教授
はるやま てつや
地球的課題に目を向け、元素循環というコンセプトのもの、元素循環化学を提唱し、その化学を実現する工学技術研究を行っている。
大気と水の資源化～大気と水から始まり、大気と水に戻る
＊ P/L反応は、春山研究室で見出した「水による気体還元反応（常温・常圧・無触媒）
＊ 「元素循環」のコンセプトは、「春山哲也編著｛SDGsと化学：元素循環からのアプローチ、丸善出版刊」に詳しく説明しております。
グリーンサスティナブルケミストリー、元素循環化学、電気化学、放電化学反応
元素循環、グリーン サスティナブル ケミストリー
循環型の産業プロセスやエネルギー構造を実現することを志向した化学反応を実現するには、研究開発における明確なコンセプトが必要である。春山は「元素循環化学」というコンセプトを提唱し、それを実現する化学反応を生み出している。水による気体還元反応である相界面反応（Plasma/Liquid反応：以下、P/L反応）を、世界に先駆けて見出した、常温・常圧・無触媒で進行できる反応である。
この反応によって、
アンモニアは需要が多い化合物である、全化合物のなかでもっとも多量に生産されていると同時に、その製造・輸送にもっとも多量のエネルギーを消費すると言われている。本技術は、水素を製造せずに、大気中の窒素と水から１段階でアンモニアを合成できる。また、その過程で水素（Ｈ２）とNO（硝酸の原料）などを副生成することも可能である。アンモニアは様々な用途で使用されるが、ほぼ全ての用途において、使用後には窒素と水に戻る。つまりアンモニアは元素循環化学のキー物質でもある。
酸素と水から高濃度の活性酸素（酸素ラジカルほか）を自在に生成することに成功した。酸素ラジカルは強い酸化力を有する。この技術で生成できる高濃度酸素ラジカルを用いれば「有機物分解」「高度な滅菌」「材料改質」「脱色・漂白」などのプロセスを酸素と水だけで行うことが出来、かつ後には酸素と水しか残らない。なお、酸素ラジカル生成・暴露を行うことが出来る「Radical Vapor Reactor」をすでに製品化（市販化）に成功している。
二酸化炭素は地球温暖化ガスのひとつであり、おもに人類の社会活動で排出され、それは全地球温暖化ガスのなかで、量的には最多である。これを電気化学反応あるいはP/L反応により還元し、資源に変換することができる。
以上の全てが元素循環による循環可能社会の実現に資する化学技術である。
元素循環化学によるローカル資源・エネルギー循環型工業の実現
▶ 春山哲也、相界面反応を用いた反応生成物製造方法及び相界面反応装置ならびに二次反応生成物製造方法、特許第6661534号
▶ Tetsuya Haruyama, Method for manufacturing reaction product in which phase interface reaction is employed, phase interface reactor, and method for manufacturing secondary reaction product. （PCT国際出願）
オーストラリア特許: 2015282298
アフリカ諸国連合 (OAPI) 特許: 18139
中国特許: ZI 2015 8 0044876.9
欧州連合特許:3162435
ほか各国で成立済み
産官との共同研究・受託研究多数
＜著書＞
１．春山哲也 編著、高辻義行、村上直也、前田憲成、村上恵美子 著、「SDGsと化学 元素循環からのアプローチ」、丸善出版（東京）2022.12.25
２．吉田 蒼馬, 高辻 義行, 春山 哲也, 「水と窒素から常温・常圧・無触媒でアンモニア合成できる相界面反応 ～アンモニアと水素の同時合成から酸素ラジカルの高濃度生成までの多様なアプリケーション, アンモニアの低温・低圧合成と新しい利用技術 ～燃焼・混焼技術、水素キャリア～」、 第３章・第１０節, ISBN：978-4-86104-953-8, 技術情報協会（東京）2023.5.31
３．Tetsuya Haruyama (Chapter Author: Vol.3, Chapter 37), “Molecular Functionalization of Interfaces between Different Phases from the Standpoint of Functional-Interface Engineering” in Encyclopedia of Physical Organic Chemistry, Ed. By W. Zerong, Wiley, NJ, USA. (2017.6)
＜学術論文＞
１. Souma Yoshida, Naoya Murakami, Yoshiyuki Takatsuji, and Tetsuya Haruyama, Elucidation of the behavior of oxygen remaining in water molecules after hydrogen atom abstraction in the Plasma/Liquid (P/L) interfacial reaction: Improvement in the selectivity of ammonia synthesis and parallel production of hydrogen gas. Green Chemistry, 25, 579-588 (2023)
２. Yoshiyuki Takatsuji, Masayuki Morimoto, Yukimasa Nakatsuru, and Tetsuya Haruyama, Anodized Zn electrode for formate selectivity during the electrochemical reduction of CO2 at low applied potential. Electrochemistry Communications, 138, 107281 (5 pages) (2022)
３. Masayuki Morimoto, Namiki Fujita, Yoshiyuki Takatsuji, Tetsuya Haruyama, Decreasing the Overpotential for Formate Production in Electrochemical CO2 Reduction Achieved by Anodized Sn Electrode. Electrocatalysis, 13, 72–80 (2022)
４. Yuto Tsuchida, Naoya Murakami, Tatsuya Sakakura, Yoshiyuki Takatsuji, and Tetsuya Haruyama. Drastically Increase in Atomic Nitrogen Production Depending on the Dielectric Constant of Beads Filled in the Discharge Space. ACS Omega, 6, 29759−29764 (2021) (Front cover) 7. Aki Kawano, ５．Ryota Yamasaki, Tatsuya Sakakura, Yoshiyuki Takatsuji, Tetsuya Haruyama, Yoshie Yoshioka and Wataru Ariyoshi, Reactive Oxygen Species Penetrate Persister Cell Membranes of Escherichia coli for Effective Cell Killing. Frontiers Cellular and Infection Microbiology, 10, (2020), doi.org/10.3389/fcimb.2020.00496
６. Tatsuya Sakakura, Naoya Murakami, Yoshiyuki Takatsuji, and Tetsuya Haruyama, Nitrogen Fixation in Plasma/Liquid Interfacial Reaction and its Switching between Reduction and Oxidation. The Journal Physical Chemistry C, 124 (17), 9401-9408 (2020) (Front cover)
７. Tatsuya Sakakura, Yoshiyuki Takatsuji, Masayuki Morimoto, and Tetsuya Haruyama, Nitrogen Fixation through the Plasma/Liquid Interfacial Reaction with Controlled Conditions of Each Phase as the Reaction Locus. Electrochemistry, 88(3), 190–194 (2020)
8. Tatsuya Sakakura, Naoya Murakami, Yoshiyuki Takatsuji, Masayuki Morimoto, and Tetsuya Haruyama, Contribution of discharge excited atomic N, N2*, and N2+ to a plasma/liquid interfacial reaction as suggested by quantitative analysis. ChemPhysChem, 20, 1467-1474 (2019)
9. Masayuki Morimoto, Yoshiyuki Takatsuji, Satoshi Iikubo, Shoya Kawano, Tatsuya Sakakura and Tetsuya Haruyama. Experimental and Theoretical Elucidation of Electrochemical CO2 Reduction on an Electrodeposited Cu3Sn Alloy. J. Phys. Chem. C, 123 (5), 3004-3010 (2019) DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b11431
10. Yoshiyuki Takatsuji, Ikumi Nakata, Masayuki Morimoto, Tatsuya Sakakura, Ryota Yamasaki, and Tetsuya Haruyama. Highly selective methane production through electrochemical CO2 reduction by electrolytically plated Cu-Co electrode. Electrocatalysis, 10, 29–34 (2019)
11. Ryota Yamasaki, Yoshiyuki Takatsuji, Masayuki Morimoto, Tatsuya Sakakura, Keishi Matsuo, Tetsuya Haruyama, Green Surface Cleaning in a Radical Vapor Reactor to Remove Organic Fouling on a Substrate. Electrochemistry, 86(6), 355-362 (2018)
12. Masayuki Morimoto, Yoshiyuki Takatsuji, Kaito Hirata, Takeshi Fukuma, Teruhisa Ohno, Tatsuya Sakakura, and Tetsuya Haruyama. Visualization of catalytic edge reactivity in electrochemical CO2 reduction on porous Zn electrode. Electrochimica Acta, 290, 255-261 (2018)
13. Tatsuya Sakakura, Shintaro Uemura, Mutsuki Hino, Shotaro Kiyomatsu, Yoshiyuki Takatsuji, Ryota Yamasaki, Masayuki Morimoto, and Tetsuya Haruyama, Excitation of H2O at the plasma/water interface by UV irradiation for the elevation of ammonia production. Green Chemistry, 20, 627–633 (2018) (Front cover) (Editor’s choice) (Hot Article 2018)
14. Masayuki Morimoto, Yoshiyuki Takatsuji, Ryota Yamasaki, Hikaru Hashimoto, Ikumi Nakata, Tatsuya Sakakura, and Tetsuya Haruyama, Electrodeposited Cu-Sn alloy for electrochemical CO2 reduction to CO/HCOO−. Electrocatalysis, 9(3), 323-332 (2017)
15. Ryota Yamasaki, Yoshiyuki Takatsuji, Masayuki Morimoto, Shoko Ishikawa, Takuya Fujinami and Tetsuya Haruyama, Sustainable process for functional group introduction onto HOPG by exposing ·OH and 1O2 using a radical vapor reactor (RVR) without any chemical reagent. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 522, 328-334 (2017)
16. Yoshiyuki Takatsuji, Shoko Ishikawa, Tetsuya Haruyama, Efficient sterilization using reactive oxygen species generated by a radical vapor reactor. Process Biochemistry, 54, 140-143 (2017).
17.Ryota Furuno, Yoshiyuki Takatsuji, Kimihiko Kubo, Tetsuya Haruyama, Improvement of the Adhesive Strength of the Leadframe and Epoxy Resin by Forming Organic Molecules-Metal Composite Interface. Electronics and Communications in Japan, 100(1), 67-71, 2017
18. Tetsuya Haruyama, Takamitsu Namise, Naoya Shimoshimizu, Shintaro Uemura, Yoshiyuki Takatsuji, Mutsuki Hino, Ryota Yamasaki, Toshiaki Kamachi, Masahiro Kohno., Non-catalyzed One-step Synthesis of Ammonia from Atmospheric Air and Water., Green Chemistry, 18, 4536-4541 (2016)
19. Ryota Yamasaki and Tetsuya Haruyama, Formation Mechanism of Flattened Top HFBI Domical Droplets, Journal of Physical Chemistry, B120, 3699−3704 (2016)
20. Ryota Yamasaki, Yoshiyuki Takatsuji, Hitoshi Asakawa, Takeshi Fukuma, and Tetsuya Haruyama, Flattened-top domical water drops formed through self-organization of hydrophobin membranes: a structural and mechanistic study using AFM, ACS nano, 10 (1), 81–87 (2016)
