| 研究課題/領域番号 |
15310078
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| 研究機関 | 山口東京理科大学 |
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研究代表者 |
戸嶋 直樹 山口東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (50011010)
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| 研究分担者 |
白石 幸英 山口東京理科大学, 基礎工学部, 講師 (60289303)
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| キーワード | 三元三層構造 / 多元金属ナノ粒子 / 金属ナノクラスター / 水素化触媒活性 / 磁気特性 / コア / シェル構造 / アルコール還元 / 自己組織化 |
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| 研究概要 |
本研究代表者らは、これまで種々の金属の組合せで、多様な構造の二元金属ナノ粒子を合成してきた。本研究では、これらの合成技術を使って、機能材料に展開するための新しい多元金属ナノ粒子を設計・合成し、キャラクタリゼイションを行い、検証することを目的とする。機能としては、金属ナノ粒子の代表的機能である触媒機能と磁性機能を取り上げる。この目的に合わせ、平成18年度は次の研究を行った。
1)同時アルコール還元法と自己組織化法の組合せで、三元三層構造金属ナノ粒子を合成した。即ち、まずPdコア/Agシェル二元金属ナノ粒子を犠牲水素還元法で合成し、これに室温でRhナノ粒子を物理混合することで、Pdコア/Ag中間層/Rhシェルの三元三層構造金属ナノ粒子を合成した。この構造はEF-TEM、HR-TEM、吸着COのFT-IRなどから支持され、さらに次の触媒活性の実験結果とも一致した。
2)前項で合成したPd/Ag/Rh三元金属ナノ粒子の水素化触媒機能を検討した。Pd/Ag=1/2(モル/モル)を一定とし、これに加えるRhナノ粒子の量を変えて検討したところ、Pd/Ag/Rh=1/2/13.5(モル比)で常温常圧での水素化反応触媒として最大の活性が得られた。
3)この構造を明らかにする目的でKEKのPFにおいて時間分解EXAFS測定を行ったところ、Agナノ粒子とRhナノ粒子の間には強い相互作用があることが明らかとなり、この力が駆動力となって自己組織化が起っていると考えるに至った。これらの研究を通して三元化の際には、物理混合による自己組織化が重要であることを明らかにした。
4)より卑な金属に対する第三元素の効果を明らかにするため、SmCo_5磁性二元金属ナノ粒子を合成し、これに対するAuの添加効果を検討した。その結果、Auの添加によりSmCo_5ナノ粒子の保磁力が大きくなり、安定化するという興味ある事実を見出した。
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