| 研究課題/領域番号 |
17K05135
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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 |
量子ビーム科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
杉本 雅樹 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員(定常) (90354943)
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| 研究分担者 |
山本 春也 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員(定常) (70354941)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 非平衡反応 / 炭素触媒 / 水素還元触媒 / 燃料電池 / 有機無機転換 / 電子線照射 / 白金代替触媒 / 構造・機能材料 / 触媒・化学プロセス / 水素 / 放射線 |
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| 研究成果の概要 |
白金代替触媒材料として期待されている炭素触媒材料は、高分子材料を有機-無機転換して合成されるが、その触媒性能に影響を及ぼす微細構造や窒素含有率は焼成温度に依存しているため独立に制御できず、より高活性な触媒材料を得るために新たな作製技術が必要とされている。そこで、高温で電子線照射し、非平衡反応場の形成を可能とする方法により窒素添加量を高めた炭素系酸素還元触媒を作製することを試みた。その結果、電子線照射により、炭素化反応における窒素添加量を制御することができ、炭素触媒中の非晶質成分を除去されることによって、ORR 活性を向上させた炭素系酸素還元触媒を作製することができることが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
化学プラントや自動車の排ガス浄化、燃料電池等の発電デバイスには白金触媒が必要不可欠であるが、現在確認されている埋蔵量では将来の需要を満たせないため、同等の触媒性を有する非半金で安価な触媒材料が不可欠である。この材料は、高分子材料を、高温で炭素化し作製するもので、同等の触媒性能が発現すれば、自動車やガス給湯と組み合わせた家庭用発電装置などとして、生活の身近な部分にも幅広く活用が期待できるものである。
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