2015 Fiscal Year Annual Research Report
超平滑な酸素還元触媒を用いた純水中でのＧｅ表面の金属フリー・原子レベル平坦化
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24686020
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
有馬 健太 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10324807)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生産工学 / ナノ材料 / 表面科学 / グラフェン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、金属汚染が一切残留しない条件下でGe単結晶表面を原子レベルで平坦化できる、純水中の溶存酸素を介した低環境負荷・超清浄型の表面創成プロセスを開発することである。これを実現するためにはまず、非金属系の酸素還元触媒を開発することが必要である。そこで昨年度は、既に実績報告書に記載のように、以下に示す知見を得た。
（１）触媒活性を上げることを目的として、グラフェンフレークに多くの窒素（N）原子をドーピングすることに取り組んだ。そして、Nドーピングを行う前の酸化グラフェンの作製方法を最適化することによって、一昨年度までよりも高濃度のN原子を含有したグラフェンフレークを形成することが可能になった。
（２）電気化学測定により、形成したグラフェン触媒の酸素還元活性を反応電子数の観点から評価した。そして、形成したグラフェン触媒が、白金とグラッシーカーボンの中間の活性を持つことが分かった。またその過程で、形成したグラフェン触媒をナフィオンにより基材上に固定化する手法を習得した。
（３）水分子の吸着反応チャンバーを備えた真空一貫型のプローバーを開発した。そして、Ge表面に水分子が吸着した時に起こる、水分子とGe基板間での電子移動のメカニズムに関する基礎的知見を得た。
（４）得られたグラフェン触媒を用いてGe表面のエッチング実験を行った。純水中の溶存酸素量制御条件下でのGe表面のエッチングレート等を算出し、本提案手法の基盤を構築した。
昨年度までに計画は概ね順調に推移したが、重要な成果が年度の最終段階で得られたため、外部に公表する機会を逸していた。そのため今年度は、上記の成果を論文や解説記事、学会発表（計１５件）にて広く公表した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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