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ハイブリッドナノ構造の制御による異方形態金ナノ触媒の高活性化

研究課題

研究課題/領域番号 18K14095
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

伊村 芳郎  東京理科大学, 工学部工業化学科, 講師 (70756288)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードナノ結晶 / 形態制御 / 貴金属 / 触媒 / ナノ材料
研究成果の概要

金ナノ結晶の触媒特性は、担体や形状、別の金属との二元金属化により大きく変化する。本研究では、アルミナ、酸化鉄、酸化セリウムに担持された金ナノ金平糖および金-銀ナノ金平糖を作製し、その触媒特性について評価した。触媒特性評価は、1-フェニルエチルアルコールからアセトフェノンを生成する酸化反応を用いた。その結果、球状形態よりもナノ金平糖形態の方が高いアセトフェノン生成速度を示すことがわかった。また、担体が同じ場合では金ナノ金平糖よりも、金-銀ナノ金平糖の方が高い触媒活性能であった。さらに、担体として酸化セリウムを用いた場合が最も高い触媒活性能を示すことが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

異方形態ナノ結晶は、球状形態とは異なる触媒特性を示すため、新規ナノ材料として期待されている。近年、異方形態化や二元金属化がもたらす触媒特性への影響については解明されつつあるが、担体の最適化まで踏み込んだ研究については検討されていないのが現状である。そこで本申請研究では、高い触媒活性能を持つ異方形態ナノ触媒を得ることを目的とし、「異方形態化」「二元金属化」「担体の最適化」がもたらす触媒特性への影響について明らかにした。本研究で得られた成果は、異方形態ナノ結晶の触媒材料としての実用化において非常に有益な知見になるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Conductive Nanosheets Produced by UV Irradiation of Ag Nanoparticle Monolayer at the Air-Water Interface2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Kuroiwa, Tatsuya Nishimura, Mizuki Matsukawa, Yoshiro Imura, Ke-Hsuan Wang, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 号: 16 ページ: 9693-9697

    • DOI

      10.1039/d1ra00454a

    • 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] Homogeneous Helical Nanofibers of 12-Hydroxystearic Acid and Long-chain Amidoamine Derivatives Prepared by Tuning the Gelation Solvent2021

    • 著者名/発表者名
      Minakawa Muneharu、Nakagawa Makoto、Wang Ke-Hsuan、Imura Yoshiro、Kawai Takeshi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 号: 4 ページ: 788-791

    • DOI

      10.1246/cl.200878

    • NAID

      130008025749

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Fe3O4-Supported Gold Nanoflowers with Lattice-Selected Surfaces: Preparation and Catalytic Performance2020

    • 著者名/発表者名
      Imura Yoshiro、Kan Ryota、Akiyama Ryota、Saito Haruna、Morita-Imura Clara、Kawai Takeshi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 5 号: 25 ページ: 15755-15760

    • DOI

      10.1021/acsomega.0c02340

    • 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] Water-phase synthesis of ultrathin Au nanowires with a two-dimensional parallel array structure2020

    • 著者名/発表者名
      Naoya Miyajima, Yung-Chen Wang, Makoto Nakagawa, Hiroki Kurata, Yoshiro Imura, Ke-Hsuan Wang, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 93 号: 11 ページ: 1372-1377

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200183

    • NAID

      130007939774

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Controlling helical pitch of chiral supramolecular nanofibers composed of two amphiphiles2020

    • 著者名/発表者名
      Muneharu Minakawa, Makoto Nakagawa, Ke-Hsuan Wang, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 93 号: 10 ページ: 1150-1154

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200143

    • NAID

      130007926127

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Water-Dispersible, Plate-like Perovskites and their Core-Shell Nanocrystals2020

    • 著者名/発表者名
      Muneharu Minakawa, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 10 ページ: 5972-5977

    • DOI

      10.1039/d0ra00657b

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of Flexible and Transparent Conductive Nanosheets by the UV‐Irradiation of Gold Nanoparticle Monolayers2020

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tatsuya、Ito Naoyuki、Kinoshita Kazuhiko、Matsukawa Mizuki、Imura Yoshiro、Kawai Takeshi
    • 雑誌名

      Small

      巻: 16 号: 12 ページ: 1903365-1903365

    • DOI

      10.1002/smll.201903365

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological Stability and Catalytic Performance of Supported and Unsupported Dendritic Gold Nanowire Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Imura Yoshiro、Kataoka Hiroki、Saito Haruna、Minakawa Muneharu、Morita‐Imura Clara、Kawai Takeshi
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 4 号: 34 ページ: 9908-9914

    • DOI

      10.1002/slct.201902594

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Au-Ag Nanoflower Catalysts with Clean Surfaces for Alcohol Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Ryota Akiyama, Shinya Furukawa, Ryota Kan, Clara Morita-Imura, Takayuki Komatsu, and Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal

      巻: 14 号: 4 ページ: 547-552

    • DOI

      10.1002/asia.201801711

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Reconstruction of Long Branched Palladium Nanowires Exhibiting High Catalytic Activities2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Hiroki Kataoka, Ryota Akiyama, Clara Morita-Imura, and Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 3 号: 47 ページ: 13387-13390

    • DOI

      10.1002/slct.201803487

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高い触媒活性を持つ酸化セリウム担持金ナノフラワーの調製2020

    • 著者名/発表者名
      栗原悠介、伊村芳郎、Wang Ke-hsuan、河合武司
    • 学会等名
      第71回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 担持金ナノフラワーおよびナノワイヤーの調製と触媒特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      馬庭基樹、伊村芳郎、Wang Ke-hsuan、河合武司
    • 学会等名
      第71回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 水による洗浄とUV オゾン処理を用いた異方形態金ナノ結晶の触媒活性向上2020

    • 著者名/発表者名
      齊藤陽菜、Wang Ke-hsuan、伊村芳郎、河合武司
    • 学会等名
      第71回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高い触媒活性を持つ担持Au-Pd ナノフラワーの作製2020

    • 著者名/発表者名
      田中正竜、Wang Ke-hsuan、伊村芳郎、河合武司
    • 学会等名
      第71回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 酸化セリウム担持金ナノフラワーの調製と触媒材料への応用2020

    • 著者名/発表者名
      栗原悠介、伊村芳郎、Wang Ke-hsuan、河合武司
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] パラジウムとの二元金属化による金ナノフラワーの触媒活性向上2020

    • 著者名/発表者名
      田中正竜、伊村芳郎、Wang Ke-hsuan、河合 武司
    • 学会等名
      2020年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Gold and Gold-Palladium Nanoflower Catalysts with High Catalytic Activity for Alcohol Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Ryota Akiyama, Masami Tanaka, Haruna Saito, Clara Morita-Imura, Takeshi Kawai,
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fe3O4-supported Gold Nanoflower Catalysts with High Catalytic Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kan, Yoshiro Imura, Ke-Hsuan Wang, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Okinawa Colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Size Control and Catalytic Performance of Gold Nanoflowers Supported on Alumina2019

    • 著者名/発表者名
      Motoki Maniwa, Yoshiro Imura, Ke-Hsuan Wang, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Okinawa Colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improving Catalytic Activity of Alumina-supported Gold Nanoflowers by UV-Ozone Treatment2019

    • 著者名/発表者名
      Haruna Saito, Yoshiro Imura, Ke-Hsuan Wang, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Okinawa Colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気応答性を持つ酸化鉄担持金ナノフラワーの調製と触媒特性2019

    • 著者名/発表者名
      伊村芳郎, 菅亮太, 伊村くらら, 河合武司
    • 学会等名
      2019 年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アルミナ担持金ナノフラワーのサイズ制御による触媒能の向上2019

    • 著者名/発表者名
      馬庭基樹, 伊村芳郎, Ke-Hsuan Wang, 河合武司
    • 学会等名
      2019 年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 担持異方形態金ナノ結晶の調製とUV オゾン法による触媒活性の向上2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤陽菜, 伊村芳郎, Ke-Hsuan Wang, 河合武司
    • 学会等名
      2019 年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 担持金ナノフラワーのサイズ制御と触媒特性2019

    • 著者名/発表者名
      馬庭基樹, 伊村芳郎, Wang Ke-hsuan, 河合武司
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] UVオゾン洗浄によるアルミナ担持金ナノフラワー触媒の活性向上2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤陽菜, 伊村芳郎, Wang Ke-hsuan, 河合武司
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高い触媒活性を持つ刺激応答性ナノフラワー触媒の作製2018

    • 著者名/発表者名
      菅亮太, 秋山諒太, Wang Ke-hsuan, 伊村芳郎, 河合武司
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高い触媒活性を有する異方形態合金ナノフラワーの調製2018

    • 著者名/発表者名
      秋山諒太, 伊村芳郎, Wang Ke-hsuan, 河合武司
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化鉄との複合化によるナノフラワー触媒の活性向上2018

    • 著者名/発表者名
      菅亮太, 秋山諒太, Wang Ke-hsuan, 伊村芳郎, 河合武司
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 担持合金ナノフラワーの調製とその触媒応用2018

    • 著者名/発表者名
      秋山諒太, 伊村芳郎, Wang Ke-hsuan, 河合武司
    • 学会等名
      2018年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of supported gold nanoflowers and its catalytic property2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kan, Ryota Akiyama, Yoshiro Imura, Ke-hsuan Wang, and Takeshi Kawai
    • 学会等名
      8th Gold 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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