| Project/Area Number |
22K19083
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 36:Inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
|
|---|
| Keywords | イオン液体 / 金属スパッタリング / 単粒子層 / 複合ナノ粒子 / 金属ー半導体複合体 / スパッタ蒸着 / 電気化学特性 / ヘテロ接合 / 異方性形状ナノ粒子 / 光触媒 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究は、イオン液体に減圧下で金属スパッタ蒸着することで、単分散な金属ナノ粒子を高精度に作製する手法（イオン液体/金属スパッタ蒸着法）を応用し、イオン液体表面に一次元の異方性をもつヘテロ接合ナノロッド粒子を精密に作製する。さらに、ロッド粒子の異方性をそろえて三次元的に電極上に積層して、新規なナノ粒子集積体を創製する。
|
| Outline of Final Research Achievements |
A monolayer film composed of metal-semiconductor composite nanoparticles was fabricated by sequentially sputter-depositing metals onto an ionic liquid surface. At first, Au was sputter-deposited onto the ionic liquid, forming a monolayer film of Au nanoparticles on the liquid surface. Subsequently, Ni was sputter-deposited onto this film and then air-oxidized to produce a monolayer film of Au-NiOx composite nanoparticles. This film was transferred onto a glassy carbon electrode substrate using a horizontal deposition method. The cyclic voltammogram of the Au-NiOx composite revealed an oxidation peak corresponding to the oxidation of Ni(II) to Ni(III), in addition to the reduction peak of the AuOx monolayer on the Au surface. This confirms the formation of a monolayer film composed of Au-NiOx metal-semiconductor composite nanoparticles using a method involving sequential metal sputtering onto an ionic liquid.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
金属・半導体からなるナノ粒子は、サイズや形状に依存して物理化学特性が大きく異なる。さらにナノ粒子を異なる材料と複合化させると、ナノ粒子の形状を維持したまま特性を変調でき、触媒活性・光特性の向上を目指して活発に研究されている。本研究では、従来の液相化学合成法とは異なるイオン液体／金属スパッタ蒸着法を用い、新らたな複合ナノ粒子の合成法を確立した。さらに得られた複合ナノ粒子の自己組織化による単粒子層形成を確認できた。この方法をさらに発展させることで、従来法では作製困難な複合ナノ粒子集積体が作製できるようになり、新たな機能材料開発の手法になると期待される。
|
