| 研究課題/領域番号 |
19K05153
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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27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
亀川 孝 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50525136)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 金属シリサイド / ナノ構造触媒 / 化学処理 / 吸着材 / 触媒担体 / シリサイド / 花弁状構造 / 環境浄化 / 触媒プロセス / ナノ材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
安全無害で地殻中に豊富に存在する元素より合成可能な無機材料として金属シリサイドに着目し、化学処理によるナノ構造制御方法および新しい用途の確立を目指す。特に、環境関連分野への応用を志向し、構造変化に伴い新たに発現する表面・空間・構造の巧みな利用を通し、省エネルギー・省資源・低環境負荷に貢献可能なスマートで高機能な触媒・触媒担体材料としての金属シリサイドの可能性を検討する。
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| 研究成果の概要 |
鉄シリサイド(FeSi2)やカルシウムシリサイド(CaSi2)に化学処理を施すと、粒子形態が塊状から花弁状構造へと変化することを見いだした。表面積が大幅に増加することで、FeSi2は水浄化反応において高い触媒活性を示すことがわかった。CaSi2はリン酸イオンや金属イオンの捕集材として利用できることを明らかにした。また、CaSi2の特異な性質を利用すると、化学還元剤の添加や焼成処理をすることなく、サイズのそろった金属や酸化物のナノ粒子をCaSi2上に担持できることを見いだした。不均一系触媒として利用でき、優れた触媒性能を有することを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、地殻中に豊富に存在する元素より合成可能な無機材料である金属シリサイドに着目し、機能・特性の飛躍的な向上をもたらすナノ構造制御法を開発した。ナノ構造制御に伴い新たに発現する表面、空間、構造の巧みな利用を図ると共に物質固有の機能を活用することで、環境やエネルギー関連分野で利用可能な吸着材、触媒、触媒調製における担体材料としての特異な機能について明らかにすることができた。
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