2006 Fiscal Year Annual Research Report
シングルサイト光触媒を利用するナノサイズ合金の創製
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18656238
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山下 弘巳 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (40200688)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 巌 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (10029192)
森 浩亮 大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (90423087)
大道 徹太郎 大阪大学, 大学院工学研究科, 技術専門職員 (10379141)
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| Keywords | メソポーラス / 光触媒 / ナノ金属 / 光析出法 / クラスター / 金属触媒 / 合金 / シングルサイト |
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| Research Abstract |
"シングルサイト光触媒"(孤立四配位チタンイオン種)の還元力を利用して、従来の製法では調製が困難である"ナノサイズ合金"を安価で簡易なプロセスで合成する手法を確立することを目指した。シリカ中に高分散に存在するシングルサイト光触媒を紫外光照射して光励起させ、その還元性を利用して二種の金属イオン源を還元固定化することで組成と構造とサイズの制御できたナノサイズ合金超微粒子の製造を試みた。
水熱合成法、ゾルゲル法、イオン交換法、イオン注入法などの申請者がすでに応用可能である手法を利用して、ゼオライトやメソポーラスシリカなどのシリカマトリックス中に孤立状態で高分散担持された"シングルサイト光触媒"を調製した。シリカマトリックス中に孤立状態で高分散担持した"シングルサイト光触媒"を用い、金属イオンを含む水溶液中で"シングルサイト光触媒"に紫外光照射し光励起することで、光励起シングルサイト上で金属イオンを還元し固定化した。調製した金属微粒子のサイズと構造を放射光XAFSや高分解TEM観察などの分光手法で評価した。また、PtやFeをベースとしたPt-Fe合金やFe-Pd合金の合成を試みた。調製したナノサイズPt-Fe合金微粒子を触媒として、水素中に微量に混在する一酸化炭素の選択酸化反応、ディーゼルエンジン排ガス中に含まれる窒素酸化物の選択還元反応を試み、合金の触媒特性の評価を行った。さらに、in-situでのFT-IR,測定により吸着種や反応中間体の観測を行い、反応機構の検討を行った。
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