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多様な新規クラウン・ジュエル構造金属ナノクラスター触媒の創製

研究課題

研究課題/領域番号 25600008
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ構造化学
研究機関山口東京理科大学

研究代表者

戸嶋 直樹  山口東京理科大学, 工学部, 教授 (50011010)

研究分担者 白石 幸英  山口東京理科大学, 工学部, 教授 (60289303)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード金属ナノ粒子 / 多元金属ナノクラスター / クラウン・ジュエル触媒 / 単原子触媒 / 頂点位置換 / グルコース酸素酸化 / 原子構造制御 / 環境に優しい触媒反応 / 金属コロイド触媒 / 多元金属クラスター / グルコース酸化 / 金触媒 / 金属原子置換 / 二元金属クラスター / 単独原子触媒
研究成果の概要

本研究は、金属ナノクラスターの頂点位のみに触媒活性のある金属原子を置換した構造、すなわちクラウン・ジュエル構造の種々の金属ナノクラスターの合成と、その高い触媒活性の検証を目的とする。本研究では母体クラスターに高分子(PVP)保護の種々の貴金属クラスターを用い、頂点位をAuで置換したクラウン・ジュエル触媒を合成したところ、IrPd母体クラスターより合成したクラウン・ジュエル触媒で、先に報告したPdを母体としたものに比べ、2倍近い高活性化に成功した。さらに遷移金属を主体としたPVP保護NiPd(9:1)クラスターでも、少量のAu添加でグルコース酸化活性を約12倍高活性化することを見出した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 8件) 図書 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 元気先生がゆく2015

    • 著者名/発表者名
      白石幸英
    • 雑誌名

      理大科学フォーラム(ISSN: 1346-1206)

      巻: 32(4) ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Catalytic Activity of Crown Jewel-Structured (IrPd)/Au Trimetallic Nanoclusters2015

    • 著者名/発表者名
      Haijun Zhang, Lilin Lu, Keisuke Kawashima, Mitsutaka Okumura, Masatake Haruta, Naoki Toshima
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 27 号: 8 ページ: 1383-1388

    • DOI

      10.1002/adma.201404870

    • 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] Crown Jewel触媒という新しい概念2014

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      パターンダイナミクス紀要(ISSN: 1881-7076)

      巻: 8 ページ: 38-44

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Colloidal Au Single-Atom Catalysts Embedded on Pd Nanocluster2014

    • 著者名/発表者名
      Haijun Zhang, Keisuke Kawashima, Mitsutaka Okumura, Naoki Toshima
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 2 号: 33 ページ: 13498-13508

    • DOI

      10.1039/c4ta01696c

    • 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] Chemical Environment of Ag Atoms Contained in Au-Ag Bimetallic Catalysts and the Generation of the Catalytic Activity for CO Oxidation2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Iizuka, Ryou Inoue, Takumi Miura, Nobuyasu Morita, Naoki Toshima, Tetsuo Honma, Hiroshi Oji
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 483 ページ: 63-75

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2014.06.030

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold Nanoparticle and Gold Nanorod Embedded PEDOT:PSS Thin Films as Organic Thermoelectric Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Akihito Yoshida, Naoki Toshima,
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials

      巻: 43 号: 6 ページ: 1492-1497

    • DOI

      10.1007/s11664-013-2745-2

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crown Jewel 触媒という新しい概念2014

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      パターンダイナミクス紀要

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Zirconia Nanocolloids Having A Nanospace of Poly(cyclodextrin): Preparation and Application to Liquid Crystal Devices2014

    • 著者名/発表者名
      H. Sawai, Y. Shiraishi, T. Miyama, S. Kobayashi, and N. Toshima
    • 雑誌名

      J. Nanoscience Nanotechnology

      巻: 14 号: 3 ページ: 2217-2224

    • DOI

      10.1166/jnn.2014.8486

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electro-Optic Properties of Liquid Crystal Devices Doped with Cucurbituril-protected Zirconia Nanowires2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiraishi, T. Uehara H. Sawai, H. Kakiuchi, S. Kobayashi and N. Toshima
    • 雑誌名

      Colloids and Surf. A

      巻: 460 ページ: 90-94

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2014.03.060

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crown Jewel-Structured Au/Pd Nanoclusters as Novel Catalysts for Aerobic Glucose Oxidation,2013

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, N. toshima
    • 雑誌名

      J. Nanosci. Nanotechnol.

      巻: 13 号: 8 ページ: 5405-5412

    • DOI

      10.1166/jnn.2013.7463

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crown Jewel Catalyst: How Neighboring Atoms affect the Catalytic Activity of Top Au Atoms?2013

    • 著者名/発表者名
      H. Zhang, T. Watanabe, M. Okumura, M. Haruta, N. Toshima
    • 雑誌名

      J. Catal.

      巻: 305 ページ: 7-13

    • DOI

      10.1016/j.jcat.2013.04.012

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ粒子で展開する先進材料研究所2013

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 雑誌名

      理大科学フォーラム

      巻: 352 ページ: 12-13

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ニッケル/パラジウム二元金属ナノ粒子の合成と、クラウン・ジュエル触媒への応用の検討2015

    • 著者名/発表者名
      野添裕央、永徳宗汰、浅野 比、白石幸英、戸嶋直樹
    • 学会等名
      日本化学会第95回春季年会
    • 発表場所
      日大船橋キャンパス(千葉)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリンポリマーで保護した貴金属/ジルコニア複合ナノ粒子分散系液晶の電気光学特性2015

    • 著者名/発表者名
      白石幸英、神崎天心、浅野 比、戸嶋直樹
    • 学会等名
      日本化学会第95回春季年会
    • 発表場所
      日大船橋キャンパス(千葉)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フラーレン/シクロデキストリン保護貴金属ナノ粒子複合体の創製と液晶表示素子の電気光学特性2014

    • 著者名/発表者名
      白石幸英、原田祐加里、澤井寛哉、小林駿介、戸嶋直樹
    • 学会等名
      第31回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      島根県民会館(島根)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Function of Fullerene/Calix[6]arene-Protected Rhodium Hybrd Nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      H. Sawai, T. Sasaki, H. Kakiuchi, Y. Shiraishi
    • 学会等名
      5th European Chemistry Congress
    • 発表場所
      イスタンブール(トルコ)
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ククルビツリル保護銀ナノワイヤーの合成と液晶表示への応用2014

    • 著者名/発表者名
      白石幸英、澤井寛哉、江口敏正、小林駿介、戸嶋直樹
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 包摂化合物保護ナノ粒子を用いた省エネ高性能液晶表示素子の開発2014

    • 著者名/発表者名
      白石幸英
    • 学会等名
      日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 架橋シクロデキストリン保護金/ジルコニアナノ粒子を分散した液晶表示素子の電気光学特性2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊千代美, 澤井寬哉, 岡村るり子, 大木妙子, 白石幸英
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Progress of Polymer-Protected Metal Nanoparticles for Material Conversion and Energy conversion2013

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 学会等名
      15th IUPAC International Symposium on Macro Molecular Complexes
    • 発表場所
      Greenville, SC, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二元金属ナノ粒子触媒によるプロペンの溶液酸素酸化2013

    • 著者名/発表者名
      川島慶介、戸嶋直樹
    • 学会等名
      第64回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] クラウンエーテル保護ロジウムナノ粒子を添加した液晶表示素子の電気光学特性2013

    • 著者名/発表者名
      桑野雄太, 澤井寛哉, 大木妙子, 垣内秀志, 白石幸英
    • 学会等名
      第10回ホストゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      和歌山大学(和歌山)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 包接化合物保護ナノ粒子を添加した液晶ディスプレイの電気光学特性2013

    • 著者名/発表者名
      白石幸英,澤井寛哉,水野雄貴,小林駿介, 戸嶋直樹
    • 学会等名
      2013年度 日本写真学会年次大会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Electro-Optic Properties of Liquid Crystal Devices Doped with Cucurbituril-protected Zirconia Nanowires2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiraishi, T. Uehara H. Sawai, H. Kakiuchi, and N. Toshima
    • 学会等名
      27th Conference of European Colloid and Interface Society (ECIS 2013)
    • 発表場所
      Sofia Princess Hotel (Bulgaria)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリ(γ-シクロデキストリン)保護ナノ粒子の調製と垂直配向型液晶への応用2013

    • 著者名/発表者名
      白石幸英, 水野雄貴, 澤井寬哉, 大木妙子, 小林駿介, 戸嶋直樹
    • 学会等名
      第30 回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      くまもと県民会館(熊本)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フィールドシークェンシャルカラー液晶表示素子におけるポリ(γ-シクロデキストリン)保護金ナノ粒子の粒径効果2013

    • 著者名/発表者名
      澤井寬哉, 河野杏華, 垣内秀志, 大木妙子, 白石幸英, 戸嶋直樹
    • 学会等名
      第64回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast Switching of Twisted Nematic Liquid Crystal Displays Doped with Poly (cyclodextrin) Protected Zirconia Nanoparticles2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiraishi, H. Sawai, S. Kobayashi, and N. Toshima
    • 学会等名
      7th Asian Cyclodextrin Conference (7th ACC)
    • 発表場所
      Chulalongkorn University (Thai)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ナノクラスターの構造制御と新分野への展開

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 学会等名
      「元素ブロック」産学官連携シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市工業研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属ナノ粒子コロイド触媒のキャラクタリゼーションと高活性Crown Jewel触媒

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 学会等名
      触媒学会第23回キャラクタリゼーション講習会
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属ナノ粒子と導電性高分子での展開

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 学会等名
      第1回精密無機合成化学研究会
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ材料のポテンシャルと事業化に向けた取組

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹
    • 学会等名
      次世代産業クラスター形成セミナー
    • 発表場所
      山口県産業技術センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of Trimetallic NP Catalysts for Oxidation of Glucose

    • 著者名/発表者名
      Y. Nozoe, N. Toshima
    • 学会等名
      The 3rd International Workshop on Green Innovation
    • 発表場所
      Tokyo Univ. Sci. Yamaguchi
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] From Metal Nanoparticle Cataysts to OrganicThermoelectric Materials

    • 著者名/発表者名
      N. Toshima
    • 学会等名
      The 3rd International Workshop on Green Innovation
    • 発表場所
      Toky Univ. Sci. Yamaguchi
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ粒子を用いた省エネ高性能液晶

    • 著者名/発表者名
      白石幸英
    • 学会等名
      第31回無機材料に関する最近の研究成果発表会
    • 発表場所
      東海大学校友会館(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 金ナノテクノロジー―その基礎と応用―(普及版)2014

    • 著者名/発表者名
      春田正毅、戸嶋直樹、他
    • 総ページ数
      361
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 触媒の設計・反応制御 事例集2013

    • 著者名/発表者名
      戸嶋直樹、他106名
    • 総ページ数
      827
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 金属ナノ・マイクロ粒子の最新技術と応用2013

    • 著者名/発表者名
      白石幸英、米澤 徹 他40名
    • 総ページ数
      237
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 戸嶋研究室

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/toshima/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Yukihide Shiraishi Lab.

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/shiraishi/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 戸嶋研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ed.yama.tus.ac.jp/~toshima/index.html

    • 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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