• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

黒鉛層間を利用した金属ナノシートの調製と触媒作用

研究課題

研究課題/領域番号 18H01782
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
研究機関岩手大学

研究代表者

白井 誠之  岩手大学, 理工学部, 教授 (70250850)

研究分担者 七尾 英孝  岩手大学, 理工学部, 准教授 (50312509)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード黒鉛層間化合物 / 金属ナノシート / ナノシート
研究成果の概要

金属塩化物と黒鉛の混合物を塩素処理と水素処理することにより、貴金属微粒子を黒鉛層間に形成させた。白金では厚みが1-3nm、幅5-300nmのシート状の微粒子(ナノシート)、イリジウムでは厚み1-3 nm、直径1-15nmのディスク状の微粒子(ナノディスク)、パラジウムでは球状の直径2 nmの球状の微粒子(ナノパーティクル)が黒鉛層間に形成できることを明らかにした。層間に形成された微粒子はシンナムアルデヒド水素化反応において、黒鉛表面に担持された微粒子とは異なった活性および選択性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医薬品や高分子などの化学原料は石油から合成されている。より高効率でかつ選択的に化学反応を進行させるために担持金属触媒が広く用いられている。担持金属触媒では金属微粒子の形状やサイズがその触媒作用(活性、選択性、耐久性)と密接に関係している。換言すれば担持金属触媒の微粒子の設計が化学反応の制御につながる。本研究では黒鉛層間を利用して活性、選択性が高いナノサイズの二次元微粒子の合成に成功した。本研究により得られた知見は、化学工業プロセス用触媒開発に大きく貢献するものである。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Platinum Nanosheets Intercalated into Natural and Artificial Graphite Powders2021

    • 著者名/発表者名
      M.Shirai, K.Kubo, M.Sodeno, and H.Nanao,
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 16 号: 15 ページ: 2035-2040

    • DOI

      10.1002/asia.202100504

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Structural Characterization of Platinum Nanosheets Intercalated between Graphite Powder with High Surface Area2021

    • 著者名/発表者名
      M.Sodeno, S.Kato, H.Nanao, and M.Shirai
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 375 ページ: 48-55

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2020.04.038

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Graphite Intercalated Iridium Nanodisks for Cinnamaldehyde Hydrogenation2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Shusuke、Nanao Hidetaka、Shirai Masayuki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 10 ページ: 1262-1265

    • DOI

      10.1246/cl.190527

    • NAID

      130007724076

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen reduction and chloride oxidation behaviors of platinum species between graphite interlayer speces2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Shirai, Yusuke Yamazaki, Kazuki Takahashi, and Hidetaka Nanao
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 9 ページ: 1094-1096

    • DOI

      10.1246/cl.180484

    • NAID

      130007472086

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Platinum Nanosheets between Graphite Layers2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki SHIRAI
    • 雑誌名

      The Chemical record

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1263-1271

    • DOI

      10.1002/tcr.201800098

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Iridium nano disks intercalated between graphite layers2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Sobu, Mika Sodeno, Hidetaka Nanao and Masayuki Shirai
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure and Catalysis of Two-dimensional Platinum Nano Sheets between Graphite Layers2021

    • 著者名/発表者名
      Mika Sodeno, Hidetaka Nanao, and Masayuki Shirai
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黒鉛層間ルテニウムナノシートの調製2021

    • 著者名/発表者名
      工藤さくら, 蘇武智樹, 林滉太, 谷口賢吉, Etty Kusumawati, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      令和3年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Structure and Catalysis of Two-dimensional Metal Nano Particles Intercalated between Graphite Layers2020

    • 著者名/発表者名
      M.Shirai
    • 学会等名
      International Webinar on Industrial Catalysis
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 黒鉛層間パラジウムナノ粒子の調製およびシンナムアルデヒド水素化反応2020

    • 著者名/発表者名
      袖野美果,七尾英孝,白井誠之
    • 学会等名
      触媒学会第126回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛層間二次元金属ナノ粒子の調製と触媒利用2020

    • 著者名/発表者名
      白井誠之
    • 学会等名
      2020年度 第3回 CPC研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PREPARATION AND HYDROGENAION PERFORMANCE OF METAL NANO SHEETS INTERCALATED BETWEEN GRAPHITE LAYERS2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki SHIRAI
    • 学会等名
      The 8th Asia Pacific Congress on Catalysis
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Structure and Catalysis of Two-dimensional Metal Nanoparticles between Graphite Layers2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki SHIRAI
    • 学会等名
      A Workshop on "Green Synthesis and Catalysis Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 黒鉛層間イリジウム微粒子の構造と シンナムアルデヒドの水素化反応活性2019

    • 著者名/発表者名
      加藤嵩介、七尾英孝、白井誠之
    • 学会等名
      触媒学会第124回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and structure of rhodium-graphite composite2019

    • 著者名/発表者名
      蘇武智樹,袖野美果,七尾英孝,白井誠之
    • 学会等名
      2019年度 化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and structure of ruthenium-graphite composite2019

    • 著者名/発表者名
      林滉太,七尾英孝,白井誠之
    • 学会等名
      2019年度 化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Cinnamaldehyde Hydrogenation Performance of Platinum Nanosheets Between Graphite Layer2019

    • 著者名/発表者名
      Mika Sodeno, Kota Hayashi, Shusuke Kato, Yusuke Yamazaki, Hidetaka Nanao, and Masayuki Shirai
    • 学会等名
      Recent Progress in Graphene & 2D Materials Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Two-dimensional Platinum Nanosheets Between Graphite Layer2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Shirai, Mika Sodeno, Kota Hayashi, Shusuke Kato, Yusuke Yamazaki, and Hidetaka Nanao
    • 学会等名
      Recent Progress in Graphene & 2D Materials Research
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛層間金属パラジウム粒子の調製およびキャラクタリゼーション2019

    • 著者名/発表者名
      袖野美果, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      第46回炭素材料学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛層間における白金種の還元凝集と酸化分散挙動2019

    • 著者名/発表者名
      白井誠之, 袖野美果, 山崎悠輔, 七尾英孝
    • 学会等名
      第46回炭素材料学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛小片を利用した白金ナノシートの調製、構造、水素化触媒2019

    • 著者名/発表者名
      袖野美果,七尾英孝,白井誠之
    • 学会等名
      第10回福島地区CEセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛層間白金ナノシート微粒子の調製と構造2019

    • 著者名/発表者名
      袖野美果,加藤嵩介,七尾英孝,白井誠之
    • 学会等名
      表面技術協会 東北支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛層間を利用した二次元微粒子の調製と触媒利用2019

    • 著者名/発表者名
      白井誠之
    • 学会等名
      2019年度千葉大学ソフト分子活性化セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation and structure of platinum-graphene composite2018

    • 著者名/発表者名
      袖野美果, 加藤嵩介, 山崎悠輔, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      平成30年度 化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and structure of gold-graphite composite2018

    • 著者名/発表者名
      林滉太, 加藤嵩介, 山崎悠輔, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      平成30年度 化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 白金-黒鉛層間化合物の調製条件とシンナムアルデヒド水素化反応活性2018

    • 著者名/発表者名
      山崎悠輔, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      第122回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イリジウム-黒鉛複合物の調製条件とシンナムアルデヒド水素化反応活性2018

    • 著者名/発表者名
      加藤嵩介, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      第122回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト小片を用いた白金-黒鉛層間化合物の調製およびキャラクタリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      袖野美果, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      第45回炭素材料学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛層間における金微粒子形成2018

    • 著者名/発表者名
      林滉太, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      第45回炭素材料学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cinnamaldehyde hydrogenation over platinum nanosheets intercalated graphite2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki SHIRAI
    • 学会等名
      International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛担持イリジウム微粒子の構造とシンナムアルデヒド水素化反応2018

    • 著者名/発表者名
      加藤嵩介, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      平成30年度日本表面真空学会東北・北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 黒鉛小片を用いた黒鉛層間白金ナノシートの調製2018

    • 著者名/発表者名
      袖野美果, 七尾英孝, 白井誠之
    • 学会等名
      平成30年度日本表面真空学会東北・北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 表面反応化学研究室

    • URL

      http://www.chem.iwate-u.ac.jp/labo_web/inorg_reaction/top.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi