| 研究課題/領域番号 |
21H02046
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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36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
西 直哉 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10372567)
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| 研究分担者 |
作花 哲夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (10196206)
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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 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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| キーワード | イオン液体 / 液液界面 / 金属ナノ構造 / 卑金属 / 界面電荷移動 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
既存の水を含む液液二相系では実現できなかった卑金属ナノ構造の創製を目的とし、イオン液体｜油界面の電気化学を体系化して学理を構築し、さらに、イオン液体｜油界面における金属還元析出メカニズムを解明する。イオン液体および油を広く検討することから始め、イオン液体｜油界面の電気化学測定により、界面を横切る電子移動・イオン移動を観測する。イオン液体｜油界面の構造解析も実験とシミュレーションの双方から行う。イオン液体｜油界面において卑金属ナノ構造を合成し、その構造を解析し、さらに応用を検討する。
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| 研究成果の概要 |
卑金属のナノ構造を、イオンのみからなるイオン液体と有機溶媒（油）との間の非水液液界面を新たな電気化学反応場として創製した。従来の水を含む液液界面で析出可能であったCuだけでなく、不可能であったZnとAlについても、本研究の非水液液界面では金属還元析出が可能であることを実証した。金属Al析出の反応メカニズムを、溶存種ならびに気体生成種の同定により明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液液界面を利用する金属還元析出は反応速度や反応ジオメトリを制御できる方法として魅力的であるにもかかわらず、その利用は、従来型の液液界面では、水の存在により、貴金属に限られていた。本研究では、イオン液体と油との間の非水液液界面を新奇な電気化学反応場とすることにより、液液界面金属析出法の対象を、貴金属のみならず卑金属にまで拡張することに成功した。
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