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脱合金化法を用いた機能性酸化セリウムナノ材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04209
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関信州大学

研究代表者

浅尾 直樹  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (60241519)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード酸素吸蔵活性 / 酸化セリウム / CZ固溶体 / 脱合金酸化 / ナノ材料 / 環境材料 / 酸素吸蔵能 / 脱合金化 / 触媒・化学プロセス / 金属物性 / ナノ粒子
研究成果の概要

酸化セリウム系材料は酸素吸蔵能を持つため、自動車等の排ガス浄化のための助触媒に利用されているが、低温域では活性が低下するため、その活性向上が望まれている。報告者は、自身が開発した脱合金酸化法による金属酸化物ナノ材料の作製法を利用して、セリウム-アルミニウム二元合金からナノロッド形状を有する酸化セリウムを合成することに成功した。本材料は従来の材料と比較して低温域においても酸素吸蔵活性を示したが耐熱性が低かった。そこで、次にセリウム-ジルコニウム-アルミニウム三元合金からナノロッド状セリア・ジルコニア(CZ)固溶体を作製したところ、低温域における酸素吸蔵活性と共に耐熱性を向上させることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、環境保護や省資源化の観点からハイブリッド自動車やアイドリングストップ技術の普及が進んでいる。そのため、エンジンが低温の時や回転数が低い時に排出される低温の排ガスをより効率的に浄化する必要性がある。今回報告者は、自身が開発した脱合金酸化法を用いて新たな酸化セリウム系材料の開発に成功し、低温域における活性向上に成功した。本結果は、自動車排ガス触媒の低温域における性能向上に資するものであり、世界的な環境保護に大きく寄与するものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] 脱合金酸化法を用いた酸化セリウムナノ材料の開発と酸素吸蔵活性評価2019

    • 著者名/発表者名
      桑原 聖、浅尾直樹
    • 雑誌名

      ファインケミカル

      巻: 48 ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 脱合金酸化法を用いたセリア-ジルコニア固溶体の作製2019

    • 著者名/発表者名
      桑原聖、佐野花織、梅津理恵、加藤秀実、羽田政明、浅尾直樹
    • 学会等名
      第123回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] セリア系酸化物の新規作製法の開発と耐熱性評価2019

    • 著者名/発表者名
      桑原聖、佐野花織、梅津理恵、加藤秀実、羽田政明、浅尾直樹
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 脱合金酸化法を用いたセリウムナノ材料の作製と機能性評価2018

    • 著者名/発表者名
      桑原 聖、浅尾直樹
    • 学会等名
      日本金属学会北陸信越支部 日本鉄鋼協会北陸信越支部 平成30年度総会・連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環境問題に役立つナノ材料2018

    • 著者名/発表者名
      浅尾直樹
    • 学会等名
      AREC-Fiiプラザ 第201回リレー講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脱合金化法を利用したナノ材料の作製と応用2018

    • 著者名/発表者名
      浅尾直樹
    • 学会等名
      日本金属学会・日本鉄鋼協会 北陸信越支部 平成30年度第1回材料技術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Metal Oxide Nanomaterials with Dealloying-Oxidation Approach for Green Chemistry2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Asao
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Metal Oxide Nanomaterials with Dealloying-Oxidation Method2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Asao
    • 学会等名
      INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PURE & APPLIED CHEMISTRY
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cerium oxide nanorods with unprecedented low-temperature oxygen storage capacity2016

    • 著者名/発表者名
      N. Asao
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Nanotechnology (IEEE Nano 2016)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-08-22
    • 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] Nanostructured Porous Gold Materials as Efficient Catalysts for Molecular Transformations2016

    • 著者名/発表者名
      N. Asao
    • 学会等名
      EMN Meeting on Mesoporous Materials
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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