2008 Fiscal Year Annual Research Report
多金属協奏機能を目指した精密ヘテロ金属集積ナノ材料の創製
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19205020
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
山元 公寿 Keio University, 理工学部, 教授 (80220458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今岡 亨稔 慶應義塾大学, 理工学部, 助教 (80398635)
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| Keywords | 金属集積 / クラスター / 酸化チタン / 量子サイズ効果 |
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| Research Abstract |
1.多元ヘテロ金属クラスター内包デンドリマーの多金属協奏機能の解明
多種のヘテロ金属集積へ展開、原子数が精密に制御された単分散ヘテロ金属クラスターの創製法を確立、多金属の協奏機能の解明を目的とした。金属として特異機能が発現したサブナノサイズの白金と金に焦点を絞り、ヘテロクラスターを合成した。白金は酸素還元触媒として機能が発現しているので、酸素分子と親和性の高い金属との原子数を制御したヘテロクラスターも合成した。原子数の比や原子数を制御した白金クラスターの、原子間距離、電子状態をXAFS、XPS,界面UV-vis,など物理化学計測を駆使し解析した。バルク状態比べ明らかに異なるスペクトルが得られた。
2.サブナノ酸化物クラスター作製法の確立
光触媒、環境触媒、光電極として利用できる可視光応応答型ヘテロ金属含有酸化チタンクラスターの創製を目指した。従来まで凝集により2nm以下の酸化チタンクラスターの合成は不可能であったが、サブナノサイズの酸化チタン[(TiO_2)_<12>]のバンドギャップは量子サイズ効果で増加、高い酸化力を発現できる事を確認した。酸化力の強い光触能兼ね備え、鉄、銅をドープにより可視吸収応答の光触媒を実現するため、バンドギャップ内に異種金属のドープにより準位を形成し、可視光応答の省エネ高酸化力光触媒を検討した。具体的にはチタン錯体と塩化鉄をヘテロ集積したデンドリマーを高温下加水分解し、ヘテロ金属酸化物クラスターを合成した。
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