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2018 年度 実績報告書

遷移金属リン化物の非古典的単一機構成長

研究課題

研究課題/領域番号 16K04885
研究機関新潟大学

研究代表者

齊藤 健二  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (60397669)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードリン化モリブデン / 液相成長 / Oriented Aggregation / 水素生成電極触媒
研究実績の概要

本研究課題は、水素生成のための電極触媒として優れた性能を示すことが知られているリン化モリブデン(MoP)を液相成長させるための技術開発を行うことを目的とする。初年度は主に、MoCl5のNaBH4による還元反応速度をエチレンジアミンで制御し、赤リン(Pn)と反応させたところ、Pnをコア、MoPをシェルとするコンポジット構造体が得られることを明らかにした。次年度は、MoPの単一化のため、還元剤の種類とPnの物理的または化学的ダウンサイズ化を主に検討した。還元剤にCOを、リン源に黄リン(P4)を用いることでモリブデンとリンとの反応性が向上することを見いだした。最終年度は、昨年度の実験条件を精査し、電気化学的水素生成活性を評価した。液相成長後に得られる非晶質のMoPの化学組成は、PnよりもP4を用いた時の方が理論値に近かった。本物質を窒素雰囲気下で焼成して結晶化させると、モリブデンとリンの比率に差異はなくなった。いずれのリン源を用いた場合でも、得られるMoPの粒子サイズは200 nm前後となり、固相法で得たもの(10 μm程度)よりも格段に小さくなった。結晶化したMoPの懸濁液をTi板上にドロップキャストし、窒素雰囲気下で焼成することで電極を作製した。Pnを用いて得たMoPの示した電気化学的水素生成反応における過電圧は、P4をリン源として得たもの、および固相法で作製したものよりも小さい値を示した。
以上のように、MoPを液相成長させるための合成法を見いだし、得られた物質が電気化学的水素生成に活性を示すことを明らかにした。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Stable Silver Nanoparticles Having Wide Red-To-Near-Infrared Extinction2018

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Shiori、Matsubara Kazuki、Sakai Sotaro、Sasaki Kazuhisa、Saito Masataro、Saito Kenji、Yagi Masayuki、Norimatsu Wataru、Sasai Ryo、Kusunoki Michiko、Eguchi Miharu、Yin Shu、Asakura Yusuke、Yui Tatsuto
    • 雑誌名

      Global Challenges

      巻: 2 ページ: 1700105~1700105

    • DOI

      10.1002/gch2.201700105

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tunable Mesoporous Structure of Crystalline WO3 Photoanode toward Efficient Visible-Light-Driven Water Oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Chandra Debraj、Saito Kenji、Yui Tatsuto、Yagi Masayuki
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry & Engineering

      巻: 6 ページ: 16838~16846

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.8b04166

    • 査読あり
  • [学会発表] d0 transition metal oxide porous crystal for energy application2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Saito
    • 学会等名
      Nano-S&T 2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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