• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

気相クラスター反応を用いた銅系高機能触媒の迅速探索

研究課題

研究課題/領域番号 25390004
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 ナノ構造化学
研究機関豊田工業大学

研究代表者

市橋 正彦  豊田工業大学, 工学部, 教授 (90282722)

連携研究者 平林 慎一  (株)コンポン研究所, 東東京研究室, 研究員 (60557750)
尾高 英穂  (株)コンポン研究所, 東東京研究室, 研究員 (80557752)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード貴金属代替 / 銅クラスター / 異種金属添加 / 二酸化炭素 / メタノール / 反応中間体 / ヘリウム液滴 / 触媒 / 原子数制御 / メタノール合成 / 前周期遷移金属 / 多成分化 / 質量分析法 / 赤外分光法 / ヘリウムクラスター / メタノール合成反応 / 還元反応 / 希ガスクラスターマトリクス
研究成果の概要

非貴金属である銅を主とした超微粒子(クラスター)を触媒として、地球温暖化要因である二酸化炭素(CO2)を有用物質(メタノール)へと変換することを目的に研究を進めた。クラスターの特長は構成原子数および組成に基づいて、幾何・電子構造が設計可能な点にあり、それによる反応活性の増進が期待される。ここでは触媒へのCO2の吸着性および活性化効率の向上をねらって、添加助触媒の探索を重点的に行なった。また、反応中間体の構造をヘリウム液滴を用いる反応凍結分光法によって明らかにし、探索に寄与することを目指した。その結果、チタンなどの添加が反応性向上に有効であり、それによりCO2が解離吸着することを見出した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 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 4件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reactions of Ti- and V- Doped Cu Cluster Cations with Nitric Oxide and Oxygen: Size Dependence and Preferential NO Adsorption2016

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 120 号: 10 ページ: 1637-1643

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.6b00206

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stability of Aluminum-Doped Copper Cluster Cations and Their Reactivity toward NO and O22015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 119 号: 32 ページ: 8557-8564

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.5b04018

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Production of cluster complexes by cluster-cluster collisions -Incorporation of a size-selected cobalt dimer ion into a neutral argon cluster2015

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 5 号: 95 ページ: 78247-78252

    • DOI

      10.1039/c5ra13290h

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NO decomposition activated by preadsorption of O2 onto copper cluster anions2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 雑誌名

      The Jounal of Physical Chemistry C

      巻: 119 号: 20 ページ: 10850-10855

    • DOI

      10.1021/jp510190e

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalytic Oxidation of CO with N2O on Isolated Copper Cluster Anions2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 16 号: 48 ページ: 26500-26505

    • DOI

      10.1039/c4cp01554a

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reactions of Size-Selected Copper Cluster Cations and Anions with Nitric Oxide: Enhancement of Adsorption in Coadsorption with Oxygen2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 雑誌名

      The Jounal of Physical Chemistry A

      巻: 118 号: 10 ページ: 1761-1768

    • DOI

      10.1021/jp410059e

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コバルト-ニオブ合金クラスター正イオンによるアンモニアの活性化2016

    • 著者名/発表者名
      平林慎一、市橋正彦
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス (京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低エネルギー合流衝突法を用いたHeクラスターへのサイズ選別されたCoクラスターイオンの取り込み2016

    • 著者名/発表者名
      尾高英穂、市橋正彦
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学 泉キャンパス (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cobalt cluster ions incorporated into helium droplets by low-energy merging collision of two pulsed beams2016

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences "Cluster, Nanocrystals and Nanostructures"
    • 発表場所
      Ventura, CA (米国)
    • 年月日
      2016-01-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Studies on reactions of molecules on metal clusters: Approach from cluster-cluster collisions2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Ichihashi, Shinichi Hirabayashi and Hideho Odaka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu, HI (米国)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reactions of NO on Copper Clusters Including Additive Metal Atom2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      The Tenth General Meeting of Asian Consortium on Computational Materials Science -Virtual Organization (ACCMS-VO10)
    • 発表場所
      東北大学 片平さくらホール (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 原子数選別した銅クラスターイオンへのNO分子の吸着および反応 異種金属添加による反応性変化2015

    • 著者名/発表者名
      市橋正彦、平林慎一
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学 (三重県津市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヘリウム液滴とサイズ選別されたコバルトクラスターイオンとの低エネルギー衝突2015

    • 著者名/発表者名
      尾高英穂、市橋正彦
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 異種金属添加によるコバルトクラスター正イオンの酸化抑制2015

    • 著者名/発表者名
      平林慎一、市橋正彦
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Collision of Rare-Gas Clusters with Size-Selected Cobalt Cluster Ions2015

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      7th International Symposium "Atomic Cluster Collisions" (ISACC2015)
    • 発表場所
      Madrid (スペイン)
    • 年月日
      2015-07-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Collisions of Helium Nano-droplets with Charged Particles2015

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      31st Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics (第31回化学反応討論会)
    • 発表場所
      北海道大学工学部フロンティア応用科学研究棟 (北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 銅クラスター正イオンとNOおよびO2との気相反応:異種金属添加の効果2015

    • 著者名/発表者名
      平林慎一、市橋正彦
    • 学会等名
      ナノ学会第13回大会
    • 発表場所
      東北大学 片平さくらホール (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-05-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 前周期遷移金属を添加した銅クラスター正イオンのNOに対する反応性: O2との比較2015

    • 著者名/発表者名
      平林慎一、市橋正彦
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 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
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of Cluster Complexes by Cluster-Cluster Collisions2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Ichihashi and Hideho Odaka
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2015
    • 発表場所
      San Antonio, TX (米国)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Production of Cluster Complexes by Cluster-Cluster Collisions2014

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      The Ninth General Meeting of Asian Consortium on Computational Materials Science -Virtual Organization (ACCMS-VO9)
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学 (沖縄県国頭郡恩納村)
    • 年月日
      2014-12-20 – 2014-12-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子数選別した銅クラスターイオンへのNO分子の吸着および反応2014

    • 著者名/発表者名
      市橋正彦、平林慎一
    • 学会等名
      第114回触媒討論会
    • 発表場所
      広島大学 東広島キャンパス (広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] AlおよびTiを添加した銅クラスター正イオンの安定性とNOに対する反応性2014

    • 著者名/発表者名
      平林慎一、市橋正彦
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学 東広島キャンパス (広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Reactions of Copper Cluster Oxide Anions with Nitric Oxide: Enhancement of Adsorption by Partial Oxidation2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      International Symposium of Small Particles and Inorganic Clusters XVII (ISSPIC17)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Adsorption and decomposition of NO on foreign metal-doped copper cluster cations2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Hirabayashi and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      International Symposium of Small Particles and Inorganic Clusters XVII (ISSPIC17)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Instantaneous cooling of metal clusters by collision with rare gas clusters ---Incorporation mechanism of a cobalt cluster ion into an argon cluster2014

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      International Symposium of Small Particles and Inorganic Clusters XVII (ISSPIC17)
    • 発表場所
      九州大学医学部 百年講堂 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Cooling of metal cluster by using cluster-cluster collision ---Incorporation of cobalt cluster ion into argon cluster2014

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      30th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 発表場所
      イーグレひめじ (兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2014-06-04 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 白金族金属クラスターイオン(Rhn+, Ptn+)上でのNOの吸着と反応2014

    • 著者名/発表者名
      平林慎一、市橋正彦
    • 学会等名
      ナノ学会第12回大会
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス 宇治おうばくプラザ (京都府宇治市)
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mechanism of product formation in merging collision of cobalt cluster ion beam with neutral argon cluster beam

    • 著者名/発表者名
      Hideho Odaka and Masahiko Ichihashi
    • 学会等名
      29th Symposium on Chemical Kinetics and Dynamics
    • 発表場所
      Katahira Sakura Hall, Katahira Campus, Tohoku University (Sendai, Miyagi, Japan)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 銅クラスター正負イオンとNOとの反応: 酸素との共吸着によるNO吸着・反応性の向上

    • 著者名/発表者名
      平林慎一、市橋正彦
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ (京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Reactions of NO Molecules on Copper and Copper Oxide Cluster Ions

    • 著者名/発表者名
      M. Ichihashi and S. Hirabayashi
    • 学会等名
      The Eighth General Meeting of Asian Consortium on Computational Materials Science ---Virtual Organization
    • 発表場所
      Hotel Matsushima Taikanso (Matsushima, Miyagi, Japan)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 銅クラスターイオンへのNO分子の吸着と反応

    • 著者名/発表者名
      市橋正彦、平林慎一
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス 1号館 (神奈川県平塚市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 異種クラスター間での衝突による複合クラスターの生成 アルゴンクラスターによるコバルトクラスターイオンの取り込み

    • 著者名/発表者名
      尾高英穂、市橋正彦
    • 学会等名
      日本化学会 第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス 工学部2号館 (愛知県名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 豊田工業大学研究者情報システム

    • URL

      http://ttiweb.toyota-ti.ac.jp/public/user.php

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi