サブ10 nmの金属酸化物・水酸化物粒子の複合膜化を起源とする特異な電極触媒機能

• 研究課題/領域番号: 25K01859
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 樽谷 直紀 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (60806199)
• 研究分担者: 山田 大貴 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主幹研究員 (50873684)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2026年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 無機ナノ粒子 / ナノ粒子膜 / 電極触媒 / 自己組織化

研究開始時の研究の概要

酸素生成反応は水電解による水素製造のボトルネックであり、これを効率化する触媒開発が盛んである。優れた触媒の開発には単一材料のみではなく、異種材料の複合設計が重要であるがその指針はいまだ明確ではない。本研究では10 nm以下の粒子（サブ10 nm粒子）の複合体が示す特異な現象に注目し、研究代表者が発見したサブ10 nm粒子合成手法と粒子膜作製の技術をもとに、異種粒子の複合膜電極触媒を開発する。材料としては遷移金属水酸化物/酸化物にフォーカスし、粒子間距離やサイズ差などが複合膜触媒の活性に与える効果を明確にすることで、触媒活性を最大化するための複合設計の指針を新たに提案する。