軽元素との合金化および結晶構造制御による新規貴金属ナノ物質材料の開発

• Project/Area Number: 17J10244
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 脇坂 拓生 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 結晶構造制御 / オスミウム / ナノ粒子 / ロジウム / 炭化物 / 電極触媒 / 水素発生反応

Outline of Annual Research Achievements

通常、金属は一つの結晶構造をとり、それを自在に制御することは非常に困難である。しかし、近年、ナノサイズ化により結晶構造を制御したという報告例がある。その数は未だ少なく、結晶構造制御の手法の確立にはさらなる例が必要とされる。そこで、金属オスミウムの結晶構造制御を目的とした。通常、金属オスミウムはhcp構造をとり、fcc構造やbcc構造等の他の構造は取り得ない。周期表上で一つ上の原子であるルテニウムも同様にhcp構造をとるが、fcc構造を有するルテニウムナノ粒子が報告されている。このfcc構造のルテニウムナノ粒子の合成手法を参考に、fcc構造を有するオスミウムナノ粒子の合成を行った。PXRD、原子分解能STEM観察から、得られたオスミウムナノ粒子がfcc構造を有することが明らかになった。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Discovery of face-centred cubic Os nanoparticles (2020)
  • Author(s): Wakisaka Takuo、Kusada Kohei、Yamamoto Tomokazu、Toriyama Takaaki、Matsumura Syo、Ibrahima Gueye、Seo Okkyun、Kim Jaemyung、Hiroi Satoshi、Sakata Osami、Kawaguchi Shogo、Kubota Yoshiki、Kitagawa Hiroshi
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 56 Issue: 3 Pages: 372-374
  • DOI: 10.1039/c9cc09192k
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Catalytic Activity of Rh Nanoparticles with High-index Faces for Hydrogen Evolution Reaction in Alkaline Solution (2020)
  • Author(s): Wakisaka Takuo、Kusada Kohei、Wu Dongshuang、Yamamoto Tomokazu、Toriyama Takaaki、Matsumura Syo、Kitagawa Hiroshi
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 49 Issue: 2 Pages: 207-209
  • DOI: 10.1246/cl.190830
  • NAID: 130007795209
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rational Synthesis for a Noble Metal Carbide (2019)
  • Author(s): W. Takuo, K. Kohei, W. Dongshuang, Y. Tomokazu, T. Takaaki, M. Syo, A. Hiroshi, Y. Osamu, I. Kazutaka, O. Toshiya, P. Natalia, C. Yanna, K. Loku S. R., S. Chulho, S. Osami, X. Wei, K. Michihisa, K. Yoshiki, K. Shogo, A. Ryan L., A. Susan M., A. Elvis F., N. Hiroshi, K. Hiroshi
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 142 Issue: 3 Pages: 1247-1253
  • DOI: 10.1021/jacs.9b09219
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] ロジウム炭化物の電極触媒活性評価 (2020)
  • Author(s): 脇坂 拓生, 草田康平, 山本 知一, 鳥山 誉亮, 松村 晶, 北川 宏
  • Organizer: 第17回 物性科学センター講演会・研究交流会
• [Presentation] Fcc 構造を有するオスミウムナノ粒子の合成と同定 (2020)
  • Author(s): 脇坂 拓生, 草田 康平, 山本 知一, 鳥山 誉亮, 松村 晶, 河口 彰吾, 久保田 佳基, 北 川宏
  • Organizer: 日本化学会第100春季年会
• [Presentation] 新規ロジウム炭化物ナノ粒子の合成と HER 触媒活性評価 (2019)
  • Author(s): 脇坂拓生, 草田康平, Dongshuang Wu, 山本知一, 松村晶, Ryan Arevalo, Susan Aspera, Elvis Arguelles, 中西寛, 北川宏
  • Organizer: ナノ学会第17回大会
• [Presentation] ロジウム炭化物の電極触媒活性評価 (2019)
  • Author(s): 脇坂拓生, 草田康平, Dongshuang Wu, Xie Wei, 古山通久, 北川宏
  • Organizer: 第17回京都大学物性科学研究センター講演会・研究交流会
• [Presentation] Characterization and HER Catalytic Activity of Novel Rhodium Carbide (2019)
  • Author(s): Takuo Wakisaka, Kohei Kusada, Dongshuang Wu, Tomokazu Yamamoto, Syo Matsumura, Takaaki Toriyama, Wei Xie, Michihisa Koyama, Hiroshi Akiba, Osamu Yamamuro, Kazutaka Ikeda, Toshiya Otomo, Shogo Kawaguchi, Yoshiki Kubota, Hiroshi Kitagawa
  • Organizer: 日本化学会第99春季年会
• [Presentation] ロジウム炭化物の磁性評価 (2018)
  • Author(s): 脇坂 拓生, 草田 康平, 林 幹大, Xie Wei, 古山 通久, Natalia Mueller, 坂田 修身, 北川 宏
  • Organizer: 第16回 京都大学物性科学センター講演会・研究交流会