| 研究課題/領域番号 |
15K05387
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
リャーリン アンドレイ 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, NIMS特別研究員 (70542273)
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| 研究協力者 |
武次 徹也
前田 理
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | クラスター / 理論化学 / 触媒反応 / 表面・界面 / nanocatalysis / metal clusters / theoretical chemistry / electrocatalysis / ORR / electrochemistry |
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| 研究成果の概要 |
本研究では構造と担持基板の効果に着目して、豊富元素新規ナノ触媒の理論設計を行った。構造が柔軟な金属クラスターの最安定および準安定構造の二原子分子吸着解離反応の触媒経路を、反応経路自動探索法を用いて系統的探索して構造異性体がより高い触媒活性を持ちうることを初めて明らかにした。酸化物基板担持によって機能修飾されたNiクラスター触媒のH2脱離反応に加えて、単層の窒化ホウ素、あるいはそのNあるいはCによる部分置換体が酸素還元反応や水素精製反応などにおける新規電極触媒として有望であることを明らかにした。以上、豊富元素化合物を活性化して貴金属を代替する新規触媒材料開発に向けた設計指針を十分明らかにできた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Strategy for a systematic analysis and prediction of reactivity of small metal clusters accounting for structural fluxionality has been developed. It is demonstrated the ability to functionalize inert materials and design effective nanocatalysts using materials had never been considered as catalyst.
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