| 研究課題/領域番号 |
20K05277
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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28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 富山高等専門学校 |
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研究代表者 |
迫野 奈緒美 富山高等専門学校, その他部局等, 講師 (10734387)
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| 研究分担者 |
津森 展子 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (20390437)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | コンポジットナノ粒子 / 気相合成 / 触媒活性 / コアーシェル型 / 合金型 / 構造解析 / 触媒 / ナノ粒子 / 複合化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ナノ粒子を構成する元素の配置（ナノ構造）が触媒活性に大きく影響することに注目した。蒸発濃縮法を用いて、様々なナノ構造を有するコンポジットナノ粒子を作製すこと、およびそれらの触媒活性を評価することを目的とした。これにより、ナノ構造と触媒能の相関の体系化、および触媒メカニズムが解明出来る事を期待している。
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| 研究成果の概要 |
近年、複数金属で構成されるコンポジットナノ粒子は、単一金属ナノ粒子にない触媒能を示すことが報告されており、その要因として、粒子を構成する金属元素間の電荷移動が関与すると考えられている。これは、触媒能の発現に、ナノ粒子を構成する元素の配置（ナノ構造）が大きく影響することを強く示唆しているが、ナノ構造を規定したナノ粒子作製の難しさから、触媒能発現とナノ構造の相関はほとんど研究されていない。
本研究では、二重蒸発濃縮法を用いる事で、合金型ナノ粒子を、ナノ構造を一定にしたまま、モル分率のみを任意に変化させたナノ粒子の合成が可能であることを示した。また得られたナノ粒子は触媒能を持つことも明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
コンポジットナノ粒子は新しい材料であり、基礎および応用研究を含めて十分な検討が行われていない。そのため、ナノ構造を規定したコンポジット粒子を作製することはインパクトの高い内容であり、さらにモル分率を変化させた精密合成を実現したことは極めて学術的意義が高い成果と言える。さらに本研究では、作製したナノ粒子をガラスやシリコンなどの基板に積層することで、ナノ粒子を担持した触媒としてそのまま一酸化炭素酸化反応に用いることができた。ナノ粒子の作製から基板固定までの工程が、ワンプロセスで短時間に完了した。多様な条件のナノ粒子が簡便に調製できるため、ナノ触媒作製の大きなアドバンテージになると期待できる。
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