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超微細加工技術を利用した超高効率金属-酵素ハイブリッド水素発生触媒電極の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26630370
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

山崎 徹  兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (30137252)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード水素発生酵素 / 水素発生電極 / ナノポーラス / ナノ結晶組織 / アモルファス構造 / 金属ガラス / ナノ結晶 / 水素発生触媒 / 生物酵素 / 電極 / 電解析出法
研究成果の概要

水の電気分解により水素ガスを製造すれば、不安定な自然エネルギーを水素ガスとして貯蔵することができる。しかしながら、水の電気分解にはPt触媒を含む電極が必要である。本研究では、Ptの代わりにヒドロゲナーゼと呼ばれる生体酵素を用いた新しい水素発生触媒電極を開発する。ヒドロゲナーゼは、水素ガスから陽子と電子を生成でき、また、その逆の反応も促進する。このような酵素は直径10nm程度の大きさを持ち、これを導電性の金属電極基板上に坦持することが極めて困難である。本研究では、超微細加工に適したナノ結晶合金および金属ガラスを用いて、超高効率の金属-酵素ハイブリッド水素発生触媒電極を開発することを目的とした。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Zr-Cu-Ni-Al系金属ガラスの塑性変形挙動に及ぼす貴金属添加の影響2016

    • 著者名/発表者名
      山崎 徹,山田昌弘,藤田和孝,加藤秀実、Do Hyang Kim
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 63 ページ: 230-238

    • NAID

      130005150362

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zr基バルク金属ガラスのねじり応力下における破壊特性と疲労特性2016

    • 著者名/発表者名
      藤田和孝,西川裕之,山崎 徹,加藤秀実
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金

      巻: 63 ページ: 223-229

    • NAID

      130005150363

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of plastic elongation in nanocrystalline and amorphous Ni-W dual phase alloys by brushing technique2015

    • 著者名/発表者名
      S. Nakayama, H. Adachi and T. Yamasaki
    • 雑誌名

      J. Alloys and Comp.

      巻: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2014.12.209

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nano-microscale moulding of some metal plates with high strength Ni-W alloy moudls2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamasaki, M. Yamada, H. Adachi, T. Nabeshima and Y. Yokoyama
    • 雑誌名

      Micro. Technol.

      巻: 20 号: 10-11 ページ: 1941-1948

    • DOI

      10.1007/s00542-013-2005-7

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Zr-Cu-Ni-Al-(Pd, Cr, Nb)金属ガラスの準結晶析出を利用したナノポーラス化2016

    • 著者名/発表者名
      野原一成, 網谷健児、山崎 徹
    • 学会等名
      日本材料学会・第2回材料WEEKプログラム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Zr-Cu-Ni-Al系金属ガラス合金の塑性変形能に及ぼすAu, Pd添加影響2016

    • 著者名/発表者名
      土居 利行, 山崎 徹, 網谷 健児, 加藤 秀実
    • 学会等名
      日本金属学会第159回秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Plastic deformation of Zr-Cu-Ni-Al-NM (NM: Noble Metal) Bulk Metallic Glasses2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamasaki, M. Yamada, K. Fujita, K. Amiya, H. Kato
    • 学会等名
      ISMANAM’2016
    • 発表場所
      Nara, JAPAN
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of Au and Pd additions on plastic deformation of Zr-Cu-Ni-Al bulk metallic glasses2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yamasaki, Y. Mukai, K. Fujita, K. Amiya, H. Kato
    • 学会等名
      Thermec’2016
    • 発表場所
      Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ショットピーニング処理したZr-Cu-Ni-Al-Au系金属ガラスの構造と機械的特性2015

    • 著者名/発表者名
      向井 勇太, 足立 大樹, 原田 泰典, 山崎 徹, 加藤 秀実
    • 学会等名
      日本金属学会H27年秋季大会
    • 発表場所
      九州大学、博多
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Noble Metal Additions on Plastic Deformation of Zr-Cu-Ni-Al Bulk Metallic Glasses2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamasaki1, M. Yamada, H. Adachi, K. Fujita and H. Kato
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Plastic Deformation of High-strength Ni-W Alloys with Amorphous and Nanocrystalline Duplex2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamasaki, T. Nabeshima, S. Nakayama and Hiroki Adachi
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zr-Cu-Ni-Al系金属ガラスの塑性変形挙動に及ぼす貴金属元素添加の影響​2015

    • 著者名/発表者名
      大伴 昭人,山田 昌弘,山崎 徹,藤田 和孝,加藤 秀実
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会・H27年度春季大会
    • 発表場所
      早稲田大、東京
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒドロゲナーゼの性質の電気化学的解析と修飾用電極の探索2014

    • 著者名/発表者名
      窪田慎太郎, 山崎徹, 矢澤哲夫, 安川智之, 水谷文雄, 樋口芳樹
    • 学会等名
      第60回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都市左京区松ヶ崎)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ni-Wナノ結晶/アモルファス二相合金の塑性変形挙動に及ぼすアモルファス安定性の影響2014

    • 著者名/発表者名
      足立大樹、中山翔太、鍋島隆行、岡本佳奈、山崎徹
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市千種区不老町)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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