available online 11 November 2022, 130537

・2022年4月  最近の研究成果が、 Journal of Catalysisに 掲載されました。
"Enhancement effect of strong metal-support interaction (SMSI) on the catalytic activity of substituted-hydroxyapatite supported Au clusters"
Akihiro Nakayama, Ryusei Sodenaga, Yuvaraj Gangarajula, Ayako Taketoshi, Toru Murayama, Tetsuo Honma, Norihito Sakaguchi, Tetsuya Shimada, Shinsuke Takagi, Masatake Haruta, Botao Qiao, Junhu Wang,Tamao Ishida
Journal of Catalysis Volume 410, June 2022, Pages 194-205.

・ 2022年 最近の研究成果が、 Results in Chemistry に 掲載されました。
"Photochemical hydrogen evolution using Pt/titania nanosheet catalysts prepared by chemical-reduction and photo-deposition methods"
Hosei Takimoto, Yugo Hirade, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida and Shinsuke Takagi
Results in Chemistry 2022, 4, 100271. https://doi.org/10.1016/j.rechem.2021.100271

・2022年 最近の研究成果が、 Journal of Physics and Chemistry of Solids に 掲載されました。
"Precise evaluation of adsorption behavior of cationic porphyrin on monolayer of perovskite-type niobia nanosheet by absorption spectroscopy"
Momoka Oshima, Keito Sano, Yugo Hirade, Ryosuke Nakazato, Tamao Ishida, Tetsuya Shimada, Shinsuke Takagi
Journal of Physics and Chemistry of Solids 2022, 161, 110423. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2021.110423

・2021 年9月 光化学協会「光 化学」 にプリフィスを執筆しました。
"カーボンニュートラルと光化学"
光化学, 2021, 52, 45.

・2021 年9月 日本化学会「低次元系光機 能材料研究会 ニュースレター」にトピックを執筆しました。
"なぜ化学を研究するのか"
低次元系光機能材料研究会ニュースレター, 2021, 24, 7-13.

・2021 年9月 最 近の研 究成果が、 日本板硝子材料工学助成会誌に 掲載されます。
" ガラス表面における色素集合体のナノレベル制御"
飯倉健介、荒川京介、高木慎介
日 本板硝子材料工学助成会誌 2021, 39, 100-104.

・2021 年9月 最 近の研 究成果が、 Chem. Lett.に 掲載されます。
"Estimation of adsorption distribution of di-cationic porphyrin on anionic nanosheet surface using self-fluorescence quenching as a probe"
Yutaka Ohsaki, Ryohei Shibatani, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi
Chem. Lett. 2021, in press.

・2021 年8月 最 近の研 究成果が、 ACS Omega 誌に 掲載されます。
"Effects of Surface Charge Density of Clay Minerals on Surface-fixation Induced Emission (S-FIE) of Acridinium Derivatives"
Yoshida, Yuma; Shimada, Tetsuya; Ishida, Tamao; Takagi, Shinsuke
ACS Omega 2021, 6, 33, 21702–21708. Link

・2021 年8月 最 近の研 究成果が、 Langmuirに 掲載されます。
"“In-water” Dehydration reaction of Aromatic Diol on Inorganic Surface"
Kyosuke Arakawa, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi
Langmuir 2021, 37, 11978–11985. Link

・2021 年7月 最 近の研 究成果が、Inorganica Chimica Acta 誌に 掲載されます。
"Acid-base equilibria of axial ligand and peripheral pyridyl group with stepwise formation of nine species of aluminum (III) tera (4-pyridyl) porphyrin"
Siby Mathew, AbinSebastian, Fazalurahman Kuttassery, Shinsuke Takagi, Hiroshi Tachibana, Haruo Inoue
Inorganica Chimica Acta, 2021, 526, 120529.

・"UNIQUE NON SELF-LUMINESCENCE QUENCHING BEHAVIOR OF CATIONIC Pt(IV)PORPHYRIN ON CLAY SURFACE"
KYOSUKE ARAKAWA, KANPEI SUZUKI, RYOSUKE NAKAZATO, YUGO HIRADE, TETSUYA SHIMADA, TAMAO ISHIDA, TATSUTO YUI and SHINSUKE TAKAGI
Clay Science, in press.

・"Adsorption and absorption behavior of cationic porphyrin on titania and clay nanosheets"
Yugo Hirade, Tamao Ishida, Tetsuya Shimada, Shinsuke Takagi
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2021, 624, 126747.

・"Dye-sensitized Hydrogen Production by Porphyrin/Rh-doped-Titania-Nanosheet Complex"
Ryota Onishi, Keito Sano, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi
doi:10.1246/bcsj.20200100doi:10.1246/bcsj.20200348
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 2021, 94, 937-942.

・"Effect of Li ions Doping into p-type Semiconductor NiO as a Hole Injection/Transfer Medium in the CO2 Reduction Sensitized/Catalyzed by Zn-porphyrin/Re-complex upon Visible Light Irradiation"
Authors: Ryosuke Nakazato, Yoki Kou, Daisuke Yamamoto, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi, Hirokazu Munakata, Kiyoshi Kanamura, Hiroshi Tachibana, and Haruo Inoue
Res. Chem. Intermed., 2021, 47, 269-285.

・"Adsorption Orientation Control of Di-cationic Porphyrin on Titania-nanosheet"
Authors: Shota Tominaga, Keito Sano, Yugo Hirade, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi
Tetrahedron Letters, 2020, 61, 152494. https://doi.org/10.1016/j.tetlet.2020.152494

・"Optically Transparent Colloidal Dispersion of TiO2 Nanoparticles Storable for longer than One year Prepared by Sol/Gel Progressive Hydrolysis/Condensation"
Authors: Sano, Keito; Kuttassery, Fazalurahman; Shimada, Tetsuya; Ishida, Tamao; Takagi, Shinsuke; Ohtani, Bunsho; Yamakata, Akira; Honma, Tetsuo; Tachibana, Hiroshi; Inoue, Haruo
ACS Applied Material and Interface, 2020, 12, 44743-44753. 
DOI: 10.1021/acsami.0c12951

・2020年7月 Dyes and Photoactive Molecules in Microporous Systems、 2020 Springer Natureが発刊されました。
Tuning emission properties by dye encapsulation into layered silicates を執筆しています。

・2020年6月  最近の研究成果 が、英国王立化学会 Journal of Photochemistry & Photobiology, A: Chemistry, 誌に掲載されます。
Title: "Two-electron oxidation of water to form hydrogen peroxide initiated by one-electron oxidation of Tin (IV)-porphyrins"
Author(s): Yutaka Ohsaki; Arun Thomas; Fazalurahman Kuttassery; Siby Mathew; Sebastian Nybin Remello; Tetsuya Shimada; Tamao Ishida; Shinsuke Takagi; Hiroshi Tachibana; Haruo Inoue
Journal of Photochemistry & Photobiology, A: Chemistry, 2020, 401, 112732.
DOI: 10.1016/j.jphotochem.2020.112732

・2020年6月  最近の研究成果 が、英国王立化学会 Physical Chemistry Chemical Physics 誌に掲載されます。
Title: "Anisotropic energy transfer in the clay-porphyrin layered system with environment-responsiveness"
Author(s): Haruka Nishina, Shota Hoshino, Yuta Ohtani, Tamao Ishida, Tetsuya Shimada, Shinsuke Takagi
Phys. Chem. Chem. Phys., 2020, 22, 14261-14267.
DOI: 10.1039/D0CP02263B

・2020 年5月 最 近の研 究成果が、RSC Advances 誌に 掲載されます。
Title: "Adsorption Behavior of Mono-cationic Acridinium Derivatives on Clay Surface"
Authors: Yuma Yoshida, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Shinsuke Takagi
RSC Advances, 2020, 10, 21360 - 21368

・2020 年5月 最 近の研 究成果が、Langmuir  誌に 掲載されます。
Title: "Unique enzyme activity of peroxidase on the clay-nanosheet"
Authors: Arai, Tatsumi; Tabuchi, Masahiro; Sato, Yurina; Ishida, Tamao; Shimada, Tetsuya; Takagi, Shinsuke
Langmuir 2020, 36, 29, 8384–8388.
https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c00607 LINK



・2020 年5月 最 近の研 究成果が、Bulletin of the Chemical Society of Japan誌に 掲載されます。(本 研究成果は、島根大学 藤村卓也先 生との共同研究によるものです)
"Adsorption behavior of mono-cationic pyridinium salts on the clay surface"
Tomoaki Takigawa, Yuma Yoshida, Takuya Fujimura, Tamao Ishida, Tetsuya Shimada, and Shinsuke Takagi
doi:10.1246/bcsj.20200100


・2020 年2月 最 近の研 究成果が、Clays and Clay Minerals誌(Springer) に掲載されました。(本 研究成果は、島根大学 藤村卓也先 生、笹井亮先生との共同研究によ るものです)
"Photoreduction of Methylviologen in Saponite Clay: Effect of Methylviologen Adsorption Density on the Reaction Efficiency"
Takuya Fujimura, Tetsuya Shimada, Ryo Sasai & Shinsuke Takagi
https://doi.org/10.1007/s42860-019-00047-8


・2020年1月 以 下の総説を執筆しました。
 特集/ナノテクノロジーの新展開・ナノシートとの複合化による強発光性材料の開発, S. Takagi, K. Arakawa, 化学工業誌, 2020, 71, 14-18.


・2019 年10月 最近の研究成果が、Physical Chemistry Chemical Physics誌のinside cover articleに選ばれました。
Title: "Factors for the emission enhancement of dimidium in the specific medium such as DNA and clay surface"
Author(s): Ryosuke Nakazato, Keito Sano, Hiroyuki Ichihara, Tamao Ishida, Tetsuya Shimada, Shinsuke Takagi
Physical Chemistry Chemical Physics, 2019, 21, 22732 - 22739.  DOI: 10.1039/C9CP03285A


・2019 年7月 最近の研究成果が、Tetrahedron Letters誌に掲載予定です。
"Effect of clay surface on aldehyde-diol equilibrium"
Kyosuke Arakawa, Ryosuke Nakazato, Tetsuya Shimada, Tamao Ishidaa, Miharu Eguchi, and Shinsuke Takagi*
Tetrahedron Letters, 2019, 60, 150986. DOI: 10.1016/j.tetlet.2019.150986

・2019 年7月 最 近の研 究成果が、 英 国王立化学会 Physical Chemistry Chemical Physics 誌 に掲載されます。
Title: "Factors for the emission enhancement of dimidium in the specific medium such as DNA and clay surface"
Author(s): Ryosuke Nakazato, Keito Sano, Hiroyuki Ichihara, Tamao Ishida, Tetsuya Shimada, Shinsuke Takagi
Physical Chemistry Chemical Physics, 2019, 21, 22732 - 22739.  DOI: 10.1039/C9CP03285A

・2019 年4月 最 近の研 究成果が、 日本化学会  Bulletin of the Chemical Society of Japan 誌 に掲載されます。
Manuscript Title: Reversed Micelles Formed by Polyfluorinated Surfactant II; the Properties of Core Water Phase in Reversed Micelle
Authors: Takagi, Shinsuke; Arakawa, Kyosuke ; Shimada, Tetsuya; Inoue, Haruo
Bulletin of the Chemical Society of Japan, 2019, 92, 1200-1204. doi:10.1246/bcsj.20190086

・2019 年4月 最 近の研 究成果が、 英国王立化学会 Physical Chemistry Chemical Physics 誌 に掲載されます。
Title: "Which Type of Clay Minerals Fix Cesium Ion Effectively? -Cavity-Charge Matching Effect- "
Author(s): Takahiro Yamamoto, Tomoaki Takigawa, Takuya Fujimura, Tetsuya Shimada, Tamao Ishida, Haruo Inoue, Shinsuke Takagi
Physical Chemistry Chemical Physics, 2019, 21, 9352 - 9356.    DOI: 10.1039/C9CP00457B
・2018 日本粘土学会賞
・2015 光化学協会賞
・2013 積水化学「自然に学ぶものづくり研究 助成プログラム」奨励賞
・2011 the Tokyo u-club「都市に関する研究奨励賞」優秀賞
  受賞タイトル「太陽光の有効利用を目指した、人工光捕集システムの構築」

・2009 感謝状 Top 20% of reviewers for Langmuir 
・2009 日本粘土学会奨励賞
 「粘土鉱物ーポルフィリン複合体における“Size-MatchingEffect”の発見と、その光化学反応への応用」
 高木慎介
 9月11日 粘土科学討論会、岩手大学にて
・2005 化学のフロンティア2005ーはばたけ若き研究者たちー
 「層状化合物-ポルフィリン複合体における分子配列と分子配向制御ー思いどおりに分子を並べたい」
 高木慎介
  化学と工業(日本化学会)、2005、Vol.58-2、121-124.
・2004 APA Prize for Young Scientist(Jan. 08, 2005台湾台北市圓山大飯店にて)
 APA(The Asian and Oceanian Photochemistry Association)
 "The nano-structure control of complexes composed of porphyrin and layered materials, and their applications to photochemical reactions."
 Shinsuke TAKAGI
光化学協会(常任理事、事務局長)、アジアオセアニア光化学協会(理事、事務局長)
固体表面光化学討論会
日本化学会研究会「低次元系光機能材料研究会」(運営委員)
2016,2017コース長,学域長、2016主幹教授

大阪府立大学 客員教授
光化学協会(常任理事)
アジアオセアニア光化学協会(理事)
日本化学会(光化学ディビジョン幹事)
日本粘土学会(理事)
日本化学会研究会「低次元系光機能材料研究会」(顧問)
カーボン・エネルギーコントロール社会協議会 (CanApple): フォーラム人工光合成ネットワーク副代表
固体・表面光化学討論会 共同代表

日本粘土学会 Clay Science誌 Editor (2012-)
Elsevier J.Photochem. Photobiol. C (IF=16.091) Associate Editor (2016-)
Elsevier J.Photochem. Photobiol. Editorial Board (2021-)
光化学協会誌編集委員 (2016-)
アメリカ化学会 Langmuir誌 Editorial Advisory Board (2013-2016)
下記の活動などを通じて、エネルギー問題、環境問題の解決に向け研究を進めている。

・2024年2月20日  高木教授が、東京都立大学オープンユニバーシティ「高 校生のための大学授業体験シリーズ 」にて、以下の講義を行います。
形式はオンラインで高校生は無料です。アーカイブ配信(録画:7日間限定)も視聴できます。

植物に学べ 「人工光合成」で太陽光を化学エネルギーに!


夢ナビ講師(2回)

科学技術戦略推進費「天然鉱物等の無機材料を利用した環境からの放射性物質回収・除去技術等の 開発」プロジェクトへの参加
新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換: 実用化に向けての異分野融合」 に公募研究者として参加
積水化学「自然に学ぶものづくり研究 助成プログラム」

複数の企業との共同研究など

カーボン・エネルギーコントロール社会協議会 (CanApple): フォーラム人工光合成ネットワーク副代表

また、Clay Science誌のEditor in Chief、アメリカ化学会 Langmuir誌 Advisory Editorial Board、日本化学会研究会役員、カーボン・エネルギーコントロール社会協議会 (CanApple): フォーラム人工光合成ネットワーク副代表をつとめるなどの学会活動を行っている。
  • 物質量子化学
  • 化学技術経済論
  • 物理有機化学
  • 物質量子化学
  • 化学技術経済論
  • 物理有機化学
  • 都市環境科学特別講義第2
  • 応用物理化学特論B
  • 環境分子化学特論I
  • 環境分子化学講究Ⅰ
  • 環境分子化学講究Ⅱ
  • 組織再編前旧課程の同時開講科目等が含まれており、掲載されている全ての科目を開講するわけではありません。

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9号館446号室

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月 15:00-17:00 及び、各講義の終了直後

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takagi-shinsuke●tmu.ac.jp
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