A synthesis of noble metal nanosheets and their alloying process
| Project/Area Number |
21K05228
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
福田 勝利 京都大学, 産官学連携本部, 教授 (80504331)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | ナノシート / 貴金属 / 合金化 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では次の3点を順次実施する；
①ルテニウム金属ナノシートで培ってきたトポタクティック組成・構造変換法を近年新たに合成された貴金属酸化物ナノシートにおいても実現し、新たな貴金属ナノシートを創製する。
② 新規貴金属ナノシートの原子層数を変化させることで金属としての資質について調べる。
③ 異種貴金属ナノシート(酸化物含む)の超格子薄膜を構築し、これを反応炉に用いることで貴金属単分子が形成するヘテロ界面の基礎的な理解と合金形成に至る過程を理解する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
３年間の成果により、本申請の大きな目的である新規貴金属ナノシートおよび光によって導電性を制御できる遷移金属系ナノシートの合成に成功し、それぞれ論文として発表している。また、放射光in-plane回折法による解析によりルテニウムナノシートに次いで「ナノシートのトポタクティック組成・構造変換法」を起きていることも示された。令和５年度は貴金属ナノシート以外にも令和３年度の成果である光で導電性を変調できる酸化モリブデン系ナノシートにおいてさらに研究を進めた。ルテニウム系、白金系、酸化モリブデン系、いずれのナノシートにおいても中心金属の価数と膜の色には密接な関係がある。特に導電性を発現していない状態では分子性であり、UV-Visスペクトルにおいて吸収ピークを確認できる。最終年度では酸化モリブデン系ナノシートにおいて透明導電性基板上(ITO, FTO等)に製膜する条件出しを行い、電気化学的な還元について検討を行った。今後、ルテニウム系や白金系においても同様に製膜条件を出してナノスケールでの反応炉を構築できれば、合金化のプロセスについてより詳細な結果が得られるのものと期待される。
本研究では、反応解析のための放射光in-plane回折実験用のための装置開発も行ってきた。KEK PF BL6Cに設置した表面回折計では、すでに雰囲気制御、加熱、光照射をするためのチャンバーは整備済である。ナノシートの二次処理に着目して研究を行うことから、実験室で二次処理を施したサンプルを大気暴露せずにPFへ運べるように令和３年度には小型・軽量を考慮した試料搬送機構を先に開発した。令和４年度は合成したナノシート薄膜を実際に二次処理を行えるようにサンプルの設置方法（土台、基板）の検討を行った。最終年度はこれらの成果発表を行った。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
