| 研究概要 |
研究の目的は, エネルギー転換システムへのメソ多孔性材料の合理的なデザインである. 非イオンの界面活性剤によって形成する球状ミセルを鋳型として用いることで, メソ多孔性金属材料の合成が可能である. これまで, ミセルの柔軟性および有効性を証明し, ナノファイバー, ナノ粒子などの多様な形態, または, 合金系への展開を主に行ってきました. 本研究計画では, これらの知見を活かし, 新たなメソ多孔性金属を設計し, 化学エネルギーを電気エネルギーに変換可能なデバイスを作製することを目的とする. メソ多孔体(ナノ多孔体)は, 単位重量あたりの表面積や細孔容積が極めて大きく, これらの高い孔隙率によってもたらされる物性の向上は計り知れない. 今まで多くのメソ多孔性材料が報告されてきましたが, ナノジェネレーター, 自己稼働式ナノセンサーなどのようなプラクティカルなデバイス設計には用いられてきませんでした. したがって, 自己可動式, 自己発電式ナノシステム構築のためのメソ多孔体材料のデザインはとても魅力的な課題である.
平成25年度においては, 非イオンの界面活性剤からなるミセルを溶液中に溶存させ, 効率的にメソ多孔性金属を合成することを目指した. 「全湿気」の電気化学プロセスに立脚した方法を展開し, あらゆる組成の金属の多孔体化が実現できるよう努力した. その結果, 白金以外にも, 金や銅など, いままで多孔化が難しいと考えられてきた金属種でも多孔化が可能になってきた. また, 界面活性剤の分子量を調整することで, 細孔の大きさも精密に制御することに成功した. その他, 高分解の電子顕微鏡, ガス吸着測定などを最大限に利用し, 多孔体の空間を詳細に調査した.
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