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Development of a chemical synthesis technique to prepare Cu-Co NWs

研究課題

研究課題/領域番号 16K04891
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
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

クヤウアマン ジョンレーマン  滋賀県立大学, 工学部, 研究員 (70727867)

研究分担者 松本 高利  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50343041)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードAlcohol Reduction / 1-heptanol / Oleylamine / Cu-Co / CO2 reduction reaction / Nanoparticles / Nanowires / Nanotubes / Co-Cu / Polyol / Alcohol / Cobalt / Copper / Cu-Ni / Heptanol / Catalysts
研究成果の概要

Cu-Coナノチューブとナノ粒子はアルコール還元法により合成され、生成メカニズムを提案した。溶媒(アルキル鎖が長いアルコール)、界面活性剤、金属源などは、化学的計算を用いて選択し、実験的に検証された。この点で、1-ヘプタノールは還元電位の低いCu-Coの生成に適していた。同様に、オレイルアミンとCl-/O2の比率はNTsの形成に重要な役割を果たしますが、N2の流量と金属酢酸塩/金属塩化物の混合物がCl-/O2の比率を制御します。Cu-Co NTは、CO2からギ酸へのファラデー効率がCu-Co NPのそれよりも4倍高かった。NTの高い電気触媒特性は、表面における高濃度のCo酸化物の存在による。

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1)Cuベースの1次元NSの合成、それらの形成メカニズム、および寸法、組成を制御するパラメーターは、計算化学を使用して理論的に研究され、後で実験的に検証されてた。特に、還元剤と界面活性剤の選択は、計算化学から得られた結果に基づいて行われました。そして、合成実験は理論的結果に基づいて設計されました。2)この研究で開発された材料は、さらに改善を施せば、非汚染物質の生成物とエネルギーを生成することにより空気品質を向上させるためのCO2還元反応器の電極としての用途に検討できます。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Large-scale Cu Nanowire Synthesis by PVP-Ethylene Glycol Route2018

    • 著者名/発表者名
      Jhon L. Cuya Huaman, Iori Urushizaki, Balachandran Jeyadevan
    • 雑誌名

      Journal of Nanomaterials

      巻: 2018 ページ: 1698357-1698357

    • DOI

      10.1155/2018/1698357

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of Monoalcohol-Copolymer System for High Quality Synthesis of Silver Nanowires2018

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Sugiyama, Shun Yokoyama, Jhon L. Cuya Huaman, Shohei Ida, Takatoshi Matsumoto, Daisuke Kodama, Kimitaka Sato, Hiroshi Miyamura, Yoshitsugu Hirokawa and Jeyadevan Balachandran
    • 雑誌名

      Journal of Colloids and Interfaces

      巻: 527 ページ: 315-327

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2018.05.011

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In-Situ Spectroscopic Studies for obtaining Composition-Controlled Copper-Nickel Nanowires with Enhanced Catalytic Activity2018

    • 著者名/発表者名
      Masanao Ishijima, Shun Yokoyama, Jhon L. Cuya Huaman, Kozo Shinoda, Masahito Uchikoshi, Hiroshi Miyamura, and Balachandran Jeyadevan
    • 雑誌名

      New of Journal of Chemistry

      巻: 42 号: 15 ページ: 13044-13053

    • DOI

      10.1039/c8nj01641k

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Criteria for the Selection of Metal Precursor and Polyol for Effective Synthesis of Metallic Nanostructures2018

    • 著者名/発表者名
      Jeyadevan Balachandran, Hisashi Kaneko, Takayoshi Matsumoto, Jhon L. Cuya, Kazumasa Suzuki, Hiroshi Miyamura
    • 学会等名
      3rd International Conference of Polyol Mediated Synthesis, 25th-27th Jun,Madrid-Spain
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Nickel Coated Copper Nanowires using Polyol Method2018

    • 著者名/発表者名
      Iori Urushizaki, Jhon L. Cuya, Hiroshi Miyamura, Kazumasa Suzuki and Jeyadevan Balachandran
    • 学会等名
      3rd International Conference of Polyol Mediated Synthesis, 25th-27th Jun,Madrid-Spain
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Metallic Nanowires by using Polyol Method2018

    • 著者名/発表者名
      Jhon L. Cuya Huaman, Balachandran Jeyadevan
    • 学会等名
      3rd International Conference of Polyol Mediated Synthesis, 25th-27th Jun,Madrid-Spain
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In situ Spectroscopic Experiments to Analyze the Formation Mechanism of Ni-coated Cu NWs in Alcohol Solution System2018

    • 著者名/発表者名
      Kozo Shinoda, Masahito Uchikoshi, Masanao Ishijima, Jhon L. Cuya Huaman, Balachandran Jeyadevan
    • 学会等名
      3rd International Conference of Polyol Mediated Synthesis, 25th-27th Jun,Madrid-Spain
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高アスペクト比を有する銀ナノワイヤ合成のためのコポリマー保護剤開発2018

    • 著者名/発表者名
      寺田 航平、クヤ ジョン、松本 高利、伊田 翔平、鈴木 一正、宮村 弘、バラチャンドラン ジャヤデワン
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 透明導電膜への応用に向けたアルコール還元法によるニッケル被覆銅ナノワイヤの合成2018

    • 著者名/発表者名
      松尾倖平、石島政直、クヤ・ジョン、鈴木一正、宮村弘、ジャヤデワン・バラチャンドラン
    • 学会等名
      資源素材学会2018「第15回若手研究者・学生のための研究発表会」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高アスペクト比銀ナノワイヤの合成に向けたコポリマー保護材の開発2018

    • 著者名/発表者名
      寺田航平、クヤ ジョン、松本高利、鈴木一正、宮村弘、バラチャンドラン ジャヤデワン
    • 学会等名
      資源素材学会2018 「第15回若手研究者・学生のための研究発表会」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 新奇コポリマー保護剤を用いた高アスペクト比を有する銀ナノワイヤの合成2018

    • 著者名/発表者名
      寺田 航平、クヤ ジョン、松本 高利、伊田 翔平、鈴木 一正、宮村 弘、バラチャンドランジャヤデワン
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会(2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリオール法を用いた金属被覆による耐酸化性を有する銅ナノワイヤの合成 特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      漆崎伊織
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会2017
    • 発表場所
      慶応義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and investigation of the formation mechanism of Cu@Metal Nanowires by alcohol reduction technique2017

    • 著者名/発表者名
      Masanao Ishijima
    • 学会等名
      9th KIFEE International Forum for Environment and Energy
    • 発表場所
      Kyoto City, Japan
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコール還元法を用いた銀ナノワイヤの合成と透明導電膜の特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      寺田航平,杉山慎太郎,クヤ.ジョン,鈴木一正,宮村弘,バラチャンドラン.ジャヤデワン
    • 学会等名
      第14回 若手研究者・学生のための研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of Metallic Cu Nanowires in Cu(NO3)2 - Ethylene Glycol-Polyvinylpyrrolidone System2017

    • 著者名/発表者名
      Iori Urushizaki, Jhon Cuya, Hiroshi Miyamura, Kazumasa Suzuki, Jeyadevan Balachandran
    • 学会等名
      3rd Japanese-French Simposium on the Polyol Process
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Criteria for the Selection of Metal Precursor and Polyol for Effective Synthesis of Metallic Nanostructures2017

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Kaneko, Takatoshi Matsumoto, Jhon Cuya, Hiroshi Miyamura, Jeyadevan Balachandran
    • 学会等名
      3rd Japanese-French Simposium on the Polyol Process
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Silver Nanowires Using Normal Alcohols2017

    • 著者名/発表者名
      Jhon L. Cuya Huaman, Shintaro Sugiyama, Shun Yokoyama, Takatoshi Matsumoto, Hiroshi Miyamura, Jeyadevan Balachandran
    • 学会等名
      3rd Japanese-French Simposium on the Polyol Process
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Elucidation of the formation mechanism of Ni-coated Cu NWs using in situ spectroscopic measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Balachandran Jeyadevan, Masanao Ishijima, Jhon L. Cuya Huaman, Kozo Shinoda, Masahito Uchikoshi and Hiroshi Miyamura
    • 学会等名
      3rd Japanese-French Simposium on the Polyol Process
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ粒子設計を目的としたコバルト-エチレングリコール系における粒子生成機構の解明2017

    • 著者名/発表者名
      金子尚志
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会2017
    • 発表場所
      慶応義塾大学 日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu(NO3)2-EG-PVP系を用いた銅ナノワイヤの合成2016

    • 著者名/発表者名
      漆崎伊織
    • 学会等名
      資源・素材学会 関西支部「若手研究者・学生のための研究発表会」(平成28年度 第13回)
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコール還元法による一軸異方性を有する銅系二元系合金ナノ材料の合成2016

    • 著者名/発表者名
      石島政直
    • 学会等名
      資源・素材学会関西支部「若手研究者・学生のための研究発表会」(平成28年度 第13回)
    • 発表場所
      キャンパスプラザ京都
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] One-pot synthesis of 1-D bimetallic nanomaterial by alcohol reduction technique2016

    • 著者名/発表者名
      Masanao Ishijima
    • 学会等名
      XIII International Conference on Nanostructured Materials, Nano 2016
    • 発表場所
      Quebec, Canada
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Elucidation of formation mechanism of cobalt metal particles in cobalt-ethylene glycol system2016

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Kaneko
    • 学会等名
      2nd International Conference of Polyol Mediated Synthesis
    • 発表場所
      Hikone, Japan
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Elucidation of the Reaction Scheme for Polyol Process in the Case of Cobalt-Ethyleneglycol System2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Takahashi
    • 学会等名
      2nd International Conference of Polyol Mediated Synthesis
    • 発表場所
      Hikone, Japan
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of active species of ethylene glycol on dissolution and reduction of cobalt ions in polyol process2016

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Matsumoto
    • 学会等名
      2nd International Conference of Polyol Mediated Synthesis
    • 発表場所
      Hikone, Japan
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of copper nanowires by using Cu(NO3)2-PVP-EG system2016

    • 著者名/発表者名
      Iori Urushizaki
    • 学会等名
      2nd International Conference of Polyol Mediated Synthesis
    • 発表場所
      Hikone, Japan
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] One-pot synthesis of Ni coated Cu nanowires by alcohol reduction technique2016

    • 著者名/発表者名
      Masanao Ishijima
    • 学会等名
      Hikone, Japan
    • 発表場所
      Hikone, Japan
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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