Catalytic application of precious metal-like pure copper nanoparticles controlled with shape, diameter, and physical property

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05187
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: Tanaka Hideki 中央大学, 理工学部, 教授 (40312251)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 純銅ナノ粒子 / 多様性 / 電子移動反応 / エネルギー移動 / 分解反応 / 熱電材料 / 酸化反応触媒

Outline of Final Research Achievements

We investigated precious metal-like pure copper nanoparticles synthesized with shape, diameter, and physical property by photo-reduction on (1) electron transfer reacion, (2) decomposition reaction, (3) developmento of thermoelectric material, and (4) development of aerobic oxidation catalytic reaction. We revealed that (1) the surface plasmon resonance of pure copper nanoparticles enhance the efficiency of electron transfer process, (2) our copper nanoparticles can be environmental-friendly decomposed by organic acids containing carboxyl groups, (3) thermoelectric property of organic thermoelectric material can be drastically improved by introduction of copper selenide nanowires due to the percolation effect, and (4) copper nanoparticles supported in pores of zeolite show high catalytic activity.

Free Research Field

ナノ物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義については、銅ナノ粒子の表面プラズモン共鳴の増強効果に関する基礎的知見、ナノ粒子の分解反応機構に関する基礎的知見、セレン化銅など半導体ナノワイヤの新しい合成手段に関する技術的知見、多孔質ゼオライトを鋳型として用いたナノサイズ金属ナノ粒子の合成に関する技術的知見が得られたことが挙げられる。一方、社会的意義に関しては、社会問題になりがちなナノ触媒の利用後の始末を単に付けられるだけでなく原材料としてリサイクル利用できる道筋を付けたこと、ユビキタス発電材料への応用に道筋をつけたこと、高効率触媒の開発に道筋を付けたことが挙げられる。