2017 Fiscal Year Research-status Report
合金基板の簡易な熱処理による自己形成金属ナノ触媒の開発とグルコースセンサへの応用
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15K21399
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| Research Institution | Teikyo University of Science & Technology |
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Principal Investigator |
山際 清史 帝京科学大学, 生命環境学部, 講師 (20711443)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | グルコースセンサ / カーボンナノチューブ / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，安価で汎用性に富む市販の合金基板に，穏和な熱処理により酸化物ナノ触媒層を自己形成させることで，既存の煩雑なプロセスに比べて遥かに簡易な新規の常圧触媒調製プロセスを開発し，自己形成触媒の(i)グルコース酸化能および(ii)カーボンナノチューブ(CNT)の生成触媒能を評価することを目的としている．
(i)については，新たな合金素材として，銅とニッケルの合金であるモネルを使用した．これまでのマンガニン基板と同様に熱処理条件を検討し，表面に目的の組成の酸化膜を形成させ，グルコース酸化触媒能を評価し，最適化を進め，マンガニン系との比較を行った．
(ii)については，新たな合金素材として，ニッケルを多く含むインコネルや，(i)と同様にモネルの使用を試みた．熱処理をし，独自の液相合成プロセスに取り入れることで，表面酸化膜の組成に起因するCNTの生成触媒能を評価したところ，ステンレス鋼の場合とは異なるナノカーボンの生成形態（ツイスト状カーボン等）が観察された．熱処理基板の表面解析および生成機構の考察を進めている．また，ステンレス鋼基板の系については，CNT合成における炭素源にエチレングリコールを利用し，これまでのエタノール系と異なるナノカーボンの生成形態発現（ハニカム状の構造規則性をもつCNT）を確認した．そしてこれらのそれぞれ生成形態の個性を活かした，電極材料等への応用展開を予定している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成29年度は，合金基板を用いた自己形成金属ナノ触媒の開発に関して，合金の種類や熱処理条件の最適化，また各特性評価を継続して行ったが，計画していた実験と各種解析を全ては行えてはおらず，また実験結果の再現性を十分に確認する必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
創製したそれぞれの自己形成型金属ナノ触媒の特性を，様々な評価を通して長所および短所を整理し，体系化する．また，研究を総括し，学術論文の発表へと繋げる予定である．
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| Causes of Carryover |
合金基板の簡易な熱処理による自己形成型金属ナノ触媒の開発と応用に関して，当初の計画よりも研究の進行がやや遅れており，また実験・測定結果の十分な再現性ならびに解析結果の妥当性を慎重に確認する必要があるため，研究期間を延長し，追加の実験と測定を予定している．実験試薬や測定に用いる消耗品の購入や，外部機関へ測定に出向く際の旅費としての使用を想定している．
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