2005 Fiscal Year Annual Research Report
バクテリア細胞を反応場とする貴金属ナノ粒子触媒の新規調製法
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17651074
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
小西 康裕 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (90167403)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 俊之 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (00285305)
長嶺 信輔 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (30335583)
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| Keywords | ナノ材料 / 貴金属 / バイオミネラリゼーション / パラジウム / バイオ合成 / 金属還元細菌 / Shewanella oneidensis / Shewanella algae |
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| Research Abstract |
1.還元細菌の選定と貴金属ナノ粒子の調製
金属還元細菌Shewanella oneidensis(ATCC 700550株)を接種して、パラジウムイオン(Pd(II)Cl_4^<2->)の還元実験を温度25℃、溶液pH7の一定条件下、嫌気性雰囲気で行った。ただし、バイオ還元の電子供与体として乳酸ナトリウムをNa_2PdCl_4水溶液に添加した。初期Pd(II)濃度が1〜5mMの場合、Pd(II)Cl_4^<2->イオンは全て60分以内にバイオ還元されて、パラジウム粒子が生成した。また、金属還元細菌Shewanella algae(ATCC 51181株)を用いて、白金イオン(Pt(IV)Cl_6^<2->)の還元実験を嫌気性雰囲気下で温度25℃、溶液pH7で行った。ただし、バイオ還元の電子供与体として乳酸ナトリウムを用いた。初期Pt(IV)濃度が1mMの場合、Pt(IV)Cl_6^<2->イオンの大部分が60分以内にバイオ還元されて、白金粒子が生成することがわかった。
2.バイオ調製粒子の性状評価
バイオ還元実験(初期Pd(II)濃度1mM)の終了後にS.oneidensis細胞を採取し、TEM観察およびEDX分析を行った。その結果、バイオ生成したパラジウムナノ粒子(5nm程度)が凝集体(50〜100nm)として細胞表面にほぼ均一に分散していることがわかった。また、バイオ還元実験後に採取したS.algae細胞の薄切片についてTEM観察、EDX分析を行った。バイオ生成した白金ナノ粒子(5nm程度)が細胞外膜と内膜の間のペリプラズム域に存在することがわかった。また、S.algae細胞に存在する白金のX線近吸収端構造(XANES)解析によって、細胞内の白金の原子価は0価(白金粒子)であることが明確になった。
以上のように、金属還元細菌を反応場としてバイオ生成した貴金属ナノ粒子を細菌細胞(1×2μm)に担持させることができた。
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