放射線によるナノ粒子材料創成のその場観察と機能材料の実用化

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15H02342
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山本 孝夫 大阪大学, 工学研究科, 教授 (00174798)
• 研究分担者: 清野 智史 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90432517) ; 中川 貴 大阪大学, 工学研究科, 招へい教授 (70273589) ; 堀 史説 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20275291) ; 仁谷 浩明 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (20554603) ; 田中 真悟 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (50357448) ; 久貝 潤一郎 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80617134) ; 水越 克彰 大阪大学, 工学研究科, 招へい教授 (60342523) ; 秋田 知樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域 電池技術研究部門 ナノ材料科学研究グループ, 研究員 (80356344)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: ナノ粒子 / 放射線 / 構造・機能材料

研究成果の概要

放射線を利用したナノ粒子材料の創製を、加速器電子線とコバルト60ガンマ線を用いて実施した。放射線照射により誘起される特殊反応場におけるナノ粒子材料の生成過程を検討した。得られた知見を活用し、Ptを主元素として第二元素を添加した担持触媒ナノ粒子の合成において、狙った微細構造を得るための材料設計を可能とした。さらには、繊維材表面への銀ナノ粒子固定化による抗菌・抗ウイルス性の付与およびその抗微生物機構の解明や、樹脂材表面へのパラジウムナノ粒子触媒固定化による新規無電解めっきプロセスの提案といった成果を得た。

自由記述の分野

ナノ粒子工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射線エネルギーを利用した手法により、燃料電池触媒やナノバイオといった様々な分野で優れた性能を示すナノ粒子材料を合成する研究を行いました。ナノ粒子材料に狙い通りの性能を発現させるためには、その生成過程を詳細に理解することが重要です。本研究でその一部を明らかにすることに成功し、優れた性能を示す材料設計が可能になりました。その知見を活用し、優れた抗菌・抗ウイルス性能を示す銀ナノ粒子担持繊維が得られること、さらには銀ナノ粒子の微生物への作用機構の一部を解明しました。また樹脂材料表面へのナノ粒子担持手法へと展開することで、環境に優しい新たな無電解めっき手法としても期待できることを見出しました。