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遷移金属リン化物の非古典的単一機構成長

研究課題

研究課題/領域番号 16K04885
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料化学
研究機関新潟大学

研究代表者

齊藤 健二  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60397669)

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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードMoP / Oriented Aggregation / 水素生成用電極触媒 / リン化モリブデン / 液相成長 / 水素生成電極触媒 / 遷移金属リン化物 / 非古典的成長機構 / 電気化学的水素生成触媒
研究成果の概要

本研究課題は、水素生成のための電極触媒として優れた性能を示すことが知られているリン化モリブデン(MoP)を、微結晶同士の融合で進行する非古典的な機構(Oriented Aggregation、OA)により液相成長させるための技術開発を行うことを目的とした。反応物や合成前駆体をスクリーニングし、最終的にMoPが液相合成できることを見いだした。本法で得られたMoPの粒子サイズは200 nm前後となり、固相法で得たもの(10 μm程度)よりも格段に小さくなった。MoPの示した電気化学的水素生成反応における過電圧は、固相法で作製したものよりも小さい値を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非古典的結晶化機構の理解および意図的に引き起こすための技術開発は、大変注目されている課題である(Raju, M. et al., Nano Lett. 2014, 14, 1836-1842.)。先行研究結果を基に、本機構の鍵とされる「仮説を実証」するため、非古典的結晶化による合成の前例がない金属リン化物、特にMoP合成に取り組む試みであり、科学技術のさらなる発展に必要な研究であると考えられる。

報告書

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

    (18件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Preparation of stable silver nanoparticles having wide red to near-infrared extinction2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kawamura, K. Matsubara, S. Sakai, K. Sasaki, M. Saito, K. Saito, M. Yagi, W. Norimatsu, R. Sasai, M. Kusunoki, M. Eguchi, S. Yin, Y. Asakura, T. Yui
    • 雑誌名

      Global Challenges

      巻: 2 号: 3 ページ: 1700105-1700105

    • DOI

      10.1002/gch2.201700105

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tunable Mesoporous Structure of Crystalline WO3 Photoanode toward Efficient Visible-Light-Driven Water Oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Chandra Debraj、Saito Kenji、Yui Tatsuto、Yagi Masayuki
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: 6 号: 12 ページ: 16838-16846

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.8b04166

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible Light-Driven Water Oxidation on an In Situ N2-Intercalated WO3 Nanorod Photoanode Synthesized by a Dual-Functional Structure-Directing Agent2018

    • 著者名/発表者名
      Li Dong、Takeuchi Ryouchi、Chandra Debraj、Saito Kenji、Yui Tatsuto、Yagi Masayuki
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 11 号: 7 ページ: 1151-1156

    • DOI

      10.1002/cssc.201702439

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile Templateless Fabrication of a Cobalt Oxyhydroxide Nanosheet Film with Nanoscale Porosity as an Efficient Electrocatalyst for Water Oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Chandra Debraj、Tanaka Kou、Takeuchi Ryouchi、Abe Naoto、Togashi Takanari、Kurihara Masato、Saito Kenji、Yui Tatsuto、Yagi Masayuki
    • 雑誌名

      ChemPhotoChem

      巻: 2 号: 3 ページ: 332-339

    • DOI

      10.1002/cptc.201700200

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient catalyst film fabricated by electrophoretic deposition of cobalt hydroxide for electrochemical water oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Ryouchi、Sato Tetsuya、Masaki Takeshi、Aiso Kaoru、Chandra Debraj、Saito Kenji、Yui Tatsuto、Yagi Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 358 ページ: 395-401

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2017.09.052

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology Control of Energy-Gap-Engineered Nb2O5 Nanowires and the Regioselective Growth of CdS for Efficient Carrier Transfer Across an Oxide-Sulphide Nanointerface2017

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Tomoki、Yamada Miyu、Sato Yuki、Okuyama Shohei、Yui Tatsuto、Yagi Masayuki、Saito Kenji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-017-05292-2

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanistic Insight into Reversible Core Structural Changes of Dinuclear μ-Hydroxoruthenium(II) Complexes with a 2,8-Di-2-pyridyl-1,9,10-anthyridine Backbone Prior to Water Oxidation Catalysis2017

    • 著者名/発表者名
      Hirahara Masanari、Nagai Sho、Takahashi Kosuke、Watabe Shunsuke、Sato Taisei、Saito Kenji、Yui Tatsuto、Umemura Yasushi、Yagi Masayuki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 号: 17 ページ: 10235-10246

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b00978

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superior Inorganic Ion Cofactors of Tetraborate Species Attaining Highly Efficient Heterogeneous Electrocatalysis for Water Oxidation on Cobalt Oxyhydroxide Nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Ryouchi、Sato Tetsuya、Tanaka Kou、Aiso Kaoru、Chandra Debraj、Saito Kenji、Yui Tatsuto、Yagi Masayuki
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 9 号: 42 ページ: 36955-36961

    • DOI

      10.1021/acsami.7b13817

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbonate ions induce highly performed electrocatalytic water oxidation by cobalt oxyhydroxide nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      K. Aiso, R. Takeuchi, T. Masaki, D. Chandra, K. Saito, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      ChemSusChem.

      巻: 10 号: 4 ページ: 687-692

    • DOI

      10.1002/cssc.201601494

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dual-functional surfactant-templated strategy for synthesis of an in-situ N2-intercalated mesoporous WO3 photoanode for efficient visible-light-driven water oxidation2017

    • 著者名/発表者名
      D. Li, D. Chandra, R. Takeuchi, T. Togashi, M. Kurihara, K. Saito, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 印刷中 号: 27 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/chem.201700088

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films2017

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, Kazuhisa Matsubara, Kazuki Kawamura, Shiori Saito, Kenji Yagi, Masayuki Yui, Tatsuto
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 119 号: 119 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3791/55169

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Color tuning of cationic pyrene derivatives on a clay nanosheet: Retardation of gradual redshift on clay2017

    • 著者名/発表者名
      D. Morimoto, K. Sato, K. Saito, M. Yagi, S. Takagi, T. Yui
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol., A, Chem.

      巻: 337 ページ: 112-117

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2017.01.023

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly efficient electrocatalysis and mechanistic investigation of intermediate IrOx(OH)y nanoparticle films for water oxidation2016

    • 著者名/発表者名
      D. Chandra, D. Takama, T. Masaki, T. Sato, N. Abe, T. Togashi, M. Kurihara, K. Saito, T. Yui and M. Yagi
    • 雑誌名

      ACS Catal.

      巻: 6 号: 6 ページ: 3946-3954

    • DOI

      10.1021/acscatal.6b00621

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Characterization of interfacial charge transfer photoexcitation on polychromium-oxo-electrodeposited TiO2 as an earth-abundant photoanode for visible-light-driven water oxidation2016

    • 著者名/発表者名
      D. Chandra, R. Tsuriya, T. Sato, D. Takama, N. Abe, M. Kajita, D. Li, T. Togashi, M. Kurihara, K. Saito, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      ChemPlusChem.

      巻: 81 号: 10 ページ: 1116-1122

    • DOI

      10.1002/cplu.201600288

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] d0 transition metal oxide porous crystal for energy application2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Saito
    • 学会等名
      Nano-S&T 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規多孔性無機結晶 H2Ta4O11の合成と機能2017

    • 著者名/発表者名
      桑原大地, 由井樹人, 八木政行, 齊藤健二
    • 学会等名
      日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      日本大学、東京
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] d0 Transition Metal Oxide Nanowire with Visible Light Response2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Saito
    • 学会等名
      Nano S&T-2016, Singapore
    • 発表場所
      Singapore, Republic of Singapore
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Porous Crystals of d0 Transition Metal Oxides Derived Through Enforced Ion Exchange Reaction2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Saito, Daichi Kuwabara, Yuki Sato, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi
    • 学会等名
      XXV International Materials Research Congress 2016
    • 発表場所
      Cuncun, Mexico
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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