| 研究課題/領域番号 |
20K05453
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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32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
HENZIE Joel 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主幹研究員 (80644517)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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 | ナノマテリアルの合成 / 電子トモグラフィ / 光学シミュレーション / プラズモニクス / 表面増強ラマン分光法 (SERS) / 光触媒 / マイクロプラスチック / 機械学習 / Plasmon / Microplastics / メソポーラス金属 / プラズモン励起光触媒反応 / 表面増強ラマン分光法(SERS) / 表面増強ラマン散乱(SERS) / オプトメカニクス / ホットエレクトロン / 超高速分光 / トモグラフィー / 電極触媒作用 / 金属合金 / Photocatalysis / Plasmonics / Hot carrier science / Nanoparticle Synthesis / Mesoporous Materials |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The discovery of inexpensive catalysts is critical for improving the efficiency of renewable energy technologies. My team will examine how light can enhance the performance of metal electrocatalysts.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、多孔質金属ナノ粒子と薄膜、およびフォームを作成する簡単で低コストな方法を開発しました。これらの構造と光の相互作用を調べるため、電子線トモグラフィーを使用し多孔質金ナノ粒子の3D構造をマッピングしました。その後3Dモデルと計算機シミュレーションを用いて、多孔質金属の光学特性を説明する簡単な理論的枠組みを策定しました。これらの結果は多孔質金属が光触媒として機能し、有機分子の光分解を促進することを示しました。また大孔径金属フォームを中孔径銀でコーティングする技術を開発し、これらのハイブリッドフォームを使用して海洋環境で蔓延する汚染物質であるマイクロプラスチックを識別、および収集しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
メソポーラス金ナノ粒子の研究は、新合成法の開発や電子トモグラフィによる3D構造の詳細なマッピング、またその構造を基にした光学特性のモデリングや理論構造の確立など、多角的に進展しています。これらをもとにナノテクノロジーと材料科学の研究はさらに発展するでしょう。また光触媒の応用で有機汚染物質の分解が可能となり、水質浄化に貢献できます。マクロポーラス-メソポーラス金属フォームの開発は、海洋環境のマイクロプラスチック収集と識別を可能にし、生態系保護に役立ちます。この成果は予想外であり、時間が経つにつれ元案から発展しました。持続可能性と社会的課題の解決に向けた重要な一歩です。
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