• 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

担持触媒系材料が示す電位分布の精密解析~手法開発と活性部位の特定

研究課題

研究課題/領域番号 18H03845
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分26:材料工学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

村上 恭和  九州大学, 工学研究院, 教授 (30281992)

研究分担者 赤嶺 大志  九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (40804737)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)
2020年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2019年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2018年度: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
キーワード電子顕微鏡 / 電子線ホログラフィー / 触媒 / ナノ粒子 / 電気分極 / 帯電 / 電位分布 / 分極 / 回折 / 電子回折 / 触媒材料
研究成果の概要

本研究は、電子顕微鏡の先進技術を駆使して、金属ナノ粒子を酸化物表面に配置した「担持触媒系材料」の電位分布を微視的に明らかにし、触媒機能発現との関わりを理解することを目的として実施した。電子顕微鏡法の一種である電子線ホログラフィーの計測感度を高めることで、金属ナノ粒子が示す電荷移動・電気分極を、電子数個の精度で決定することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

担持触媒系は、有毒ガスの浄化、食糧生産に欠かせないアンモニアの合成、クリーンなエネルギー源としての水素の製造など、地球規模の課題・社会的な課題に関わる要素技術に欠かせない重要な材料である。担持触媒系に関わる重要な研究テーマの一つは、触媒反応の活性部位に関わる理解と言える。本研究は、電子顕微鏡(電子線ホログラフィー)を用いた局所領域の電位計測という観点で、この本質的な問題を追及した。その結果、従来の研究手段を上回る精度で、酸化物に担持された金属ナノ粒子が示す微弱な帯電の様子を明らかにすることができた。

報告書

(4件)
  • 2021 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

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 14件)

  • [雑誌論文] Denoising Electron Holograms using the Wavelet Hidden Markov Model for Phase Retrieval-Applications to the Phase-shifting Method2021

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Tamaoka, Yoshihiro. Midoh, Kazuo Yamamoto, Shodai Aritomi, Toshiaki Tanigaki, Masao Nakamura, Koji Nakamae, Masashi Kawasaki, Yasukazu Murakami
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 11 号: 2 ページ: 025135-025135

    • DOI

      10.1063/5.0027599

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep Convolutional Neural Network Image Processing Method Providing Improved Signal-to-Noise Ratios in Electron Holography2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Asari, Shohei. Terada, Toshiaki Tanigaki, Yoshio Takahashi, Hiroyuki Shinada, Hiroshi Nakajima, Kiyoshi Kanie, Yasukazu Murakami
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 70 号: 5 ページ: 442-449

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfab012

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrostatic Potential Measurement in the Pt/TiO2 Interface using Electron Holography2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakajima, Toshiaki Tanigaki, Takaaki Toriyama, Mahito Yamamoto, Hidekazu Tanaka, Yasukazu Murakami
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 129 号: 17 ページ: 174304-174304

    • DOI

      10.1063/5.0046501

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ウェーブレット隠れマルコフモデルを用いた電子線ホログラムの雑音除去2020

    • 著者名/発表者名
      御堂義博、中前幸治、品田博之、村上恭和
    • 雑誌名

      顕微鏡

      巻: 55 ページ: 53-59

    • NAID

      130007897877

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic flux density measurements from grain boundary phase in 0.1 at% Ga-doped Nd-Fe-B sintered magnet2020

    • 著者名/発表者名
      Cho Youngji、Sasaki Taisuke、Harada Ken、Sato Atsuko、Tamaoka Takehiro、Shindo Daisuke、Ohkubo Tadakatsu、Hono Kazuhiro、Murakami Yasukazu
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 178 ページ: 533-538

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2019.12.030

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppressing Geometric Phase Shift Owing to Antiphase Boundaries in Dark-Field Electron Holography2019

    • 著者名/発表者名
      Cho Youngji、Niitsu Kodai、Midoh Yoshihiro、Nakamae Koji、Shindo Daisuke、Yang Jun-Mo、Murakami Yasukazu
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 60 号: 5 ページ: 698-703

    • DOI

      10.2320/matertrans.MC201809

    • NAID

      130007636518

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2019-05-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-assembled structure of dendronized CdS nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Hiroshi、Matsuki Daichi、Fukunaga Yumi、Toriyama Takaaki、Shigematsu Koji、Matsubara Masaki、Kanie Kiyoshi、Muramatsu Atsushi、Murakami Yasukazu
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 68 号: 4 ページ: 342-347

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfz014

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電子線ホログラフィーによるナノ構造の電磁場解析~その自動化と高感度化2021

    • 著者名/発表者名
      村上恭和、小山朗、高橋由夫、明石哲也、市橋史朗、谷垣俊明、品田博之
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡と情報科学的手法: 電子線ホログラフィーの展開2021

    • 著者名/発表者名
      村上恭和
    • 学会等名
      日本学術振興会R026委員会第5回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡のデータ収集・解析と情報科学的手法2021

    • 著者名/発表者名
      村上恭和、山本知一
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会、第3回顕微鏡計測インフォマティックス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線ホログラフィーによる磁場解析の高感度化~情報科学的手法の活用2020

    • 著者名/発表者名
      村上恭和、谷垣俊明、品田博之、御堂義博
    • 学会等名
      日本磁気学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of Information Science to Electron Holography2019

    • 著者名/発表者名
      Yasukazu Murakami
    • 学会等名
      Germany-Japan Joint Seminar on Advanced Electron Microscopy and Its Application
    • 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] 電子線ホログラフィーの高感度化と局所領域の電磁場解析2019

    • 著者名/発表者名
      村上恭和
    • 学会等名
      応用物理学会 第3回極限ナノ造形・構造物性研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 情報科学技術を用いた電子線ホログラフィーの高感度化2019

    • 著者名/発表者名
      村上恭和
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第62回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線ホログラフィーによるPt-TiO2界面の電位分布解析2019

    • 著者名/発表者名
      中島宏、山本真人、田中秀和、村上恭和
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Suppressing geometric phase shift in darkfield electron holography2019

    • 著者名/発表者名
      Cho Youngji、新津甲大、御堂義博、中前幸治、村上恭和
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子線ホログラフィーによるPt/TiO2界面電位分布の計測2019

    • 著者名/発表者名
      中島宏、山本真人、田中秀和、村上恭和
    • 学会等名
      日本金属学会 2019年秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いたRh触媒粒子の形態解析2019

    • 著者名/発表者名
      小山朗、浅利裕介、中島宏、佐藤敦子、寺田尚平、品田博之、佐藤勝俊、永岡勝俊、村上恭和
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第75回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 隠れマルコフモデルを用いた電子線ホログラムの雑音軽減2019

    • 著者名/発表者名
      玉岡武泰、村上恭和
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 九州支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 電子顕微鏡に関わる話題提供 ~干渉実験と「場」の観察~2019

    • 著者名/発表者名
      村上恭和
    • 学会等名
      日本学術振興会 水素機能解析技術第190委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子顕微鏡による電磁場解析の高感度化2019

    • 著者名/発表者名
      村上恭和
    • 学会等名
      先端計測に学ぶ材料開発の指針
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Toward High-sensitivity Phase Measurement from Materials using Electron Holography2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Yasukazu
    • 学会等名
      International Workshop of Ultra High-Resolution on Microscopy 2019
    • 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] 電子線ホログラフィーによる電磁場解析の高感度化2019

    • 著者名/発表者名
      村上恭和
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会/日本金属学会九州支部春期講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron holography studies on the grain boundary magnetism in Ga-doped Nd-Fe-B permanent magnet2018

    • 著者名/発表者名
      Murakami Yasukazu
    • 学会等名
      The 12th Japan-Poland Joint Seminar on Micro and Nano Analysis
    • 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] Toward High-precision Off-axis Electron Holography: application of information science to microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Murakami Yasukazu
    • 学会等名
      International Symposium on Microscopy and Microanalysis of Materials 2018
    • 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] 電子線ホログラフィーを用いた材料界面の電磁場解析2018

    • 著者名/発表者名
      村上恭和
    • 学会等名
      材料特性と顕微鏡観察技術の最近の動向
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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