2022 Fiscal Year Research-status Report
Ptナノシートで構築される三次元構造体の創製と基礎物性解明および電極触媒応用
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21K14462
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
滝本 大裕 琉球大学, 理学部, 助教 (60806529)
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2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | Ptナノシート / メソポーラス / ナノシート骨格 / 電極触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ｐｔナノシートの基礎的な電気化学特性：層状白金酸塩およびそのプロトン交換体（層状白金酸）を合成し，剥離工程により酸化白金ナノシートの合成に成功した。また、水素還元後のナノシートは，厚みが０．５ｎｍ程度のＰｔメタルナノシートになっていることを，ＸＰＳやＸＲＤから明らかにした。得られたＰｔナノシートは、３ ｎｍＰｔナノ粒子より高い触媒活性と安定性であることを明らかにした。実用レベルの触媒開発を目指し、Ｐｔナノシートの担持率を高めても高活性を維持できる触媒開発に取り組んだ。その結果、グラファイト化カーボンを担体に用いることで、耐久性が高まることを明らかにした。一方、シートの凝集が目立つ課題も生じたため、これを解決できる触媒調製が必要である。
三次元構造体に関しては、鋳型で用いる炭素の表面官能基量がポイントであることがわかった。表面官能基の量を増やすために酸化処理を行ったが、検討した手法では強い酸化剤を用いたため、鋳型炭素が劣化してしまい、思うようにＰｔ前駆体を吸着できないことがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ナノシートの基礎的な電気化学特性の評価・分析が終了している。ナノシート骨格の三次元構造体も部分的に成功している。以上より、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
Ptナノシートの基礎的な物性解明：ナノシートの電気化学環境下における安定性の起源解明について取り組む。また、Ptナノシートの担持率を高められる触媒調製に取り組む。これらを検討し、白金ナノシートの触媒応用可能性および実用化に向けた優位性と課題を抽出する。
ナノシート骨格メソポーラス構造体の開発：鋳型となる炭素材料の表面官能基量や比表面積など、炭素側の物性に対するPt前駆体の担持サイトについて明らかにする。ナノシート骨格メソポーラス材料の合成判断については、電気化学測定による活性表面積で評価し開発触媒の優位性を明らかにする。
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