| 研究課題/領域番号 |
18K04935
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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29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 大阪大学 (2019-2021)
京都大学 (2018) |
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研究代表者 |
古賀 裕明 大阪大学, 理学研究科, 招へい研究員 (80519413)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 表面科学 / 自動車触媒 / 金属・金属酸化物接合 / 貴金属クラスター / NOx還元反応 / 電子状態計算 / セリア / ジルコニア / 金属・金属酸化物接合界面 / 金属・金属酸化物相互作用 |
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| 研究成果の概要 |
白金族三元触媒は排ガス浄化触媒として広く用いられている高機能物質である．三元触媒は複数種の白金族ナノ粒子を金属酸化物粒子に担持した異種接合物質であり，その仕組みを理解するにはサイズ効果や金属・担体相互作用など，様々な物理的・化学的効果を包括的・統一的に解明することが求められる．本研究では，白金族元素5種，クラスターサイズ２種，金属酸化物３種を組み合わせた30種類のモデル系に対して電子状態計算を実行し，金属クラスター電荷量やNO吸着エネルギー，NO解離遷移状態エネルギーなど様々な物理量を多面的・多次元的に解析した．その結果，担体酸化物のルイス塩基性がNO解離活性に重要であることが示唆された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
白金族三元触媒は，貴金属クラスターと金属酸化物粒子という大きく異なる物質を接合したヘテロ接合系として，表面・界面科学の興味深い研究対象である．金属種，クラスターサイズ，担体との接合構造など，様々なパラメータが複雑に関与しており，このような複雑系に対する有効な計算科学アプローチを確立することは，今後の計算科学・物質科学の発展に必要不可欠である．また，白金族三元触媒は今日の自動車社会においては大気汚染防止の要となる物質であり，ここで得られた知見は更なる活性向上と貴金属担持量低減のため極めて重要である．
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