| 研究課題/領域番号 |
20K05249
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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28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
市橋 正彦 豊田工業大学, 工学部, 客員教授 (90282722)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | クラスター複合体 / アンモニア / 触媒 / 化学反応 / クラスター-クラスター衝突 / 金属クラスター / ヘリウムクラスター / 窒素固定 / 脱水素反応 / クラスター・クラスター衝突 / 金属酸化物クラスター / コバルトクラスター / 二酸化炭素 / 電子励起状態 / 赤外スペクトル / 水素化反応 / 金属(化合物)クラスター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
クラスター複合体の触媒としての活用を目指して研究を進めていく。研究対象としては二酸化炭素の水素化による利用を考えている。触媒構成要素としてのクラスターの特長は、単一の活性点としてはたらきうることである。例えば、各クラスターが二酸化炭素と水素をそれぞれ活性化し、その組合せであるクラスター複合体で各分子が反応することが考えられる。そして、このクラスター複合体が新たな実用触媒へとつながっていくことになる。我々はクラスターどうしの合流型衝突による複合体生成法を開拓し、これをクラスター複合体研究の中心に据えてきた。これを土台に、クラスター複合体上での多分子反応を物理化学的な手法を駆使して解明していく。
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| 研究成果の概要 |
クラスター(サブナノ粒子)への分子の吸着や吸着分子の反応は触媒反応との関連から非常に関心を持たれている。我々は特にアンモニアに関係する反応に着目して研究を進めてきた。ここでは、まずは白金族金属からなるクラスターとアンモニアとの反応について研究を進め、高い反応活性を持つクラスターを見出した。また、さらなる反応性の向上、反応機構の解明、研究分野横断的な拡大を視野に、クラスター複合体の研究を推進し、その礎となる研究成果を獲得することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々は、クラスターを物質の構成要素として捉えることにより、物性や化学反応性といった性質の発現機構の解明へと一歩近づくことができた。こうした考え方は、カーボンニュートラルや温室効果ガス削減などの課題克服に貢献する新たな触媒を生み出す原動力となる。また、さらには、このような捉え方を、光物性や磁性などの研究へも広く展開することにより、こうした性質を発現する構成単位としても、個々のクラスターを取り上げ直すと、新物質の設計がより体系化されたものへと進化することになる。
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