| 研究課題/領域番号 |
16K06861
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
触媒・資源化学プロセス
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| 研究機関 | 神戸市立工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
久貝 潤一郎 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80617134)
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| 研究分担者 |
中川 貴 大阪大学, 工学研究科, 招へい教授 (70273589)
清野 智史 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90432517)
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| 研究協力者 |
山本 孝夫
田中 真悟
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2017年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | ナノ粒子 / 構造 / 触媒 / 液相還元 / アルコール酸化 / 燃料電池 / 液相還元法 / 粒子構造 / ナノ粒子触媒 / 二元金属ナノ粒子 / 保護剤 / 構造制御 |
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| 研究成果の概要 |
液相法による炭素担持Pt系二元系ナノ粒子の合成において有機保護剤分子を加えることで粒子構造や組成を制御した。20～30 重量%の高い白金担持量であっても炭素鎖の長いカルボン酸やホスフィン酸を保護剤として添加することによって1～2 nmの白金や合金の微粒子が炭素上に高分散に担持できることを見出した。保護剤の作用メカニズムをシミュレーションによって明らかにした。ホスフィン酸を添加して得た触媒は2-プロパノール酸化反応において反応中間体の酸化に優れ、CuがPtに固溶した触媒は2-プロパノール分子の脱水素に優れる傾向を見出し、触媒設計の指針を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
20～30 重量%の高い白金担持量で1～2 nmの白金または合金粒子を炭素上に高分散させる手法を見出したことは実用面での進歩である。各種の保護剤が白金表面に吸着し粒子を保護する現象を実験と理論(量子計算)の両面から探る手法は本研究の独創的な点であり、粒子保護のメカニズムに関する物理化学的な理解が進んだ。また、異なる保護剤を利用して得られる白金系ナノ粒子を用いて構造とアルコール酸化の素反応の特性を関係付けることができた。
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