| 研究領域 | ソフトクリスタル：高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H04683
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
楽 優鳳 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00784109)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 金属ナノ粒子 / 電気伝導性 / 触媒性 / metal nanoparticles / 金属ナノシート / 二分子膜 / ナノ材料 / 単結晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、二分子膜を用いることによって、サイズや形状の制御された単結晶金属ナノシートを簡便に合成する方法を提供する。特に、水中で二分子膜を用いることにより、厚みに対して直径の極めて大きいシート状粒子を合成することが特徴である。また、極薄単結晶マイクロスケール金属ナノシートから、実際に手に取って使える自立型積層構造を持つ金属ソフトクリスタルを開発する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、二分子膜を用いることによって、サイズや形状を制御した極薄単結晶金属ナノシートを簡便に合成する方法を提供する。また、極薄単結晶マイクロスケール金属ナノシートから、実際に手に取って使える自立型積層構造を持つ金属ソフトクリスタルを開発する。
この方法をさらに発展させると、他の金属ナノ材料の合成にも応用できた。ここでは、応力刺激による高い電気伝導性を持つ二次元金属ナノ材料の合成に成功した。これらのナノ材料の成長過程を高分解能透過型電子顕微鏡で観察することによって、柔軟な二層膜上での段階的な成長機構及び特異な形状の形成機構について提案した。
本研究の展開では、さらに、水中での低分子有機分子の自己組織化を利用して、花のような金属ナノ粒子を合成する方法を開発した。新たに合成したナノ粒子は、興味深い花のような構造を示している。そして最も重要なことは、それらは分離することなく非常に均一な形状を示すことである。これらのナノ粒子は球状のナノ粒子と比較して、触媒性能などの興味深い特性を有していることが確認した。ここでは、球状ナノ粒子と比較して、サイクリックボルタンモグラム（CV）およびクロノアンペログラム（CA）でメタノールの電気化学的な酸化に対する金属の触媒活性を測定した。その結果、これらの花のようナノ粒子は、メタノール酸化に対して高い触媒活性を示すことがわかった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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