高機能性を有する形状制御型合金ナノ触媒の設計と創製

• 研究課題/領域番号: 23750160
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小林 浩和 京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30512694)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 金属ナノ粒子 / 水素吸蔵 / 形状制御

研究概要

液相還元法により八面体型および立方体型 Pd ナノ結晶を作製した。得られたナノ粒子の粒径は透過型電子顕微鏡観察により 10 nm 程度であることがわかった。また、粉末 X 線回折、水素圧力組成等温曲線、固体 NMR 測定により水素吸蔵特性を調べた。その結果、形状により水素吸蔵/放出速度が異なることが明らかになった。さらに Pd ナノ結晶にPt が被覆した合金ナノ結晶を作製し、その水素吸蔵特性についても検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Kitagawa Changeover of the Thermodynamic Behavior for Hydrogen Storage in Rh with Increasing Nanoparticle Size (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kusada, H. Kobayashi, R. Ikeda, H. Morita, H
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 42 ページ: 55-56
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changeover of the Thermodynamic Behavior for Hydrogen Storage in Rh with Increasing Nanoparticle Size (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kusada, H. Kobayashi, R. Ikeda, H. Morita, H. Kitagawa
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 号: 1 ページ: 55-56
  • DOI: 10.1246/cl.2013.55
  • NAID: 10031143798
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finding Hydrogen-Storage Capability in Iridium Induced by the Nanosize Effect (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi, M. Yamauchi, H. Kitagawa
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 ページ: 6893-6895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Matsumura Nanosize-Induced Drastic Drop in Equilibrium Hydrogen Pressure for Hydride Formation and Structural Stabilization in Pd-Rh Solid-Solution Alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi, H. Morita, M. Yamauchi, R. Ikeda, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata, S. Toh, S
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 ページ: 12390-12393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modular Design of Domain Assembly in Porous Coordination Polymer Crystals via Reactivity-Directed Crystallization Process (2012)
  • 著者名/発表者名: T, Fukushima, S, Horike, H, Kobayashi, M, Tsujimoto, S, Isoda, L M, Foo, Y, Kubota, M, Takata, S, Kitagawa
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 ページ: 13341-13347
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanosize-Induced Drastic Drop in Equilibrium Hydrogen Pressure for Hydride Formation and Structural Stabilization in Pd-Rh Solid-Solution Alloys (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi, H. Morita, M. Yamauchi, R. Ikeda, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata, S. Toh, S. Matsumura
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 134 号: 30 ページ: 12390-12393
  • DOI: 10.1021/ja305031y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanosize-Induced Hydrogen Storage and Capacity Control in aNon-Hydride-Forming Element: Rhodium (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kobayashi, H. Morita, M. Yamauchi, R. Ikeda, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 ページ: 11034-11037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanosize-Induced Hydrogen Storage and Capacity Control in a Non-Hydride Forming Element : Rhodium (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kobayashi, H.Morita, M.Yamauchi, R.Ikeda, H.Kitagawa, Y.Kubota, K.Kato, M.Takata
  • 雑誌名: J.Am Chem.Soc 巻: 133 号: 29 ページ: 11034-11037
  • DOI: 10.1021/ja2027772
  • 査読あり
• [学会発表] Pd ナノ結晶/多孔性配位高分子コア・シェル型ナノ複合物質の水素吸蔵特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川宏
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Pd-Pt 系コア・シェルナノ構造が水素吸蔵特性に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川宏
  • 学会等名: 日本化学会第93 春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] Nanostructured Materials for Hydrogen Storage (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kobayashi and Hiroshi Kitagawa
  • 学会等名: International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012 (MH2012)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] Pd ナノ結晶/多孔性配位高分子ナノ複合物質の合成とガス吸着特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川 宏
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会(国内学会/ポスター)
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] ナノ金属と水素 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和
  • 学会等名: 第10回 水素量子アトミクス 研究会 プロ グラム
  • 発表場所: KEK 物構研
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] 金属ナノ結晶/多孔性配位高分子コア・シェル型ナノ複合物質の合成とガス吸着特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川宏
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会(2012)
  • 発表場所: 慶応大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Nanostructured Materials for Hydrogen Storage (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kobayashi
  • 学会等名: The 16th International Workshop
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] 金属ナノ結晶/多孔性配位高分子コア・シェル型ナノ複合物質の合成とガス吸着特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川 宏
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 慶応大学
• [学会発表] Nanostructured Materials for Hydrogen Storage (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kobayashi
  • 学会等名: The 16th International Workshop(招待講演)
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] ナノ金属の水素吸蔵 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林 浩和
  • 学会等名: 磁性分光研究会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 金属ナノ結晶 / 多孔性配位高分子コア・シェル型ナノ複合物質の作製と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川 宏
  • 学会等名: 分子科学会
  • 発表場所: 北海道、札幌
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 水素吸蔵ナノ粒子 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林 浩和
  • 学会等名: 第59回マテリアルズ・テーラリング研究会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2011-07-29
• [学会発表] 金属ナノ結晶/多孔性配位高分子コア・シェル型ナノ複合物質の作製と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川 宏
  • 学会等名: 分子科学会
  • 発表場所: 北海道、札幌
• [学会発表] ナノ金属の水素吸蔵 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林 浩和
  • 学会等名: 磁性分光研究会(招待講演)
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] ナノ金属と水素
  • 著者名/発表者名: 小林浩和
  • 学会等名: 第10回 水素量子アトミクス研究会
  • 発表場所: KEK 物構研
• [学会発表] Pdナノ結晶/多孔性配位高分子ナノ複合物質の合成とガス吸着特性
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川 宏
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Nanostructured Materials for Hydrogen Storage
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kobayashi and Hiroshi Kitagawa
  • 学会等名: International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Pd-Pt系コア・シェルナノ構造が水素吸蔵特性に及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川 宏
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会(2013)
  • 発表場所: 立命館大学
• [学会発表] Pdナノ結晶/多孔性配位高分子コア・シェル型ナノ複合物質の水素吸蔵特性
  • 著者名/発表者名: 小林浩和、北川 宏
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [図書] 水素吸蔵 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林 浩和、北川 宏
• [図書] CSJ カレントレビュー 09 金属および半導体ナノ粒子の科学 part II (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林 浩和
  • 出版者: 化学同人
• [備考]
  • URL: http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/ossc/index.html
• [産業財産権] 金属ナノ粒子複合体およびその製造方法 (2012)
  • 発明者名: 北川 宏、山田 鉄兵、小林 浩和、向吉 恵
  • 権利者名: 北川 宏、山田 鉄兵、小林 浩和、向吉 恵
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-206494
  • 出願年月日: 2012-09-20
• [産業財産権] 金属ナノ粒子のPCP複合体とその製造方法 (2012)
  • 発明者名: 北川 宏、小林 浩和
  • 権利者名: 北川 宏、小林 浩和
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-08-03
  • 外国
• [産業財産権] 金属ナノ粒子上のPCPナノ膜とその作製方法 (2011)
  • 発明者名: 小林浩和、北川宏
  • 権利者名: 小林浩和、北川宏
  • 産業財産権番号: 2011-171542
  • 出願年月日: 2011
• [産業財産権] 金属ナノ粒子複合体およびその製造方法
  • 発明者名: 北川 宏、山田 鉄兵、小林 浩和、向吉 恵
• [産業財産権] 金属ナノ粒子の PCP 複合体とその製造方法
  • 発明者名: 北川 宏、小林 浩和
  • 外国