| 研究課題/領域番号 |
14340213
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機能・物性・材料
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
市川 勝 北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (70176288)
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| 研究分担者 |
福岡 淳 北海道大学, 触媒化学研究センター, 助教授 (80189927)
稲垣 伸二 (株)豊田中央研究所, フロンティア研究部門, 第2グループリーダー
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2003年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
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| キーワード | ハイブリッドメソ細孔材料 / ナノ構造体 / 鋳型合成 / 集積触媒素子 / Zeoenzyme / ナノ細線 / ナノ粒子 |
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| 研究概要 |
平成14年度には、まず有機基成分を(-CH_2-)n (n=2)及びフェニレン基に持つ有機・無機ハイブリッドメソ多孔質材を合成法の確立とハイブリッドメソ空間での金属及び合金ナノ細線や一次元ナノ粒子などのナノ構造体のシップインボトル合成法の展開研究を行った。メソ細孔に導入したH_2PtCl_6やHPdCl_4の還元反応を光照射下で行うことにより、ハイブリッドメソ細孔内にアレイ型ネックレスナノ細線を作成することができた。平成15年度には、水蒸気雰囲気下での水素還元により数mμ長の白金ナノ細線の大量合成法を確立した。白金及びPtRh,PtPdなどの合金のナノ細線を有機・無機ハイブリッドメソ細孔内にネックレスナノ合金細線を作成できた。鋳型合成されたネックレスナノ細線をHF試剤を用いて66%収率で抽出・単離に成功した。単離されたPt及び合金ナノ細線とナノ白金粒子について、単電子伝導性に関するCoulomb-blockage特性とナノ白金細線サイズの間に一定の相関性を見出した。FSM-16やHMM-1細孔内のPt細線は、燃料電池用水素のCO除去に対して高活性で高選択率の触媒特性を示した。平成16年度は、メソ細孔結晶中に白金以外に金、銀、パラジウムなどのナノ金属粒子や金属ナノ細線の合成及び単離抽出法を確立して、ナノ構造体の大量合成と安定化手法を開発した。ハイブリッドメソ空間内の鋳型微細加工に関する研究成果の取りまとめを行い、金属及び合金のナノ粒子や量子細線などの集積型触媒素子に関して触媒機能や特異な物性発現に向けた研究を行った。PROX反応について、FSM-16細孔内Ptナノ細線触媒は、従来法Pt触媒に比べて約300倍程高活性であり、CO酸化選択率は90%以上を示した。CO酸化活性や選択率はナノ構造体の形態や金属-担体相互作用に強く依存することが明らかになった。
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