イオン液体-金属スパッタリング法による新規コア・シェル構造触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 26620191
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 鳥本 司 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60271029)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 電極触媒 / コア－シェル構造体 / イオン液体 / スパッタ蒸着 / 金属ナノ粒子 / 合金ナノ粒子 / エタノール酸化 / AuPd / 合金粒子

研究成果の概要

本研究では、イオン液体／金属スパッタリング方によって新規な貴金属コア－酸化物半導体シェル粒子を作製し、その電極触媒活性を評価した。まず、イオン液体に対してAuとPdを同時にスパッタ蒸着し、液体中にAuPd合金ナノ粒子（粒径：約2 nm）を作製した。次にこれにInをスパッタ蒸着して複合化させたた。得られた粒子はAuPd粒子コア表面を約1 nmのIn2O3薄膜が均一に被覆したコア－シェル構造体であった。この粒子を用いてエタノール酸化反応を行ったところ、未修飾AuPdナノ粒子の約半分の電極触媒活性をなったものの、非常に高い熱安定性を示した。これは、In2O3シェルによるAuPdコアの安定化による。

研究成果

• [雑誌論文] Ultrathin Oxide Shell Coating of Metal Nanoparticles Using Ionic Liquid/Metal Sputtering (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Torimoto, Yasuhiro Ohta, Kazuki Enokida, Daisuke Sugioka,Tatsuya Kameyama, Takahisa Yamamoto, Tamaki Shibayama, Kazuki Yoshii, Tetsuya Tsuda, and Susumu Kuwabata
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 3 号: 11 ページ: 6177-6186
  • DOI: 10.1039/c4ta06643j
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Alloy AuCu Nanoparticles with the L10 Structure in an Ionic Liquid Using Sputter Deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: Shushi Suzuki, Yousuke Tomita, Susumu Kuwabata, and Tsukasa Torimoto
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 44 号: 9 ページ: 4186-4194
  • DOI: 10.1039/c4dt03557g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wavelength- and Efficiency-Tunable Plasmon-Induced Charge Separation by the Use of Au-Ag Alloy Nanoparticles (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Nishi, T. Torimoto, and T. Tatsuma
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 17 号: 6 ページ: 4042-4046
  • DOI: 10.1039/c4cp04673k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Facile Synthesis of Noble Metal Core - Indium Oxide Shell Particles via Sequential Sputter Deposition onto Ionic Liquid (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsukasa Torimoto, Kazuki Enokida, Takahisa Yamamoto, Tatsuya Kameyama, and Susumu Kuwabata
  • 学会等名: International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering 2014 (IMSE2014)
  • 発表場所: Nanjing University China
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-03
  • 招待講演
• [学会発表] イオン液体/金属スパッタリング法によるAuPd＠In2O3コアシェル粒子の作成とその電極触媒特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鳥本 司，榎田和起，亀山達矢，山本剛久，桑畑 進
  • 学会等名: 第27回DV-Xα研究会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-08-06 – 2014-08-08
• [学会発表] イオン液体－金属スパッタリング法による金属ナノ構造体の作製と電極触媒への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鳥本 司
  • 学会等名: PF研究会「次世代放射光源で期待される XAFSを活用したサイエンス」
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2014-07-11 – 2014-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] ナノ構造に依存して変化する AuPd@In2O3コアシェル粒子の電極触媒特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鳥本司，榎田和起，亀山達矢，山本剛久，桑畑 進
  • 学会等名: ナノ学会第12回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [学会発表] Size- and Composition-Dependent Photoelectrochemical Properties of Cu-Zn-Sn-S Multinary Semiconductor Nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Torimoto, H. Nishi, T. Nagano, T. Kameyama, and S. Kuwabata
  • 学会等名: 225th ECS Meeting
  • 発表場所: Orlando ,USA
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-16
  • 招待講演
• [図書] ナノコロイド (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺西利治，鳥本 司，山田真実
  • 総ページ数: 262
  • 出版者: 近代科学社