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Hierarchically-nanostructured carbon particles for energy resource and storage applications

研究課題

研究課題/領域番号 15K18257
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関広島大学

研究代表者

バルギス ラトナ  広島大学, 工学研究院, 助教 (70731917)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードAerosol process / Nanostructured carbon / Energy resources / Energy storages / Polymer / Polymers / nanostructured Pt/C / aerosol process / Phenolic resin / PSL / Self-Organization / Fluid flow model
研究成果の概要

本研究では、炭素担持白金(Pt/C)電極触媒の触媒性能に及ぼす種々のカーボンナノ構造の効果を実験的および数値的に評価した。Pt/C触媒は、エアロゾルスプレー熱分解とそれに続くマイクロ波プロセスを用いて調製した。多孔質Pt/C触媒の電気化学的表面積は、中空または緻密なPt/Cのものより2倍以上であった。メソ細孔とマクロ細孔との間のバランスもまた重要であることが見出されている。流体フローモデルは、良好な酸素輸送が触媒活性に寄与していることを示した。さらに、多孔質炭素へのNドーピングの添加は、電極触媒性能をさらに増加させる可能性がある。一方、中空球状炭素の形成は良好なキャパシタンス性能を与えた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件) 備考 (7件)

  • [国際共同研究] ITS, Indonesia(Indonesia)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Warsaw University(Poland)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Virginia Commonwealth University (VCU)(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Tsinghua University(China)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ITS, Indonesia(Indonesia)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Virginia Commonwealth University(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Tsinghua University(China)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Controlled Surface Topography of Particle Nanostructures by Spray Drying Process2017

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis, L. Gradon, L. Ernawati, T. Ogi, K. Okuyama
    • 雑誌名

      AIChE Journal

      巻: 63 号: 5 ページ: 1503-1511

    • DOI

      10.1002/aic.15682

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tunable Synthesis of Mesoporous Silica Particle with a Unique Radially Oriented Pore Structures from Tetramethyl Orthosilicate via Oil-Water Emulsion Process2017

    • 著者名/発表者名
      L. Ernawati, R. Balgis, T. Ogi, K. Okuyama
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 3 ページ: 783-790

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b04023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of acetone Role of acetone on the formation of highly dispersed cationic polystyrene nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      L. Ernawati, R. Balgis, T. Ogi, K. Okuyama, T. Takada
    • 雑誌名

      Chemical and Process Engineering Journal

      巻: 38 号: 1 ページ: 5-18

    • DOI

      10.1515/cpe-2017-0002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of nitrogen-functionalized macroporous carbon particles via spray pyrolysis of melamine-resin2016

    • 著者名/発表者名
      A. F. Arif, Y. Chikuchi, R. Balgis, T. Ogi, K. Okuyama
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 号: 86 ページ: 83421-83428

    • DOI

      10.1039/c6ra15217a

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rapid microwave-assisted synthesis of nitrogen-functionalized hollow carbon spheres with high monodispersity2016

    • 著者名/発表者名
      A. F. Arif, Y. Kobayashi, R. Balgis, T. Ogi, H. Iwasaki, K. Okuyama
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 107 ページ: 11-19

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2016.05.048

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tailored synthesis of macroporous Pt/WO3 photocatalyst with nanoaggregates via flame assisted spray pyrolysis2016

    • 著者名/発表者名
      O. Arutanti, A. F. Arif R. Balgis, T. Ogi, F. Iskandar, K. Okuyama
    • 雑誌名

      AIChE Journal

      巻: 62 号: 11 ページ: 3864-3873

    • DOI

      10.1002/aic.15349

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphology-Dependent Electrocatalytic Activity of Nanostructured Pt/C Particles from Hybrid Aerosol-Colloid Process2016

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis, A. F. Arif, T. Mori, T. Ogi, K. Okuyama, and G. M. Anilkumar
    • 雑誌名

      AIChE Journal

      巻: 62 号: 2 ページ: 440-450

    • DOI

      10.1002/aic.15059

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental and Theoretical Approach to Evaluation of Nanostructured Carbon Particles Derived from Phenolic Resin via Spray Pyrolysis2015

    • 著者名/発表者名
      A. F. Arif, R. Balgis, T. Ogi, T. Mori and K. Okuyama
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 271 ページ: 79-86

    • DOI

      10.1016/j.cej.2015.02.078

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphology control of hierarchical porous carbon particles from phenolic resin and polystyrene latex template via aerosol process2015

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis, T. Ogi, A.F. Arif,G. Anilkumar, T. Mori, and K. Okuyama
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 84 ページ: 281-289

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2014.12.010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Synthesis of Nanostructured Particles via Spray Process for Energy Application2017

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis
    • 学会等名
      Guest Lecture at Department of Chemical Engineering
    • 発表場所
      スラバヤ工科大学(ITS, Indonesia)
    • 年月日
      2017-03-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of nanostructured Pt/C particles morphologies on electrocatalytic activity2017

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis*, A. F. Arif, T. Ogi, K. Okuyama
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] [The SCEJ Award for Outstanding Young Researcher] Spray Route to Synthesize Nanostructured Carbon Particle for Energy and Environmental Application2017

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Hollow Structured Carbon Nitride Particles and their Characterization2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ogi, A. F. Arif, R. Balgis, K. Okuyama
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of hollow nanostructured silica particle and their application for optically transparent and thermally insulating polymer2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ogi, L. Ernawati, R. Balgis, K. Okuyama
    • 学会等名
      KIChE-SCEJ joint symposium I
    • 発表場所
      Daejeon Convention center, Korea
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 噴霧熱分解法によるポーラス窒化炭素微粒子の合成2016

    • 著者名/発表者名
      築地 陽平, R. Balgis, 荻 崇, 奥山 喜久夫
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ波加熱による窒素ドープカーボン微粒子の中空構造化2016

    • 著者名/発表者名
      小林 祐真, 荻 崇, R. Balgis, 奥山 喜久夫
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of α″-Fe16N2 nanoparticles-PVP composite fiber via magneto-electrospinning2016

    • 著者名/発表者名
      C. W. Kartikowati, R. Balgis, T. Ogi, K. Okuyama, L. Bao, K. Seki
    • 学会等名
      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of highly ordered macroporous structures of Pt/WO3 particles via spray drying method and their photocatalytic performance2016

    • 著者名/発表者名
      O. Arutanti, R. Balgis, T. Ogi, K. Okuyama, L. Bao, K. Seki
    • 学会等名
      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-04-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hierarchical Porous Carbon Particles Prepared via Spray Pyrolysis of Phenolic Resin and PSL2016

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis*, T. Mori, A. F. Arif, T. Ogi, K. Okuyama
    • 学会等名
      Society of Chemical Engineering of Japan 81st International Annual Meeting (SCEJ 81)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Nanostructured Particles via Aerosol Process for Energy & Environmental Application2015

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis*
    • 学会等名
      Guest Lecture at Department of Environmental Engineering
    • 発表場所
      Tsinghua University, Beijing, Republic of China
    • 年月日
      2015-12-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aerosol Synthesis of Hierarchical Nanostructured Carbon Particles using a Dual Polymer System2015

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis*
    • 学会等名
      The 6th Nanoscience and Nanotechnology Symposium (NNS 2015)
    • 発表場所
      Solo, Indonesia
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aerosol Synthesis of Nanostructured Carbon Particles from Dual Polymer System2015

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis*, K. Okuyama
    • 学会等名
      European Aerosol Conference (EAC 2015)
    • 発表場所
      Milan, Italia
    • 年月日
      2015-09-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoparticles Dispersion and Nanostructurization for Energy and Environmental Applications2015

    • 著者名/発表者名
      R. Balgis*
    • 学会等名
      Guest Lecture at Department of Mechanical and Nuclear Engineering
    • 発表場所
      Virginia Commonwealth University (VCU), Virginia, USA
    • 年月日
      2015-07-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] Homepage

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/balgis/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Researcher ID

    • URL

      http://www.researcherid.com/ProfileView.action?returnCode=ROUTER.Unauthorized&Init=Yes&SrcApp=CR&queryString=KG0UuZjN5WlJbg0vdKZlTyZ75MUcYAOMOBhvx0Bo5bU%253D

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Faculty Profile (Hiroshima University Homepage)

    • URL

      http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/en.521e9e470fc881ab520e17560c007669.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] ORCID

    • URL

      http://orcid.org/0000-0002-3252-5739

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?user=o8ZaolIAAAAJ&hl=en&oi=ao

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] Ratna Balgis Homepage

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/balgis/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Researcher ID

    • URL

      http://www.researcherid.com/ProfileView.action?SID=V1jVTIXDBqXfZKRhCea&returnCode=ROUTER.Success&queryString=KG0UuZjN5WlJbg0vdKZlTyZ75MUcYAOMOBhvx0Bo5bU%253D&SrcApp=CR&Init=Yes

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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