2018 Fiscal Year Annual Research Report
担持金属クラスターの3D構造制御と触媒作用の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
17H05213
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
山添 誠司 首都大学東京, 理学研究科, 教授 (40510243)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 金クラスター / 幾何構造 / 触媒作用 / 透過型電子顕微鏡 / 金ナノロッド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，担持金クラスターや配位子保護金属クラスター，金属ナノ構造体の幾何構造を３次元で解明し，構造が示す光学特性や触媒作用を幾何構造の観点から解明することを目的とする．担持金クラスター触媒では触媒作用を支配する構造因子として，組成，構成金属原子数（サイズ）が挙げられる．ベンジルアルコール酸化反応活性に対する担持金クラスター触媒の組成・サイズ依存性を幾何構造の点から考察し，組成効果ではPd１原子ドープによるAuへの電子供与が，サイズ効果では100原子以上の金クラスターで結晶性のクラスターの形成が高い酸化触媒活性に寄与することをみいだした．さらに，カーボン上の配位子保護金属クラスターについて，焼成により正二十面体構造の担持金クラスターが生成すること，これに電子線を照射することで面心立方構造の金クラスターが選択的に生成することを明らかにし，幾何構造の制御に成功した．また，高分解能透過型電子顕微鏡を用いることで金ナノロッドの幾何構造を原子レベルで観察することに成功した．構造解析の結果，直径1.8 nmの金ナノロッドは面心立方構造を持つ金クラスターが双晶面を介して連なった連結体であることを明らかにした．本研究の成果である，金属クラスターの幾何構造が触媒作用に及ぼす効果の解明，幾何構造制御法の開発は，革新的な金属クラスター触媒を開発する上で重要であり，クラスター科学および触媒化学の発展に大きく貢献すると考えている．
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(13 results)
