| 研究課題/領域番号 |
18K04771
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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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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
関谷 隆夫 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60211322)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 遷移金属酸窒化物 / 円筒型ターゲット / スパッタリング / 触媒 / 直接製膜 / ドライプロセス / 微粒子電極触媒 / 酸素欠陥 |
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| 研究成果の概要 |
炭素微粒子表面に直接製膜するために現有の円筒形ターゲットを具備するスパッタリング装置に組み込み可能な振動・加熱ユニットの開発・製作を行った。振動・加熱ユニットは、直接通電して加熱するインコネル金属製ボートとボートを含む電極全体を電磁石で構成した。粒子サイズが小さい場合には、2次粒子の表面への製膜が確認できたが均一な成膜が達成できなかった。粒子サイズを大きくすることで、個々の粒子表面に製膜することに成功した。電気化学測定から、酸素還元開始電位の増大と電流量の増大が観測できた。新たにいくつかの問題点が見出されたものの、定性的には上記のドライプロセスによる製膜の有効性を確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
以前から、TiON、ZrONやTaON等の遷移金属酸窒化物がPt代替触媒として有望視され、その開発が始まっている。現在までに、その触媒能は既にPtに匹敵するレベルにまで達しており、数年以内にPtを超えることが予想されている。実用的なMEAに担持して使用するためには、粒子状の炭素粉末に遷移金属酸窒化物担持することが必要であり、懸濁液等を介したウェットプロセスによる炭素微粒子表面への導入と加熱処理による結晶析出を経る工程が一般的で、微粒子粉末に直接加熱・成膜する研究報告はほとんどない。微粒子表面へのドライプロセスによる成膜技術の確立は、多方面への応用が期待でき、学術的、実用的貢献は非常に大きい。
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