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Electrodeposition and Characterization of Atomic-Level Metal Clusters

研究課題

研究課題/領域番号 21K04827
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

チャン ツォーフーマーク  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (10647069)

研究分担者 曽根 正人  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (30323752)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードElectrodeposition / Atomic metal / Conductive polymer / Catalyst / Biosensor / Atomic Metal / Conductive Polymer
研究開始時の研究の概要

The main purpose in this research is atomic-level manipulation of metal clusters. The manipulation includes number, composition, structure and sequence of the atoms in a cluster. 3. In order to achieve this, a novel and original cyclic atomic electrodeposition process allowing deposition of metal
atoms one-by-one at a specific location has been developed to allow preparation of the atomic-level metal clusters. In addition, evaluating and clarifying the atomic-level metal clusters’ extraordinary properties, especially the even-odd effect, is another purpose in my research.

研究成果の概要

今回のプロジェクトの目的は、ユニークな周期的原子めっき法を用いて、導電性ポリマーに原子レベルの金属クラスターを装飾することにより、バイオセンサー用の革新的な触媒材料を開発する。成果には、査読付き論文7本、国際会議12件、国内会議4件での発表が含まれる。7本の発表論文のうち、6本はオープンアクセスの出版物である。さらに、国際会議で1回招待講演を行いました。研究の初期段階に周期的原子めっき法の最適化から始まり、ポリアニリン上の純金属粋クラスター(Au、Pd、Ptなど)の装飾と研究に続きた。昨年度には、研究はPd-Au合金クラスターの装飾に進み、その結果は既に査読付き科学論文として公表されている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Catalytic materials are expected to be a key solution for achieving the Sustainable Development Goals (SDGs). It is anticipated that performance will be enhanced through size reduction. Therefore, the atomic-level catalysts developed in this project will make a significant contribution to the SDGs.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 15件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] National Yang Ming Chiao Tung University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Decoration of atomic PdxAuy (1<=x+y<=4) on polyaniline in electrochemical sensing of 1-propanol2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Shohei、Okamoto Keisuke、Kurioka Tomoyuki、Chen Chun-Yi、Chakraborty Parthojit、Lin Yi-Feng、Hsu Yung-Jung、Nakamoto Takamichi、Sone Masato、Chang Tso-Fu Mark
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 483 ページ: 130762-130762

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2024.130762

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New Trend of Amperometric Gas Sensors Using Atomic Gold-Decorated Platinum/Polyaniline Composites2024

    • 著者名/発表者名
      Faricha Anifatul、Chakraborty Parthojit、Chang Tso-Fu Mark、Sone Masato、Nakamoto Takamichi
    • 雑誌名

      Chemosensors

      巻: 12 号: 2 ページ: 27-27

    • DOI

      10.3390/chemosensors12020027

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Array of Miniaturized Amperometric Gas Sensors Using Atomic Gold Decorated Pt/PANI Electrodes in Room Temperature Ionic Liquid Films2023

    • 著者名/発表者名
      Faricha Anifatul、Yoshida Shohei、Chakraborty Parthojit、Okamoto Keisuke、Chang Tso-Fu Mark、Sone Masato、Nakamoto Takamichi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 23 号: 8 ページ: 4132-4132

    • DOI

      10.3390/s23084132

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gold/MnO2 particles decorated on electrodeposited polyaniline toward non-enzymatic electrochemical sensor for glucose2023

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Keisuke、Kawakami Hiroki、Chien Yu-An、Kurioka Tomoyuki、Chiu Wan-Ting、Chakraborty Parthojit、Nakamoto Takamichi、Hsu Yung-Jung、Sone Masato、Chang Tso-Fu Mark
    • 雑誌名

      Micro and Nano Engineering

      巻: 18 ページ: 100175-100175

    • DOI

      10.1016/j.mne.2023.100175

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Toward Planar Atomic-Gold Decorated Polyaniline Gas Sensors for Enhanced Electrochemical Sensing2023

    • 著者名/発表者名
      Chakraborty Parthojit、Faricha Anifatul、Okamoto Keisuke、Kawakami Hiroki、Chang Tso-Fu Mark、Sone Masato、Nakamoto Takamichi
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 23 号: 7 ページ: 6481-6488

    • DOI

      10.1109/jsen.2023.3242318

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microgravimetric and Amperometric Sensor Coated With Room Temperature Ionic Liquid to Enhance Butanol Isomers Gas Separation2022

    • 著者名/発表者名
      Faricha Anifatul、Chakraborty Parthojit、Okamoto Keisuke、Chang Tso-Fu Mark、Sone Masato、Nakamoto Takamichi
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 22 号: 24 ページ: 24471-24478

    • DOI

      10.1109/jsen.2022.3221114

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supercritical carbon dioxide assisted co-electrodeposition of nickel-titanium dioxide composite film and the dispersity2022

    • 著者名/発表者名
      Chien Yu-An、Chen Chun-Yi、Sone Masato、Chang Tso-Fu Mark
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 181 ページ: 105495-105495

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2021.105495

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of polypyrrole/nano-gold composite for non-enzymatic glucose sensors2022

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Hiroki、Ito Yuki、Chien Yu-An、Chen Chun-Yi、Chiu Wan-Ting、Chakraborty Parthojit、Nakamoto Takamichi、Sone Masato、Chang Tso-Fu Mark
    • 雑誌名

      Micro and Nano Engineering

      巻: 14 ページ: 100109-100109

    • DOI

      10.1016/j.mne.2022.100109

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sample size effect in Ni-TiO2 composites fabricated by supercritical CO2 emulsified CO-electroplating for miniaturized device2022

    • 著者名/発表者名
      Chien Yu-An、Chen Chun-Yi、Sone Masato、Chang Tso-Fu Mark
    • 雑誌名

      Micro and Nano Engineering

      巻: 15 ページ: 100135-100135

    • DOI

      10.1016/j.mne.2022.100135

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 有機化合物センシンングに対する原子レベル白金クラスターの触媒活性2024

    • 著者名/発表者名
      渡邉 賢吾, 吉田 祥平, 栗岡 智行, Chun-Yi Chen, Parthojit Chakraborty, Tso-Fu Mark Chang, 中本 高道, 曽根 正人
    • 学会等名
      第71回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Design of Electrodeposited Materials for MEMS Sensors2023

    • 著者名/発表者名
      Tso-Fu Mark Chang, Tomoyuki Kurioka, Chun-Yi Chen, Xun Luo, Daisuke Yamane, Hwai En Lin, Masato Sone
    • 学会等名
      The 2023 International Conference on Green Electrochemical Technologies & The 2023 Annual Meeting of Electrochemical Society of Taiwan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Catalytic Activity of Heterogeneous Atomic Metal Clusters Decorated Polyaniline for Electrochemical Oxidation of 1-Propanol,2023

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshida, Tomoyuki Kurioka, Chun-Yi Chen, Parthojit Chakraborty, Yung-Jung Hsu, Takamichi Nakamoto, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      Taiwan Association for Coating and Thin Film Technology (TACT2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Catalytic Activity of Atomic Metals Clusters Decorated Polyaniline Electrodes in Electrochemical Oxidation of 1-Propanol2023

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshida, Keisuke Okamoto, Tomoyuki Kurioka, Chun-Yi Chen, Parthojit Chakraborty, Takamichi Nakamoto, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      244th ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Atomic Gold Decorated Polyaniline Derivative Electrodes toward Electrochemical Alcohol Sensing2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Kurioka, Keisuke Okamoto, Shohei Yoshida, Kengo Watanabe, Chun Yi Chen, Parthojit CHAKRABORTY, TAKAMICHI NAKAMOTO, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      49th international conference on Micro and Nano Engineering (MNE2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic PdxAuy Clusters Decorated Polyaniline for Electrochemical Sensing of 1-Propanol2023

    • 著者名/発表者名
      Shohei Yoshida, Keisuke Okamoto, Tomoyuki Kurioka, Chun-Yi Chen, Parthojit Chakraborty, Takamichi Nakamoto, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      49th international conference on Micro and Nano Engineering (MNE2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gold Decorated Polyaniline toward Glucose Oxidation2023

    • 著者名/発表者名
      Tso-fu Mark Chang, Keisuke Okamoto, Tomoyuki Kurioka, Chun-Yi Chen, Wan-Ting Chiu, Parthojit Chakraborty, Takamichi Nakamoto, Masato Sone
    • 学会等名
      Euroanalysis XXI,
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gas Sensor Array System Using Microgravimetric and Amperometric Sensors Coated with Room Temperature Ionic Liquid to Enhance Isomers Separation2023

    • 著者名/発表者名
      Faricha Anifatul, Parthojit CHAKRABORTY, Tso-Fu Mark Chang, Masato Sone, TAKAMICHI NAKAMOTO
    • 学会等名
      Advances in Functional Materials (AFM) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリアニリンと貴金属原子の複合電極の開発と1-プロパノールの電解酸化に対する触媒活性評価2023

    • 著者名/発表者名
      吉田 祥平, 岡本 奎祐, 栗岡 智行, Chun-Yi Chen Parthojit Chakraborty, Tso-Fu Mark Chang, 中本 高道, 曽根 正人
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Functionalization of Polyethylene Terephthalate Fabrics with Au@Cu2O Core@Shell Nanocrystals for Environmental Purifications2023

    • 著者名/発表者名
      Jhen-Yang Wu, Tomoyuki Kurioka, Chun-Yi Chen, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang, Yung-Jung Hsu
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Au nanoparticles-MnO2 modified polyaniline electorode for Non-Enzymatic Glucose Sensors2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Okamoto, Hiroki Kawakami, Yu-An Chien, Tomoyuki Kurioka, Wan-Ting Chiu, Parthojit Chakraborty, Takamichi Nakamoto, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      48th international conference on Micro and Nano Engineering - Eurosensors (MNE-ES)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アスコルビン酸センサのためのポリアニリン・原&#12070;&#12198;電極の開発2022

    • 著者名/発表者名
      岡本 奎祐, 川上 宙輝, CHIENYu-An, Pathojit Chakraborty, 中本&#12220;道, 曽根正&#12040;, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      2022年応物理学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and Characterization of Ultrahigh Strength Ni-TiO2 Composite Coatings Electroplated with Supercritical Carbon Dioxide Emulsified Electrolyte2022

    • 著者名/発表者名
      Yu-an Chien, Chun-Yi Chen, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      2022年応物理学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 非酵素型グルコースセンサーに向けたポリピロール・金ナノ粒子触媒電極の開発2021

    • 著者名/発表者名
      川上 宙輝, 伊藤 勇毅, Yu-An Chien, Wan-Ting Chiu, Parthojit Chakraborty, Chun-Yi Chen, Tso-Fu Mark Chang, 中本 高道, 曽根 正人
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-enzymatic Polypyrrole/Nano-Gold Composite Electrode for Glucose Oxidation2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kawakami, Yuki Ito, Yu-An Chien, Wan-Ting Chiu, Parthojit Chakraborty, Chun-Yi Chen, Tso-Fu Mark Chang, Takamichi Nakamoto, Masato Sone
    • 学会等名
      TACT2021 International Thin Films Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polyaniline-Atomic Au Modified Platinum Electrode with Ionic Liquid As Configuration for Enhanced Electrochemical Sensing2021

    • 著者名/発表者名
      Parthojit Chakraborty, Hiroki Kawakami, Tso-Fu Mark Chang, Masato Sone, Takamichi Nakamoto
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Polypyrrole/Gold Nanoparticle Composite Electrode for Electrochemical Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kawakami, Yuki Ito, Yu-An Chien, Wan-Ting Chiu, Parthojit Chakraborty, Chun-Yi Chen, Tso-Fu Mark Chang, Takamichi Nakamoto, Masato Sone
    • 学会等名
      Micro and Nano Engineering Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electro-co-deposition of Au-TiO2 Composites with Improved Mechanical Property toward Miniaturized Electronics2021

    • 著者名/発表者名
      Yu-An Chien, Tso-Fu Mark Chang, Chun-Yi Chen, Daisuke Yamane, Hiroyuki Ito, Katsuyuki Machida, Kazuya Masu, Masato Sone
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Supercritical Carbon Dioxide Assisted Co-Electrodeposition of TiO2 Nanoparticle Reinforced Ni Films2021

    • 著者名/発表者名
      Yu-An Chien, Chun-Yi Chen, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      30th Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanoparticle Reinforced High Strength Ni-TiO2 Composite Film Electroplated by Supercritical Carbon Dioxide Assisted Method2021

    • 著者名/発表者名
      Yu-An Chien, Chun-Yi Chen, Masato Sone, Tso-Fu Mark Chang
    • 学会等名
      TACT2021 International Thin Films Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Co-Electrodeposition of TiO2 Nanoparticle Reinforced High Strength Ni Film Assisted by Supercritical Carbon Dioxide for Miniaturized Electronics2021

    • 著者名/発表者名
      Yu-An Chien, Chun-Yi Chen, Tso-Fu Mark Chang, Masato Sone
    • 学会等名
      Micro and Nano Engineering Conference 2021 (MNE2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Tokyo Tech Research Repository

    • URL

      https://t2r2.star.titech.ac.jp/cgi-bin/researcherpublicationlist.cgi?q_researcher_content_number=CTT100592953

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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