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超臨界有機修飾した異種ナノ粒子の交互積層構造形成とナノドメイン構造協奏機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 17K19005
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 化学工学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

阿尻 雅文  東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (60182995)

研究協力者 笘居 高明  
横 哲  
成 基明  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードナノ粒子 / 協奏効果 / 複合化 / 構造形成 / 超臨界流体 / ハイブリッド材料 / ナノドメイン
研究成果の概要

2種以上のナノ材料を複合化させることで、物理的・化学的特性の向上や新機能の発現が期待される。本研究では、ナノドメイン構造制御による協奏機能発現材料創成を、異種ナノ粒子の複合構造形成により達成することを目的とし研究を行なった。
その結果、修飾鎖同士の共有結合形成を介した配列操作により、金属-金属酸化物ナノ粒子構造体の作製に成功した。Au-CeO2の3次元複合構造体の形成により、メタン改質反応試験において、反応ガスとの接触(物理的構造)が得られるとともにAu-CeO2間の酸素移動が促進され、それにより酸素吸放出量も増大する、協奏効果の発現が明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、光特性、電気特性、磁気特性など様々なユニーク機能を有するナノ粒子同士を複合化、3次元構造形成させることで、協奏効果を発現させることを目的として研究を行なった。ナノ粒子表面に修飾した有機分子間の共有結合形成を介した配列操作により、金属-金属酸化物ナノ粒子構造体の作製に成功し、複合化による協奏効果を実証した。多様なナノ粒子に適用でき、簡便なプロセスで異種ナノ粒子の複合構造制御を実現する手法を示した本研究は、エレクトロニクス、エネルギー、環境分野など様々な分野で期待されるナノ粒子の社会実装に大きく貢献することが期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Direct Imaging for Single Molecular Chain of Surfactant on CeO2 Nanocrystals2018

    • 著者名/発表者名
      Hao Xiaodong、Chen Chunlin、Saito Mitsuhiro、Yin Deqiang、Inoue Kazutoshi、Takami Seiichi、Adschiri Tadafumi、Ikuhara Yuichi
    • 雑誌名

      Small

      巻: 14 号: 31 ページ: 1801093-1801093

    • DOI

      10.1002/smll.201801093

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Atomic-Scale Valence State Distribution inside Ultrafine CeO2 Nanocubes and Its Size Dependence2018

    • 著者名/発表者名
      Hao Xiaodong、Yoko Akira、Chen Chunlin、Inoue Kazutoshi、Saito Mitsuhiro、Seong Gimyeong、Takami Seiichi、Adschiri Tadafumi、Ikuhara Yuichi
    • 雑誌名

      Small

      巻: 14 号: 42 ページ: 1802915-1802915

    • DOI

      10.1002/smll.201802915

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Supercritical fluids for nanotechnology2018

    • 著者名/発表者名
      T. Adschiri, A. Yoko
    • 雑誌名

      Journal of Supercritical Fluids

      巻: 134 ページ: 167-175

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2017.12.033

    • 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
  • [学会発表] Chemical Engineering Approach for Nano Materials -Supercritical Process for Nano catalyst, Hybrid Materials and Nano Ink-2018

    • 著者名/発表者名
      T. Adschiri
    • 学会等名
      ACHEMA Congress 2018. Frankfurt
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hydrothermal Reforming using CeO2 Nano catalyst Synthesized by Supercritical Hydrothermal Method2018

    • 著者名/発表者名
      T. Adschiri
    • 学会等名
      3rd Global Congress & Expo on Materials Scince & Engineering during June 14-16, 2018 at Rome, Italy
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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