研究課題/領域番号 |
16H02074
|
研究種目 |
基盤研究(A)
|
配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
ナノ構造化学
|
研究機関 | 大阪大学 |
研究代表者 |
竹田 精治 大阪大学, ナノサイエンスデザイン教育研究センター, 特任教授 (70163409)
|
研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
配分額 *注記 |
43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 32,630千円 (直接経費: 25,100千円、間接経費: 7,530千円)
|
キーワード | 触媒 / 金触媒 / 透過電子顕微鏡 / 環境制御 / 活性構造 / 一酸化炭素の低温酸化 / 触媒の動的構造 / その場観察 / 環境制御透過電子顕微鏡 / 触媒の活性構造 / 金ナノ粒子 / ポーラス金 / ダイナミックス / 環境制御TEM / ナノ材料 / 環境制御・透過電子顕微鏡 / 金ナノ粒子触媒 / 透過電子顕微鏡法 / 金 / 第一原理計算 |
研究成果の概要 |
金触媒による一酸化炭素の室温酸化のメカニズムについて環境制御・その場透過電子顕微鏡観察・解析および第一原理解析をおこなった。その結果、ポーラス金触媒(内部にスポンジ状の空洞をもつ金薄膜)では、反応ガス中および酸素雰囲気中で不純物の銀が金表面に数原子コラムサイズの酸化物AgOクラスターを自己形成すること、および、このクラスターの原子的構造は酸素雰囲気中では安定だが反応ガス中では時間とともに揺らぐことを明らかにした。ポーラス金触媒は、金ナノ粒子触媒(金ナノ粒子を金属酸化物に坦持した触媒)の逆触媒であり、金触媒において触媒活性な原子的構造の本質は金と金属酸化物の界面であると統一的に示された。
|
研究成果の学術的意義や社会的意義 |
触媒能のメカニズムが原子・分子スケールで解明できれば試行錯誤ではなく学術的なアプローチによって新規触媒の開発および既存の触媒の改良が可能となり社会的意義は大きい。そのためには、触媒として機能している実環境下で触媒能を発現する原子的構造を解明することが必須である。本研究は、金触媒においては実環境下で触媒活性となる原子的構造が生成して、さらにこの活性構造は時間とともに揺らいでいることを初めて実証した。金触媒における触媒能のメカニズムを解明する上で重要な成果であり学術的な価値は高く社会的にも意義深い。
|