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金属ナノ粒子の触媒機能と応用についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420829
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 触媒・資源化学プロセス
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

津森 展子  富山高等専門学校, 一般教養科, 教授 (20390437)

連携研究者 徐 強  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 電池技術研究部門, 上級主任研究員 (50357232)
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
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード金属ナノ粒子 / 酸化グラフェン / MOF / ナノポーラスカーボン / コアシェル / 触媒
研究成果の概要

大きな細孔を有する多孔性配位高分子錯体(MOF)であるMIL-101に、金属前駆体を一酸化炭素共存下、固-気相で直接水素還元を行うことにより単体あるいは多面体バイメタル金属ナノ粒子(NPs)の固定化に成功した。本触媒はCOの酸化反応にすぐれた活性が得られることがわかった。また水酸化ナトリウムを使用することによりPdナノ粒子をMSC-30に高拡散させることに成功した。さらに、非貴金属犠牲法(NNMSA)という方法を開発し、高分散したAgPdナノ粒子を酸化グラフェンに固定化した。これら方法で得た触媒は、燃料電池のエネルギー源とされるギ酸から高選択的に水素を発生させることができた。

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

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Highly efficient hydrogen generation from formic acid using a reduced graphene oxide-supported AuPd nanoparticle catalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Xinchun Yang, Pradip Pachfule, Yao Chena Nobuko Tsumoric, Qiang Xu,
    • 雑誌名

      Chemical Communication

      巻: 52 号: 22 ページ: 4171-4174

    • DOI

      10.1039/c5cc10311h

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diamine-Alkalized Reduced Graphene Oxide: Immobilization of Sub‑2 nm Palladium Nanoparticles and Optimization of Catalytic Activity for Dehydrogenation of Formic Acid2015

    • 著者名/発表者名
      Fu-Zhan Song, Qi-Long Zhu, Nobuko Tsumori, and Qiang Xu
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 5 号: 9 ページ: 5141-5144

    • DOI

      10.1021/acscatal.5b01411

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Immobilizing Extremely Catalytically Active Palladium Nanoparticles to Carbon Nanospheres: A Weakly-Capping Growth Approach2015

    • 著者名/発表者名
      Qi-Long Zhu, Nobuko Tsumori, Qiang Xu
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 36 ページ: 11743-11748

    • DOI

      10.1021/jacs.5b06707

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Immobilizing Highly Catalytically Active Noble Metal Nanoparticles on Reduced Graphene Oxide: A Non-Noble Metal Sacrificial Approach2015

    • 著者名/発表者名
      Yao Chen, Qi-Long Zhu, Nobuko Tsumori, Qiang Xu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 号: 1 ページ: 106-109

    • DOI

      10.1021/ja511511q

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Surfactant-free Pd nanoparticles immobilized to a metal–organic framework with size- and location- dependent catalytic selectivity2015

    • 著者名/発表者名
      Arshad Aijaz, Qi-Long Zhu, Nobuko Tsumori, Tomoki Akita, Qiang Xu
    • 雑誌名

      Chemical Communication

      巻: 51 号: 13 ページ: 2577-2580

    • DOI

      10.1039/c4cc09139f

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sodium Hydroxide-Assisted Growth of Uniform Pd Nanoparticles on Nanoporous Carbon MSC-30 for Efficient and Complete Dehydrogenation of Formic Acid under Ambient Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Qi-Long Zhu, Nobuko Tsumori, Qiang Xu
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 5 号: 1 ページ: 195-199

    • DOI

      10.1039/c3sc52448e

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metal-Organic Framework-Immobilized Polyhedral Metal Nanocrystals: Reduction at Solid-Gas Interface, Metal Segregation, Core-Shell Structure and High Catalytic Activity2013

    • 著者名/発表者名
      Arshad Aijaz , Tomoki Akita , Nobuko Tsumori , Qiang Xu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 135 号: 44 ページ: 16356-16359

    • DOI

      10.1021/ja4093055

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Formic acid dehydrogenation using metal nanoparticle catalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Tsumori, Nobuko; Yadav, Mahendra; Zhu, Qi-Long; Xu, Qiang
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属ナノ粒子触媒によるギ酸の脱水素化反応2015

    • 著者名/発表者名
      津森展子・Yadav, Mahendra・Zhu, Qi-Long・徐 強
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス (千葉)
    • 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] Catalyst performances of porous metal organic framework-immobilized metal nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tsumori, Aijaz Arshad, Q. Xu
    • 学会等名
      4th International Conference on Metal-Organic Frameworks and Open Framework Compounds (MOF 2014)
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center (Kobe, JPN)
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ナノ粒子を固定化した多孔性配位高分子の触媒活性評価

    • 著者名/発表者名
      津森展子,Aijaz Arshad,徐 強
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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