2020 Fiscal Year Annual Research Report
Create of natto-structured catalysis
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18K04696
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
中村 淳 長岡技術科学大学, 工学部, 客員教授 (90725649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 啓志 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (70721231)
斉藤 秀俊 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (80250984)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 納豆型構造 / 触媒 / 酸化物 / ナノカプセル / マイクロカプセル / ウイスカー / セラミックス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
納豆型構造触媒(Natto Structure-Supported Catalyst, NSSC)は、直径が0.01 μmから10 μm、皮殻厚さは直径の1/10程度のカプセル型触媒を担持する納豆型構造体で、カプセル内部は中空で周囲の気体の通過が確保されている。例えば空気中の酸素を活性化するセラミックスがマイクロ・ナノカプセルであれば高効率の触媒性能を発揮できる。NSSCであれば、納豆の豆部にマイクロ・ナノカプセル触媒、糸部にセラミックウイスカー触媒を配置して、機械強度や化学的安定性を担保しながら、触媒性能をフルに発揮できると発想した。本研究では、NSSCの創製に成功した。
マイクロ・ナノカプセルの納豆型ミクロ構造化は、個々のカプセルがつながりあっていない、分散を目指していたカプセル研究とは思考が全く異なり、凝集系の研究となる。一方、空隙を狙うセラミックスコーティングは、コーティングの比表面積は十分に上がらないので、これも納豆型構造と思考的に異なる。納豆型ミクロ構造化するときのマイクロ・ナノカプセル同士の接合方法に、本研究のさらなる創造性を見ることができる。つまり、個々のマイクロ・ナノカプセルが分散しながらもそれぞれがつながりあっている。つまり、カプセルの性能を１００％保持しつつ、液体や気体中に分散しないことに大きな意義をみい出すことができる。
研究代表者らは世界に先駆けて納豆型ミクロ構造を創製した。豆としてEu:Y2O3赤色蛍光体マイクロ・ナノカプセル40)を、糸をEr2O3ウイスカーとした。これは、平面基板上にマイクロ・ナノカプセル赤色蛍光体を固着するために開発された。間隙の多いミクロ構造であるため、マイクロ・ナノカプセルの比表面積の優位性を損なうことがない。蛍光体では高輝度が得られる。
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