2016 Fiscal Year Annual Research Report
Assembly of polyhedral metal oxide nanocrystal to facilitate handling of nanomaterials
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25286013
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高見 誠一 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40311550)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齊藤 丈靖 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70274503)
冨樫 貴成 山形大学, 理学部, 助教 (80510122)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 金属酸化物ナノ結晶 / 水熱合成 / 有機分子修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、まず昨年度に見出したクロム置換酸化セリウムナノ結晶の置換機構の解明及び触媒能評価を行なった。（クロム）／（クロム＋セリウム）比が同じ原料水溶液を用いても、流通式合成装置は回分式合成装置よりも大きなクロム置換比を可能とした。両者の大きな違いは原料水溶液の加熱速度であることから、急速昇温により酸化セリウムの合成場において原料水溶液中の比に近い量のクロムの取り込みが生じ、高いクロム置換比を実現できたと考える。クロム置換酸化セリウムが高い酸素吸蔵能を持つことを昨年度に見出したが、触媒能を評価するため水存在下でのビチュメンのクラッキングを行なった。クロム置換触媒を用いると、ビチュメンの重質成分であるアスファルテンから軽質成分であるマルテンの生成が促進された。これより、ナノ粒子の形状制御の過程で見出した異種元素添加による形状変化とともに、酸素吸蔵能、触媒能の向上を確認できた。これらナノ粒子を空隙を保ったまま複合化できれば、表面積が大きいままハンドリング性が高いマイクロメートルサイズの複合体を実現できると期待できる。複合化については、昨年度までに見出したハンセン溶解度パラメータの概念を用いて、６アミノヘキサン酸修飾により未修飾酸化セリウムナノ粒子の分散性制御、異種粒子複合化を試みた。その結果、予想と反して６アミノヘキサン酸修飾ナノ粒子のハンセン溶解度パラメータはほぼ同じであった。その原因としては、アンモニウム基が表面に呈示されるという予想と異なった修飾様式となったためか、修飾量が不十分であったためと考える。これより、異なる形状を持つナノ粒子を同じ溶媒に分散させて複合化するには、同じ修飾基を用いて同様の分散特性をもたせた異種粒子を、第３成分の添加により凝集、複合化させる手法が適していると考える。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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