| 研究課題/領域番号 |
21H01762
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
草田 康平 京都大学, 白眉センター, 特定准教授 (50741857)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | ハイエントロピー / 合金 / ナノ粒子 / 触媒 / ナノ合金 / 多元素 / インフォマティクス / 多元素ナノ合金 / 貴金属 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本提案では、多変量解析を用いた効率的な材料探索手法を基軸として、5元素以上が等モル比程度で混合した新しい合金種であるハイエントロピー合金（High-entropy alloy: HEA）ナノ粒子の革新的触媒開発に挑戦する。さらに、前人未到の20種類以上の元素が原子レベルで混ざりあった超ハイエントロピー合金（Ultra HEA: UHEA）ナノ粒子の実現を目指す。本研究開発により、高活性と高耐久性を有した触媒の開発や、従来のナノ合金では達成されなかった複雑な反応ステップを介する高難度反応を促進する触媒開発が行えると期待される。
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| 研究成果の概要 |
本提案では、多変量解析を用いた効率的な材料探索手法を基軸として、5元素以上が等モル比程度で混合した新しい合金種であるハイエントロピー合金（High-entropy alloy: HEA）ナノ粒子の革新的触媒開発に挑戦した。さらに、前人未到の20種類以上の元素が原子レベルで混ざりあった超ハイエントロピー合金（Ultra HEA: UHEA）ナノ粒子の実現を目指した。研究の結果、当初想定した通り、機械学習を行うことでHEA触媒の最適化に効率的に成功し、20元系HEAの合成とは至らなかったが、世界最多の15元素から成るUHEAの合成に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究開発により、高活性と高耐久性を有した触媒の開発や、従来のナノ合金では達成されなかった複雑な反応ステップを介する高難度反応を促進する触媒開発が行えると期待される。本研究目標が達成されることで、多元素が混合した際に発現される相互作用の理解が進むと共に、これまで以上に自在に元素を用いて新物質開発が行えるようになり、既存物質では達成されていない高難度反応に向けた高性能触媒などの開発のきっかけになると考えられる。
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