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ナノ貴金属粒子の触媒反応ダイナミクス直視解析

Research Project

Project/Area Number 16760022
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thin film/Surface and interfacial physical properties
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

川崎 忠寛  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (10372533)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords貴金属触媒 / ナノ粒子 / 透過型電子顕微鏡 / その場観察 / 環境セル / 表面・界面 / 原子構造 / 高分解能 / ガス導入
Research Abstract

金やイリジウムといった貴金属はナノ・サイズの超微粒子にすることで、バルク状態とは異なる極めて高い触媒作用を示すことが知られている。その反応機構を解明するためには、触媒の表面・界面の構造を、反応している状態で観察・解析することが不可欠である。そこで、高分解能透過電子顕微鏡の内部に、真空から隔離されたカプセル(環境セル)を組み込んだ実験システムを構築し、反応雰囲気中で触媒表面・界面の変化を直接かつ動的に解析することを目的に研究を行った。
本年度の研究成果の概要は以下の通りであり、最終年度のため、本研究の総括に相当するものである。
1.高分解能"環境セル電子顕微鏡システム"の完成
触媒試料を反応ガス雰囲気に出来る"環境セル試料ホルダー"および、そこにガスを送る"ガス導入出ユニット"を設計・試作し、性能評価実験の後、改良を行った。最終的に、試料に大気圧ガスを導入してもガス漏れを起こさないシステムを完成させることに成功した。
2.高耐圧性の極薄カーボン隔膜の新規作製方法の開発
上記の試料ホルダーに設置する高耐圧・極薄カーボン隔膜の新規作製方法を確立した。その結果、厚さ8mmで、1気圧差に耐えられる膜の作製に成功し、高分解能化に大きく貢献した。
3.ナノ金触媒の反応中その場観察
完成したシステムを用いて"ナノ金触媒"の反応中の様子を電子顕微鏡で直視観察した結果、ナノ金粒子の形状が反応ガスを導入することで変化することを明らかにした。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] Cross-sectional image obtained from spherical aberration-free three-dimensional image intensity distribution in transmission electron microscopy2006

    • Author(s)
      M.Taya, T.Kawasaki, Y.Takai
    • Journal Title

      Journal of Electron Microscopy 55・1

      Pages: 27-30

    • NAID

      10018006205

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Estimation of suitable condition for observing copper-phthalocyanine crystalline film by transmission electron microscopy2006

    • Author(s)
      M.Hayashida, T.Kawasaki, Y.Kimura, Y.Takai
    • Journal Title

      NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION B-BEAM INTERACTIONS WITH MATERIALS AND ATOMS 248・2

      Pages: 273-278

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effective phase correction function for high-resolution exit wave reconstruction by a three-dimensional Fourier filtering method2005

    • Author(s)
      T.Kawasaki, M.Taya, T.Nomaguchi, Y.Takai
    • Journal Title

      ULTRAMICROSCOPY 102・2

      Pages: 127-139

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Phase transmission electron microscopy with aberration correction based on active defocus modulation : dynamic observation of surface atom movement2005

    • Author(s)
      Y.Takai, K.Nishikata, T.Kawasaki, Y.Kimura
    • Journal Title

      SURFACE AND INTERFACE ANALYSIS 37・2

      Pages: 248-251

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evaluation of lattice defects in poly-crystalline silicon for solar cell by STEM-EBIC2005

    • Author(s)
      H.Tanaka, S.Tanaka, T.Kawasaki, M.Ichihashi, K.Arafune, Y.Ohshita, M.Yamaguchi
    • Journal Title

      Extended Abstracts of International COE Workshop on Nano Processes and Devices, and Their Applications 1

      Pages: 83-34

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Practical Method to Determine the Filter Shape Function Used in the Three-dimensional Fourier Filtering Method2004

    • Author(s)
      T.Kawasaki, M.Taya, Y.Takai
    • Journal Title

      Journal of Electron Microscopy Vol.53 No.3

      Pages: 271-275

    • NAID

      10013316243

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 3次元フーリエフィルタリング法による位相再構成2004

    • Author(s)
      川崎忠寛, 木村吉秀, 高井義造, 生田 孝
    • Journal Title

      顕微鏡 Vol.39 No.3

      Pages: 207-209

    • NAID

      10014163906

    • Related Report
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  • [Journal Article] Simulation Study on Energy Spread of Schottky and Field Emission Cathodes2004

    • Author(s)
      R.Kato, T.Kawasaki, M.Ichihashi, H.Shimoyama
    • Journal Title

      Proc.of 8th Asia-Pacific Conference on Electron Microscopy Vol.1

      Pages: 286-287

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  • [Journal Article] Acceleration Voltage Dependences of Irradiation Damage and Image Contrast in Transmission Electron Microscopy2004

    • Author(s)
      M.Hayashida, T.Kawasaki, Y.Kimura, Y.Takai
    • Journal Title

      Proc.of 8th Asia-Pacific Conference on Electron Microscopy Vol.1

      Pages: 724-725

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Separation of Linear and Non-linear Imaging Components in High-resolution Transmission Electron Microscope Images2004

    • Author(s)
      T.Nomaguchi, T.Kawasaki, Y.Kimura, Y.Takai
    • Journal Title

      Journal of Electron Microscopy Vol.53 No.4

      Pages: 403-406

    • NAID

      10014037146

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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