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放射線還元法を利用した無電解めっき代替技術の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J00512
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 原子力学
研究機関大阪大学

研究代表者

大久保 雄司  大阪大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012 – 2014-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2013年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2012年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード放射線化学 / 無電解めっき / 還元 / 電子線 / XAFS
研究概要

初年度は、電子線照射還元法によりプラスチック基板上に金属膜を作製することに成功したため、本年度は、放射線還元法により製膜した金属膜の解析に注力した。まず、出発原料水溶液へ投入するAuイオン濃度を三段階(2mM, 5mM, 40mM)に変化させ、得られたAu膜の変化を調査した。投入Au濃度により、Au膜の色が目視でもわかるほど異なった。見た目の変化の原因を明らかにするため、蛍光X線(XRF)分光測定により、プラスチック基板上のAu堆積量[mg/cm^2]を調査した。投入イオン濃度の増加に伴い、Au堆積量が増加していた。さらに、エネルギー分散型X線(EDX)分析装置を備えた走査型電子顕微鏡(SEM)により、放射線還元法で製膜したAu膜の表面を観察した。投入Au濃度を2mMにした場合は1μm以下の微細な粒子が大半を占めたが、投入Au濃度を5mMにした場合はAu粒子同士が数珠のように連なった。さらに投入Au濃度を高くすると、1μm以上の粒子が増加し微細な粒子が減少していた。これらの結果より、投入Au濃度により、Auめっき膜の構造が異なることが明らかになった。X線回折(XRD)測定により、Au膜の結晶性を評価した。Au (111)面、Au (200)面、Au (220)面、Au (311)面に帰属するピークのみが観察され、Au酸化物やAu塩化物を示すピークは観察されなかった。この結果より、放射線還元法で製膜したAu膜は、Au-metalの単相であることが明らかになった。次に、Au膜とプラスチック基板との間の密着力を評価するため、テープ剥離試験および超音波洗浄前後に、SEM-EDXによるAuマッピングを行った。超音波洗浄およびテープ剥離試験後であっても、プラスチック基板上ではAuが検出され、さらにAu膜はアイランド状になっておらず、Auが基板表面全体を被覆していた。これらの結果より、放射線還元法で作製されたAu膜は、耐剥離性に優れていることが明らかになった。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (16件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Pt/TiO_2 composite nanoparticles synthesized by electron beam irradiation for preferential CO oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      S Kageyarna, Y. Sugano, Y. Hamaguchi, J. Kugai, Y. Ohkubo, et al.
    • 雑誌名

      Materials Research Bulletin

      巻: Vol.48 号: 4 ページ: 1347-1351

    • DOI

      10.1016/j.materresbull.2012.11.028

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of structure and catalytic performance of Pt-Co and Pt-Cu bimetallic catalysts supported on Al_2O3 and CeO_2 synthesized by electron beam irradiation method for preferential CO oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kugai, T. Moriya, S. Seino, T. Nakagawa, Y. Ohkubo, et al.
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: Vol.38 号: 11 ページ: 4456-4465

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2013.01.159

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of CeO_2 support properties on structure of Pt-Cu nanoparticles synthesized by electron beam irradiation method for preferential CO oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kugai, T. Moriya, S. Seino, T. Nakagawa, Y. Ohkubo, et al.
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: Vol.223 ページ: 347-355

    • DOI

      10.1016/j.cej.2013.02.116

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CuO role in γ-Fe_2O_3 supported Pt-Cu bimetallic nanoparticles synthesized by radiation-induced reduction as catalysts for preferential CO oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Moriya, J. Kugai, S. Seino, Y. Ohkubo, T. Nakagawa, el al.
    • 雑誌名

      Journal of Nanoparticle Research

      巻: Vol.15 号: 2

    • DOI

      10.1007/s11051-013-1451-6

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiolytic synthesis of PtRu/C nanoparticles using high-energy electron beam-Effect of off control on PtRu mixing state and catalytic activity-2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, S. Kageyama, S. Seino, T. Nakagawa, J. Kugai, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Nanoparticle Research

      巻: Vol.15

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of carbon-supported PtCo nanoparticle catalysts for the oxygen reduction reaction in polymer electrolyte fuel cells by an electron-beam irradiation reduction method2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, Y. Hamaguchi, S. Seino, T. Nakagawa, S. Kageyama, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: Vol.48 号: 14 ページ: 5047-5054

    • DOI

      10.1007/s10853-013-7292-y

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active metal-oxide interfaces in supported Pt-Cu/CeO_2 and mechanically mixed Pt -Cu+CeO_2 catalysts synthesized by an electron beam irradiation method for selective CO oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kugai, T. Moriya, S. Scino, T. N akagawa, Y. Ohkubo, et al.
    • 雑誌名

      Catalyst Letter

      巻: Vol.143 ページ: 1182-1187

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of bicomponent metal-oxide composites synthesized by electron bcpm irradiation method2013

    • 著者名/発表者名
      J. Kugai, T. Moriya, S. Seino, T. Nakagawa, Y. Ohkubo, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: Vol.577 ページ: 125-130

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2013.04.135

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of decrease in the size of Pt nanoparticles using sodium phosphinate on electrochemically active surface area2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, S. Seino, S. Kageyama, J. Kugai, T. Nakagawa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Wanoparticle Research

      巻: Vol.16 号: 2

    • DOI

      10.1007/s11051-013-2237-6

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and catalytic performance of Pt-Cu bimetallic catalysts synthesized by radiation-induced reduction method in aqueous phase2013

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Kugai
    • 雑誌名

      Jounal of Physical Chemistry C

      巻: Vol.117 号: 11 ページ: 5742-5751

    • DOI

      10.1021/jp311600y

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced electrochemical stability of PtRuAu/C catalyst synthesized by radiolytic process2012

    • 著者名/発表者名
      Satoru Kageyama
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research

      巻: Vol.27 号: 7 ページ: 1037-1045

    • DOI

      10.1557/jmr.2012.65

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiation induced synthesis of PtCu/C nanoparticles using high-energy electron beam2012

    • 著者名/発表者名
      Satoru Kageyama
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: Vol.82 ページ: 33-35

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2012.05.038

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of for Pt-Cu bimetallic catalysts synthesized by electron beam irradiation method on preferential CO oxidation2012

    • 著者名/発表者名
      Junichiro Kugai
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B: Environmental

      巻: Vol.126 ページ: 306-314

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2012.07.028

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon supported AuPd bimetallic nanoparticles synthesized by high-energy electron beam irradiation for direct formic acid fuel cell2012

    • 著者名/発表者名
      Yuji Ohkubo
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: Vol.48 ページ: 2142-2150

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金めっきへの電子照射法の適用の試み2014

    • 著者名/発表者名
      山本孝夫, 大久保雄司, 清野智史, 中川貴
    • 学会等名
      金属学会(2014年春季溝演大会)
    • 発表場所
      東京工業大学大 岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法を用いたDEFC用カーボン担持Pt-SnO_2触媒の構造制御2014

    • 著者名/発表者名
      岡崎倫久, 清野智史, 大久保雄司, 中川貴, 山本孝夫
    • 学会等名
      触媒学会(第113回触媒討論会〉
    • 発表場所
      ロワジールホテル豊橋(愛知県豊橋市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法により合成したPt-Cu二元系触媒のCO酸化活性点とその構造2013

    • 著者名/発表者名
      久貝潤一郎
    • 学会等名
      触媒学会(第111回触媒討論会)
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2013-03-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 白色X線による金イオンの還元とDXAFSによる還元過程の追跡2013

    • 著者名/発表者名
      中川貴
    • 学会等名
      物構研サイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場エポカル
    • 年月日
      2013-03-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電子線照射還元法を利用した新規めっき技術の開発2013

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 清野智史, 中川貴, 久貝潤一郎, 他
    • 学会等名
      ナノ学会(第11回大会)
    • 発表場所
      東京工業大学 百年記念館(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法で合成した炭素担持PtCuナノ粒子の熱処理による触媒活性の向上と構造の変化2013

    • 著者名/発表者名
      久保田千尋, 久貝潤一郎, 大久保雄司, 清野智史, 他
    • 学会等名
      ナノ学会(第11回大会)
    • 発表場所
      東京工業大学 百年記念館(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法で合成したPtRu/Cナノ粒子触媒の熱処理による構造への影響2013

    • 著者名/発表者名
      清野智史, 森末真人, 大久保雄司, 久貝潤一郎, 他
    • 学会等名
      ナノ学会(第11回大会)
    • 発表場所
      東京工業大学 百年記念館(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法で合成したPt-Cu粒子の構造とCO酸化および酸素還元特性2013

    • 著者名/発表者名
      久貝潤一郎, 清野智史, 中川貴, 太久保雄司, 他
    • 学会等名
      触媒学会(第112回触媒討論会)
    • 発表場所
      秋田大学 手形キャンパス(秋田県秋田市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線照射還元法を利用した新規触媒フリーAu無電解めっき技術の研究開発2013

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 清野智史, 久貝潤一郎, 中川貴, 他
    • 学会等名
      表面技術協会(第128回講演大会)
    • 発表場所
      福岡工業大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法を用いた直接エタノール型燃料電池用PtSnO_2/C触媒の合成2013

    • 著者名/発表者名
      岡崎倫久, 清野智史, 大久保雄司, 中川貴, 山本孝夫
    • 学会等名
      触媒学会(第6回新電極触媒シンポジウム)
    • 発表場所
      材料科学技術振興財団(長野県北佐久郡)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of carbon supported Pt-SnO_2 using electron beam irradiation method for ethanol oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Okazaki, S. Seino, Y. Ohkubo, J. Kueai, T. Nakagawa, et al.
    • 学会等名
      Materials Research Society (Fall meeting 2013)
    • 発表場所
      Sheraton Boston Hotel (Massachusetts, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of methanol oxidation catalytic activities of radiochemically synthesized PtRu/C nanoparticles by post annealing process2013

    • 著者名/発表者名
      S. Seino, M. Morisue, Y. Ohkubo, I Kugai, T. Nakagawa, et al.
    • 学会等名
      Materials Research Society (Fall meeting 2013)
    • 発表場所
      Sheraton Boston Hotel (Massachusetts, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MeV領域電子線による機能性ナノ粒子材料の創製2012

    • 著者名/発表者名
      山本孝夫(基調講演)
    • 学会等名
      日本応用物理学会(励起ナノプロセス第8回研究会)
    • 発表場所
      大阪大学中之島センター(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法を用いた担持Pt-Cuナノ粒子合成2012

    • 著者名/発表者名
      久貝潤一郎
    • 学会等名
      触媒学会(第110回触媒討論会)
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2012-09-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電子線還元法で合成したPtSnO_2/C触媒のXAFS解析2012

    • 著者名/発表者名
      景山悟
    • 学会等名
      日本XAFS研究会(第15回XAFS討論会)
    • 発表場所
      白兎会館(鳥取県)
    • 年月日
      2012-09-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 電子線照射還元法により合成したPtRu/Cナノ粒子の微細化2012

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 学会等名
      ナノ学会(第10回大会)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2012-06-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.mit.eng.osaka-u.ac.jp/mt2/amamotolab.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.mit.eng.osaka-u.ac.jp/mt2/yamamotolab.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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