2010 Fiscal Year Annual Research Report
エネルギー・環境応用を目指した高結晶性ナノ粒子の創製プロセス開発
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22310064
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
B JEYADEVAN 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (80261593)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 隆 東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 准教授 (40302187)
松本 高利 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50343041)
篠田 弘造 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10311549)
粕谷 亮 独立行政法人産業技術総合研究所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究員 (50509734)
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| Keywords | ポリオールプロセス / ナノ粒子 / 白金合金 / 電波吸収体 / アンテナ材料 / 燃料電池触媒 / 磁性材料 / 光電変換材料 |
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| Research Abstract |
本研究では、金属ナノ粒子インクの作製に必要不可欠な、(1)シングルナノサイズの高結晶性金属粒子の合成、(2)耐酸化性の向上処理、そして(3)表面修飾による分散性向上という3つの要素技術の開発と燃料電池電極触媒、光電変換材料および電磁波吸収体・アンテナなどの高周波用途へ応用可能な金属ナノ粒子をターゲットとし、エネルギー・環境分野の発展に貢献することを目的としている。
22年度は、金属粒子の合成技術開発に関する基礎的研究をベースとした実施計画を立て、a)ナノ粒子の化学合成プロセスの機構解明、b)分子軌道法に基いたポリオール種-金属錯体種の反応性の定量的評価を実行することにした。得られた成果を下記に示す。
(1) ポリオールプロセスにおける金属Coナノ粒子の生成機構を解明する目的で、XAFS法による非水溶媒中金属イオンの配位子置換反応解析を行い、水酸化物イオンを添加することでCo原子とエチレン・グリコールを含むクラスターが溶液中で形成されることが示唆された(第2回Spring-8合同コンファレンスにて報告)
(2) 電磁波吸収体・アンテナとしてFeベース合金粒子合成技術開発と物性評価行い、それらの材料のポテンシャルや課題を明確にした。成果は、学術雑誌J.Appl.Phys.(2件)に報告した。(3) 光電変換材料として純粋な酸化銅(CuO、Cu_2O)ナノ粒子の合成に成功し、酸化銅-C_60太陽電池セルを作製し、量子効率を評価した。(J.of Ceramic Soc. of Jap., Synthetic metalsにて報告(4)燃料電池触媒として、Pt使用量の減量、PtのCO被毒改良と使用後のPt回収を目的としたFe-Pt磁性合金ナノ粒子合成と特性評価行い、Fe_33Pt_66ナノ粒子はPt粒子に比べて高性能を示すことを確認した。(The Electrochemical Soc. of Jap.にて報告)
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