2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15310078
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
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Principal Investigator |
戸嶋 直樹 山口東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (50011010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白石 幸英 山口東京理科大学, 基礎工学部, 講師 (60289303)
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| Keywords | 三元三層構造 / 多元金属ナノ粒子 / 金属クラスター / 水素化触媒活性 / 磁気特性 / コア / シェル構造 / アルコール還元 / 自己組織化 |
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| Research Abstract |
本研究代表者らは、これまで種々の金属の組合せで、多様な構造の二元金属ナノ粒子を合成してきた。本研究では、これらの合成技術を使って、機能材料に展開するための新しい多元金属ナノ粒子を設計・合成し、キャラクタリゼイションを行い、検証することを目的とする。機能としては、金属ナノ粒子の代表的機能である触媒機能と磁性機能を取り上げる。この目的に合せ、平成17年度は次の研究を行った。
1)同時アルコール還元法と自己組織化法の組合せで、三元三層構造金属ナノ粒子を合成する研究では、まずAuコア/Ptシェル二元金属ナノ粒子を合成し、これにRhを物理混合することで、Auコア/Pt中間層/Rhシェルの三元三層構造金属ナノ粒子を合成した。この構造はEF-TEM、吸着COのFT-IRなどから支持され、さらに次の触媒活性の実験結果とも一致した。
2)前項で合成したAu/Pt/Rh三元金属ナノ粒子の水素化触媒機能を検討した。Au/Pt=1/4(モル/モル)を一定とし、これに加えるRhナノ粒子量を変えて検討したところ、Au/Pt/Rh=1/4/20(モル比)で常温常圧での水素化反応触媒として最大の活性が得られた。
3)この物理混合における自己組織化の原動力を明らかにするため、マイクロカロリメーターを用いて、Au/Pt二元金属ナノ粒子とRhナノ粒子の混合の際の熱量変化を測定したところ、約200kJ/molの発熱を観測した。二元金属ナノ粒子とRhナノ粒子の間でも、単独金属ナノ粒子同士の混合のときと同じような発熱が観測されたことは、この間の接触が三元金属ナノ粒子生成の原動力となっていることを示唆している。
4)Co/Pt系磁性二元金属ナノ粒子を合成し、これに対するAgナノ粒子の物理混合が、その磁気的特性に及ぼす影響について検討したところ、Agの添加により保磁力が大きくなるという興味ある事実を見出した。
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