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金属/酸化物ナノへテロ界面の雰囲気依存構造変化のメカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360322
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

香山 正憲  独立行政法人産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 上席研究員 (60344157)

研究分担者 前田 泰  独立行政法人産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 研究員 (30357983)
市川 聡  大阪大学, 学内共同利用施設等, 特認助教 (80403137)
田中 孝治  独立行政法人 産業技術総合研究所, 主任研究員 (40357439)
秋田 知樹  独立行政法人 産業技術総合研究所, 主任研究員 (80356344)
田中 真悟  独立行政法人 産業技術総合研究所, 研究員 (50357448)
連携研究者 田中 孝治  独立行政法人産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 主任研究員 (40357439)
秋田 知樹  独立行政法人産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 主任研究員 (80356344)
田中 真悟  独立行政法人産業技術総合研究所, ユビキタスエネルギー研究部門, 研究員 (50357448)
石橋 章司  独立行政法人産業技術総合研究所, 計算科学研究部門, グループ長 (30356448)
藤谷 忠博  独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, グループ長 (50190054)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
18,260千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 2,760千円)
2008年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2007年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2006年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワードヘテロ界面 / 金ナノ触媒 / 電子顕微鏡 / 第一原理計算 / ケルビンフォース顕微鏡 / セリア / HAADF-STEM / HAADF-STEM法 / PAW法
研究概要

金属/酸化物ナノヘテロ界面系の雰囲気依存構造変化のメカニズムを電子顕微鏡観察、表面科学観察、第一原理計算の連携で検討した。CeO2上のAuナノ粒子が電顕観察のオン・オフに対応して縮小・回復を繰り返す現象について、HAADF-STEM法観察と第一原理計算から、CeO2表面の酸素vacancyによる拡散Au原子のトラップとリリース、及びAu/CeO2界面のストイキオメトリ変化から説明できることが示された。また、ケルビンフォース顕微鏡でAu/酸化物系の表面電位分布測定が可能であり、界面相互作用の解析に有効であることが示された。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (43件)

  • [雑誌論文] "ユビキタスエネルギーデバイス開発のための材料基礎解析-リチウムイオン電池正極材料,燃料電池電極,金触媒での展開-2009

    • 著者名/発表者名
      香山正憲, 秋田知樹, 前田泰, 田中真悟, 田中孝治, 岡崎一行, 吉川純
    • 雑誌名

      Synthesiology 2

      ページ: 42-50

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ユビキタスエネルギーデバイス開発のための材料基礎解析-リチウムイオン電池正極材料、燃料電池電極、金触媒での展開-2009

    • 著者名/発表者名
      香山正憲, 秋田知樹, 前田泰, 田中真悟, 田中孝治, 岡崎一行, 吉川純
    • 雑誌名

      Synthesiology 2

      ページ: 42-50

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TEM and HAADF-STEM study of the structureof Au nano-particles on CeO22008

    • 著者名/発表者名
      T.Akita, K.Tanaka and M.Kohyama
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science 43

      ページ: 3917-3922

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical studies of the atomic and electronic structures of nano-hetero metal/inorganic material interfaces in collaboration with electron microscopy observations2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kohyama, S.Tanaka, K.Okazaki-Maeda and T.Akita
    • 雑誌名

      Materials Transactions 48

      ページ: 675-683

    • NAID

      130004453528

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical TEM study on structural changes of Au particles on cerium oxide using a heating holder2007

    • 著者名/発表者名
      T.Akita, K.Tanaka, M.Kohyama and M.Haruta
    • 雑誌名

      Catalysis Today 122

      ページ: 233-238

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical TEM study on structural changes if Au particles on cerium oxide using a heating holder2007

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Akita, Koji Tanaka, Masanori Kohyama, Masatake haruta
    • 雑誌名

      Catalysis Today Vol.122, No.3-4

      ページ: 233-238

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical studies of the atomic and electronic structures of nano-hetero metal/inorganic material interfaces in collaboration with electron microscopy observations2007

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kohyama, Shingo Tanaka, Kazuyuki Okazaki-Maeda, Tomoki Akita
    • 雑誌名

      Materials transactions Vol.48, No.4

      ページ: 675-683

    • NAID

      130004453528

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] TEM and HAADF-STEM study of the structure of Au nano-particles on CeO_2

    • 著者名/発表者名
      T.Akita, K.Tanaka and M.Kohyama
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Au/SrTiO3ナノヘテロ触媒の界面構造評価2009

    • 著者名/発表者名
      市川聡
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Au/SrTiO_3ナノヘテロ触媒の界面構造評価2009

    • 著者名/発表者名
      市川聡, 竹田精治, 秋田知樹, 田中孝治, 香山正憲
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 第一原理計算による金/酸化物ナノへテロ触媒のメカニズムの研究2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲
    • 学会等名
      平成20年度触媒学会コンピュータの利用研究会講演会「理論計算によるクラスター・触媒の機能解明」
    • 発表場所
      大阪大学 (依頼)
    • 年月日
      2008-12-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理計算による金/酸化物ナノヘテロ触媒のメカニズムの研究2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲, 田中真悟, 秋田知樹, 岡崎一行
    • 学会等名
      平成20年度触媒学会コンピュータの利用研究会講演会「理論計算によるクラスター・触媒の機能解明」
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-12-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Au/TiO_2モデル触媒における粒子サイズと表面構造との関係2008

    • 著者名/発表者名
      前田泰, 香山正憲
    • 学会等名
      第28回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2008-11-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] STEM Observation of Structure Changes of Au Nano-particle on CeO22008

    • 著者名/発表者名
      T.Akita
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
    • 発表場所
      Waseda Univ. , Tokyo
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] STM Study of Au/TiO2 Model Catalysts2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Maeda
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
    • 発表場所
      Waseda Univ., Tokyo
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 金微粒子触媒の電子顕微鏡観察2008

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹
    • 学会等名
      第1回触媒材料研究会
    • 発表場所
      一ノ関市
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 金微粒子触媒の電子顕微鏡観察2008

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹
    • 学会等名
      第1回触媒材料研究会
    • 発表場所
      一関市(岩手県)
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] STM Study of Au/TiO_2 Model Catalysts2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Maeda, M. Haruta, M. Kohyama
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
    • 発表場所
      Waseda Univ. (Tokyo)
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] STEM Observation of Structure Changes of Au Nano-particle on CeO_22008

    • 著者名/発表者名
      T. Akita, S. Tanaka, K. Tanaka, M. Kohyama, M. Haruta
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology
    • 発表場所
      Waseda Univ. (Tokyo)
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ユビキタスエネルギーデバイス開発のための材料基礎解析:第一原理計算と電子顕微鏡観察の連携によるアプローチ2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲
    • 学会等名
      第4回ナノテクノロジーセンター研究会
    • 発表場所
      大阪大学 (依頼)
    • 年月日
      2008-11-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ユビキタスエネルギーデバイス開発のための材料基礎解析:第一原理計算と電子顕微鏡観察の連携によるアプローチ2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲, 秋田知樹, 田中真悟, 岡崎一行, 前田泰, 吉川純
    • 学会等名
      第4回 ナノテクノロジーセンター研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2008-11-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Au/TiO2モデル触媒における粒子サイズと表面構造との関係2008

    • 著者名/発表者名
      前田泰
    • 学会等名
      第28回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2008-11-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 酸化セリウムに担持した金微粒子のHAADF-STEM観察2008

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹
    • 学会等名
      第102回触媒討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-09-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属/無機ナノへテロ界面の触媒機能:第一原理計算と電子顕微鏡観察によるアプローチ2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲
    • 学会等名
      第102回触媒討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(招待)
    • 年月日
      2008-09-26
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 金属/無機ナノヘテロ界面の触媒機能:第一原理計算と電子顕微鏡観察によるアプローチ2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲, 秋田知樹, 田中真悟, 岡崎一行
    • 学会等名
      第102回触媒討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 走査トンネル顕微鏡によるAu/TiO2モデル触媒の観察2008

    • 著者名/発表者名
      前田泰
    • 学会等名
      日本金属学会 2008年秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 酸化セリウムに担持した金微粒子における構造変化のHAADF-STEM観察2008

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹
    • 学会等名
      日本金属学会 2008年秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ユビキタスエネルギーデバイス開発のための材料基礎解析:電顕観察と第一原理計算によるアプローチ2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲
    • 学会等名
      日本金属学会 2008年秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学 (依頼)
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ユビキタスエネルギーデバイス開発のための材料基礎解析:電顕観察と第一原理計算によるアプローチ2008

    • 著者名/発表者名
      香山正憲, 秋田知樹, 田中真悟, 岡崎一行, 前田泰, 吉川純
    • 学会等名
      日本金属学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 酸化セリウムに担持した金微粒子における構造変化のHAADF-STEM観察2008

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹, 田中真悟, 田中孝治, 春田正毅, 香山正憲
    • 学会等名
      日本金属学会2008年秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 走査トンネル顕微鏡によるAu/TiO_2モデル触媒の観察2008

    • 著者名/発表者名
      前田泰, 香山正憲
    • 学会等名
      日本金属学会 2008年秋期大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] TEM and STEM Observation of Au Nano-particles Supported on Metal Oxides2008

    • 著者名/発表者名
      T.Akita
    • 学会等名
      ICC14 Pre-symposium
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] TEM and STEM Observation of Au Nano-particles Supported on Metal Oxides2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akita, S. Tanaka, K. Tanaka, M. Kohyama, M. Haruta
    • 学会等名
      ICC14 Pre-symposium
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] STEM Study of Au Nano-particles Supported on Metal Oxides2008

    • 著者名/発表者名
      T.Akita
    • 学会等名
      1st International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical and Experimental Studies of Metal/Inorganic Materials Interfaces for Energy and Environmental Applications2008

    • 著者名/発表者名
      M.Kohyama
    • 学会等名
      1st International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations
    • 発表場所
      Nagoya(招待)
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical and Experimental Studies of Metal/Inorganic Materials Interfaces for Energy and Environmental Applications2008

    • 著者名/発表者名
      M. Kohyama, T. Akita, S. Tanaka, K. Okazaki
    • 学会等名
      1st International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] STEM Study of Au Nano-particles Supported on Metal Oxides2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akita, S. Tanaka, K. Tanaka, M. Kohyama, M. Haruta
    • 学会等名
      1st International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2008-06-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金微粒子-酸化セリウム界面構造のSTEM観察2008

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第64回学術講演会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理PAW法によるAu/CeO2(111)界面の原子・電子構造2008

    • 著者名/発表者名
      田中真悟
    • 学会等名
      日本金属学会 2008年春期大会
    • 発表場所
      武蔵野工業大学
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 第一原理PAW法によるAu/CeO_2(111)界面の原子・電子構造2008

    • 著者名/発表者名
      田中 真悟、秋田 知樹、香山 正憲
    • 学会等名
      日本金属学会2008年春期大会
    • 発表場所
      武蔵工業大学、東京
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] TEM and STEM study of the Au nano-particles supported on metal oxides2007

    • 著者名/発表者名
      T.Akita
    • 学会等名
      2007 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] TEM and STEM study of the Au nano-particles supported on metal oxides2007

    • 著者名/発表者名
      T.Akita, K.Tranaka, M.Kohyama and M.Haruta
    • 学会等名
      2007 MRS FAll Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2007-11-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical and Experimental Studies of Metal/Inorganic Material Interfaces toward the Design of Energy and Environmental Devices2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kohyama
    • 学会等名
      7th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology,
    • 発表場所
      Shanghai, China (招待)
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Theoretical and Experimental Studies of Metal/Inorganic Material Interfaces toward the Design of Energy and Environmental Devices2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kohyama, T.Akita, S.Tanaka and K.Okazaki
    • 学会等名
      7th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (invite)
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Analytical TEM Observation of Gold Particles on Cerium Oxide Heated in Oxidative and Reductive Conditions2007

    • 著者名/発表者名
      T.Akita
    • 学会等名
      The 6th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Jeju, Republic of Korea
    • 年月日
      2007-11-08
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Analytical TEM Observation of Gold Particles on Cerium Oxide Heated in Oxidative and Reductive Conditions2007

    • 著者名/発表者名
      T.Akita, J.Kikkawa, K.Tanaka and M.Kohyama
    • 学会等名
      The 6th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2007-11-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 金微粒子-酸化セリウム界面構造の電子顕微鏡観察2007

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 金微粒子-酸化セリウム界面構造の電子顕微鏡観察2007

    • 著者名/発表者名
      秋田 知樹、田中 孝治、香山 正憲、春田 正毅
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] TEM study of the structure of Au nano-particles on CeO22007

    • 著者名/発表者名
      T.Akita
    • 学会等名
      XII International Conference on Intergranular and Interphase Boundaries in Materials
    • 発表場所
      Bercelona, Spain
    • 年月日
      2007-07-01
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] TEM study of the structure of Au nano-particles on CeO_22007

    • 著者名/発表者名
      T.Akita, K.Tanaka and M.Kohyama
    • 学会等名
      XII International Conference on Intergranular and Interphase Boundaries in Materials
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2007-07-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 電子顕微鏡による金微粒子触媒の構造解析2007

    • 著者名/発表者名
      秋田知樹
    • 学会等名
      先進セラミックス第124委員会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2007-05-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2025-11-18  

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