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金属・酸化物複合クラスターの気相生成および小分子との反応の組成依存性

研究課題

研究課題/領域番号 24550010
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関東京大学

研究代表者

宮島 謙  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (20365456)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードクラスター / 昇温脱離 / 反応 / 脱離 / 質量分析 / レーザー蒸発 / 活性化エネルギー / 酸化物クラスター / 金属クラスター / 組成依存 / TPD / 酸素脱離 / セリウム / マンガン / 酸化物 / 気相 / 反応性 / 化学量論 / ジルコニア / セリア
研究成果の概要

排ガス後処理触媒として有望な元素の組み合わせおよび組成を、気相の多元素クラスターの反応性を網羅的に調べることにより迅速に探索できるようにすることを目指した。銅およびセリウム酸化物クラスターの加熱による酸素脱離および一酸化窒素など小分子との反応について調べたところ、クラスターの酸素原子数の化学量論比からの変位が、加熱による酸素脱離の温度域および活性化エネルギー、そして小分子との反応性の有無と関連していることが分かった。本研究では、この気相昇温脱離法が多元素クラスターの生成・反応・脱離などの過程について、他の実験・理論と比較可能な知見を提供できることを示すことに成功した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (26件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Stable Stoichiometry of Gas-Phase Cerium Oxide Cluster Ions and Their Reactions with CO2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Nagata, Ken Miyajima, and Fumitaka Mafune
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 119 号: 10 ページ: 1813-1819

    • DOI

      10.1021/jp509592a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dissociation Energy for O2 Release from Gas-Phase Iron Oxide Clusters Measured by Temperature-Programmed Desorption Experiments2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei Koyama, Satoshi Kudoh, Ken Miyajima, Fumitaka Mafune
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 625 ページ: 104-109

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2015.02.038

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Release of Oxygen from Copper Oxide Cluster Ions by Heat and by Reaction with NO2015

    • 著者名/発表者名
      Fumitaka Mafune, Ken Miyajima, and Keisuke Morita
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 印刷中 号: 20 ページ: 11106-11113

    • DOI

      10.1021/jp511840d

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermally and Chemically Stable Mixed Valence Copper Oxide Cluster Ions Revealed by Post Heating2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Morita, Kazuko Sakuma , Ken Miyajima, and Fumitaka Mafune
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 117 号: 40 ページ: 10145-10150

    • DOI

      10.1021/jp402059y

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactions of Neutral Platinum Clusters with N2O and CO2013

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Yamamoto, Ken Miyajima, Tomokazu Yasuike, Fumitaka Mafune
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A

      巻: 117 号: 47 ページ: 12175-12183

    • DOI

      10.1021/jp405707p

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation of CO by Nickel Oxide Clusters Revealed by Post Heating2013

    • 著者名/発表者名
      Sakuma K, Miyajima K, Mafune F
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 117 号: 16 ページ: 3260-3265

    • DOI

      10.1021/jp400850u

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Thermal Reactivity of Nitric Oxide on Cobalt Cluster Cations2015

    • 著者名/発表者名
      Michal Piotr Kwiatkowski, Ken Miyajima, Mafune Fumitaka
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会2015
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 気相昇温脱離法によるセリアクラスターのNOとの反応性の研究2015

    • 著者名/発表者名
      永田 利明, 宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会2015
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム酸化物クラスターの酸素脱離温度の組成依存性2015

    • 著者名/発表者名
      宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会2015
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水素を吸蔵したパラジウムクラスターからの水素脱離反応2015

    • 著者名/発表者名
      竹之内 政人, 宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会2015
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 熱エネルギー領域におけるRh正イオンクラスターとNO分子との反応の解明2015

    • 著者名/発表者名
      俵家 優紀, 宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会2015
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Stable Stoichiometry and Chemical Reactivity of Cluster Ions Revealed by High Temperature TPD Experiments2014

    • 著者名/発表者名
      Fumitaka Mafune, Ken Miyajima, and Toshiaki Nagata
    • 学会等名
      International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC-XVII)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂(福岡県福岡市東区)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Stability and Reactivity with CO Molecules of Cerium Oxide and Gold-Appended Cerium Oxide Clusters2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Nagata, Ken Miyajima, and Fumitaka Mafune
    • 学会等名
      International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC-XVII)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂(福岡県福岡市東区)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Chemical Reactivity of Rhodium and Copper-Doped Rhodium Neutral Clusters2014

    • 著者名/発表者名
      Masato Takenouchi, Ken Miyajima, and Fumitaka Mafune
    • 学会等名
      International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC-XVII)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂(福岡県福岡市東区)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Stability and Reactivity of Manganese Oxide Clusters2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Koyama, Ken Miyajima, and Fumitaka Mafune
    • 学会等名
      International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC-XVII)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂(福岡県福岡市東区)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Release of Oxygen from Copper Oxide Cluster Ions by Heat2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Miyajima, and Fumitaka Mafune
    • 学会等名
      International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC-XVII)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂(福岡県福岡市東区)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 銅酸化物クラスターの熱的安定性とNOガスとの反応性2014

    • 著者名/発表者名
      森田 圭介, 宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市千種区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] セリアが付着した貴金属クラスターの気相合成およびその反応性2014

    • 著者名/発表者名
      重田 大輔, 宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市千種区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 貴金属元素をドープしたロジウムクラスターの生成とその反応性2014

    • 著者名/発表者名
      小山 航平, 宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市千種区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金‐セリアクラスターの熱的安定性とCOとの反応性2014

    • 著者名/発表者名
      永田 利明, 宮島 謙, 真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市千種区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Mass Spectroscopic Study of the Oxidation and Reduction of Zirconium Oxide Clusters in the Gas-Phase2013

    • 著者名/発表者名
      K. Miyajima, F. Mafune
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Modeling of Exhaust-Gas After-Treatment (MODEGAT III)
    • 発表場所
      ハウス・デア・キルへ(バート・ヘレナンアプ、ドイツ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Generation and reactivity of NiCr clusters2013

    • 著者名/発表者名
      Michał Piotr Kwiatkowski, KenMiyajima,Fumitaka Mafune
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会 2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市南区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マンガン酸化物クラスターの熱的安定性とその反応性2013

    • 著者名/発表者名
      小山 航平,宮島 謙,真船 文隆
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会 2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市南区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ジルコニアクラスターとNO・CO混合ガスとの反応2013

    • 著者名/発表者名
      宮島 謙,真船 文隆
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会 2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市南区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] セリアが付着したロジウムクラスターの気相合成およびそのCO反応性2013

    • 著者名/発表者名
      重田 大輔,宮島 謙,真船 文隆
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会 2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市南区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金が付着したセリアクラスターの安定性と反応性2013

    • 著者名/発表者名
      永田 利明,工藤 沙紀,宮島 謙,真船 文隆
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会 2013京都
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市南区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素欠乏セリアクラスターの生成およびO2・COとの反応2013

    • 著者名/発表者名
      宮島 謙、真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県、草津市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 気相セリアクラスターに担持されたロジウムクラスターの生成およびその反応性2013

    • 著者名/発表者名
      重田 大輔、宮島 謙、真船 文隆
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県、草津市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydrogen affinity of niobium-carbon cluster ions in relation to formation mechanism of met-car cluster ions2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Miyajima, Fumitaka Mafune
    • 学会等名
      ISSPIC XVI
    • 発表場所
      ベルギー、ルーベン
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性白金クラスターとN2Oの反応2012

    • 著者名/発表者名
      山本博隆、○宮島 謙、真船 文隆
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Reactivity of cationic niobium carbide clusters with N2O2012

    • 著者名/発表者名
      Mushtaq Sobhan、宮島 謙、真船 文隆
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ロジウムが付着したセリアクラスターの生成およびその反応性2012

    • 著者名/発表者名
      重田大輔、工藤沙紀、宮島 謙、真船 文隆
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] Nanoalloys, 1st Edition; Chapter 22013

    • 著者名/発表者名
      Florent Calvo編
    • 総ページ数
      36
    • 出版者
      エルゼビア
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Nanoalloys, 1st Edition: From Fundamentals to Emergent Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Florent Calvo Eds.
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] Researchmapの研究者ページ

    • URL

      http://researchmap.jp/MiyajimaKen/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Researchmapの研究者ページ

    • URL

      http://researchmap.jp/MiyajimaKen/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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