３次元電子顕微鏡による光触媒反応における正孔と電子の拡散過程の研究

• 研究課題/領域番号: 24710110
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 吉田 健太 名古屋大学, 高等研究院(エコ), 助教 (10581118)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012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: 光触媒 / トモグラフィー / 電子顕微鏡 / ナノ粒子 / 触媒 / TEM / その場 / ナノ構造 / ３次元

研究概要

2012年度は、金ナノ粒子表面の触媒反応場としての可能性を探索した。デカヘドラル金多重双晶粒子{111}表面の局所歪みとCO吸着特性に関する論文を刊行した。また、高分解能電子顕微鏡その場観察を金多重双晶粒子および白金クラスターに応用し、金{111}表面の結晶成長と白金単原子の熱拡散をリアルタイムで視覚化することに成功した。得られた成果は、 Nano Lett., Vol.12, pp.2027(2012)、J. Electron Microsc., Vol.61, pp.99(2012)および Chem. Cat. Chem., Vol.4, pp.1638(2012)等として公刊した。

研究成果

• [雑誌論文] Key factors for the dynamic ETEM observation of single atoms (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, T. Tominaga, T. Hanatani, A. Tagami, Y. Sasaki, J. Yamasaki, K. Saitoh and N. Tanaka
  • 雑誌名: Microsc 巻: 62 ページ: 571-582
• [雑誌論文] Dynamic environmental transmission electron microscopy observation of deactivation processes of platinum electrode catalysts in a proton-exchange-membrane fuel cell (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, Z. Xudong, A. N. Bright, K. Saitoh and N. Tanaka
  • 雑誌名: Nanotech 巻: 4 ページ: 65705-65705
• [雑誌論文] Correlating the interface structure to spin injection in abrupt Fe/GaAs(001) films (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Fleet, K. Yoshida, H.Kobayashi, Y. Kaneko, S. Matsuzaka, Y. Ohno, H. Ohno, S.Honda, J. Inoue and A. Hirohata
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 87 ページ: 24401-24401
• [雑誌論文] Influence of total beam current on HRTEM image resolution in differentially pumped ETEM with nitrogen gas (2013)
  • 著者名/発表者名: A. N. Bright, K. Yoshida and N. Tanaka
  • 雑誌名: Ultramicrosc 巻: 124 ページ: 46-51
• [雑誌論文] Key factors for the dynamic ETEM observation of single atoms (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, T. Tominaga, T. Hanatani, A. Tagami, Y. Sasaki, J. Yamasaki, K. Saitoh, and N. Tanaka
  • 雑誌名: Microscopy 巻: 62 号: 6 ページ: 571-582
  • DOI: 10.1093/jmicro/dft033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic environmental transmission electron microscopy observation of deactivation processes of platinum electrode catalysts in a proton-exchange-membrane fuel cell (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, Z. Xudong, A. N. Bright, K. Saitoh and N. Tanaka
  • 雑誌名: Nanotech. 巻: 4 号: 6 ページ: 65705-65705
  • DOI: 10.1088/0957-4484/24/6/065705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of total beam current on HRTEM image resolution in differentially pumped ETEM with nitrogen gas (2013)
  • 著者名/発表者名: A. N. Bright, *K. Yoshida and N. Tanaka
  • 雑誌名: Ultramicrosc. 巻: 124 ページ: 46-51
  • DOI: 10.1016/j.ultramic.2012.08.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport Properties of Closely-Packed Carbon Nanotubes Film on SiC Tuned by Si-Doping (2012)
  • 著者名/発表者名: Wataru Norimatsu, Takehiro Maruyama, Kenta Yoshida, Koichi Takase and Michiko Kusunoki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 5 ページ: 105102-105102
  • NAID: 40019455680
• [雑誌論文] On the Effect of Atomic Structure on the Activity and Deactivation of Catalytic Gold Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Michael J. Walsh, Kenta Yoshida, Mungo L. Pay, Pratibha L. Gai and Edward D. Boyes
  • 雑誌名: Chem. Cat. Chem 巻: 4 ページ: 1638-1644
• [雑誌論文] Imaging Nanostructural Modifications Induced by Electronic Metal-Support Interaction Effects at Au||Cerium-Based Oxide Nanointerfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Miguel López-Haro, José M. Cíes, Susana Trasobares, José A. Pérez-Omil, Juan J. Delgado, Serafín Bernal, Pascale Bayle-Guillemaud, Odile Stéphan, Kenta Yoshida, Edward D. Boyes, Pratibha L. Gai and José J. Calvino
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 6(8) ページ: 6812-6820
• [雑誌論文] Direct observation of the initial process of Ostwald ripening using spherical aberration-corrected transmission electron microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, A. Bright and N. Tanaka
  • 雑誌名: J. Electron Microsc 巻: 61(2) ページ: 99-103
• [雑誌論文] On the Structural Origin of the Catalytic Properties of Inherently Strained Ultrasmall Decahedral Gold Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Michael J. Walsh, Kenta Yoshida, Akihide Kuwabara, Mungo L. Pay, Pratibha L. Gai and Edward D. Boyes
  • 雑誌名: Nano Lett 巻: 12 ページ: 2027-2031
• [雑誌論文] Layer-by-layer crystallization of Co_2FeSi Heusler alloy thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: L. R. Fleet, G. Cheglakov, K. Yoshida, V. K. Lazarov, T. Nakayama and A. Hirohata
  • 雑誌名: J. Phys. D : Appl. Phys 巻: 45 ページ: 32001-32001
• [雑誌論文] Insights into the microwave-assisted preparation of supported iron oxide nanoparticles on silica-type mesoporous materials (2012)
  • 著者名/発表者名: Alina M. Balu, Doris Dallinger, David Obermayer, Juan M. Campelo, Antonio A. Romero, Daniel Carmona, Francisco Balas, Kenta Yoshida, Pratibha L. Gai, Carolina Vargas, C. Oliver Kappe and Rafael Luque
  • 雑誌名: Green Chem 巻: 14 ページ: 393-402
• [学会発表] 環境TEMによる実ガス中でのナノ粒子成長の原子レベルその場観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太
  • 学会等名: (一社)日本粉体工業技術協会晶析分科会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-08-02
• [学会発表] Dynamic ETEM study;Influences of Reduction / Oxidation gas environments on migration speed of platinum nanoparticles on Ketjen Black EC (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, X. Zhang, T. Ikai, H. Kato, T. Nagami, and A.N. Bright
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2013
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] 水素ガスがアモルファスカーボン膜担持した白金微粒子に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 張旭東,吉田健太,齋藤晃,田中信夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: ホテル阪急エキスポパーク
• [学会発表] Dynamic ETEM study;Influences of Reduction / Oxidation gas environments on migration speed of platinum nanoparticles on Ketjen Black EC (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, X. Zhang, T. Ikai, H. Kato, T. Nagami, and A.N. Bright
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] ETEM observation of Pt/C electrode catalysts in a moisturized cathode atmosphere. (2013)
  • 著者名/発表者名: K Yoshida, X Zhang, N Tanaka, E D Boyes and P L Gai
  • 学会等名: EMAG2013
  • 発表場所: York, UK
• [学会発表] 環境TEMによる実ガス中でのナノ粒子成長の原子レベルその場観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太
  • 学会等名: 日本粉体工業技術協会
  • 発表場所: Nagoya
  • 招待講演
• [学会発表] 水素ガスがアモルファスカーボン膜担持した白金微粒子に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 張 旭東，吉田 健太，齋藤 晃，田中 信夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第69回学術講演会
  • 発表場所: Osaka
• [学会発表] 燃料電池電極触媒劣化過程その場観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太
  • 学会等名: 環境制御型電子顕微鏡研究部会第3回研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-11-16
• [学会発表] 電子線トモグラフィを用いたナノ構造化触媒の定量解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太
  • 学会等名: 生理研研究会「電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2012-10-24
• [学会発表] In-situ Environmental Transmission Electron Microscope study of platinum electrode catalysts for Proton Excharge Membrane Fuel Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, A.N. Bright, X. Zhang, S. Arai, K. Saitoh, and N. Tanaka
  • 学会等名: International Symposium on Role of Electron Microscopy in Industry Toward Genuine Collaboration Between Academia and industry
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] Single Atom Behavior of Platinum on a Carbon Film Using Aberration Corrected In Situ ETEM imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, A. Bright, X. Zhang, and N. Tanaka
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Advanced Microscopy and Theoretical Calculations (AMTC3)
  • 発表場所: Gifu
• [学会発表] 燃料電池電極触媒の劣化過程のリアルタイム環境顕微鏡観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太、張旭東、Bright Alexander、田中信夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第68回学術講演会
  • 発表場所: つくば国際会議場
• [学会発表] 燃料電池電極触媒の劣化過程のリアルタイム環境顕微鏡観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太、張旭東、Bright Alexander、田中信夫
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第68回学術講演会
  • 発表場所: 筑波
• [学会発表] 電子線トモグラフィを用いたナノ構造化触媒の定量解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太
  • 学会等名: 電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用
  • 発表場所: 岡崎
  • 招待講演
• [学会発表] 燃料電池電極触媒劣化過程その場観察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田健太
  • 学会等名: 環境制御型電子顕微鏡研究部会 第3回研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://sirius.cirse.nagoya-u.ac.jp/~kenta/kenta.html