| 研究課題/領域番号 |
16K05877
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
北沢 信章 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (60272697)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 非晶質カルコゲナイド / ゾルゲル法 / 共沈法 / 電気化学特性 |
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| 研究実績の概要 |
平成29年度は、(1)ゾルゲル法および共沈法で合成されたCo-Mo-S系カルコゲナイド微粒子の基礎物性評価、(2) Co-Mo-S系カルコゲナイド微粒子を用いた水分解電極の作製と評価、および、(3)酸化物系ナノ構造体表面へのCo-Mo-S系カルコゲナイドの析出、について検討した。
(1) 「ゾルゲル法および共沈法で合成されたCo-Mo-S系カルコゲナイド微粒子の基礎物性評価」では、ゾルゲル法によって得られた湿潤バルクゲル体から、溶媒交換と凍結乾燥によってCo-Mo-S系カルコゲナイド微粒子を合成した。また、共沈法によってもCo-Mo-S系カルコゲナイド微粒子が合成可能なことを見出した。これらの試料について、微構造観察や組成・化学結合状態について検討した。
(2)「Co-Mo-S系カルコゲナイド微粒子を用いた水分解電極の作製と評価」では、Co-Mo-S系カルコゲナイド微粒子を添加したペーストを基板上に塗布する手法を用いて、多孔質状の薄膜を作製し、電気化学的手法を用いて水分解電極としての特性を評価した。その結果、Co-Mo-S系カルコゲナイド薄膜を電極として用いると白金に匹敵する明瞭な還元電流が観測された。しかしながら、耐久性のさらなる改善が必要なことが示唆された。
(3) 「酸化物系ナノ構造体表面へのCo-Mo-S系カルコゲナイドの析出」では、予め合成された酸化物系ナノ構造体からのM-Mo-S系ナノカルコゲナイド(M=Fe, Co, Ni, Zn, Sn, etc)の形成について検討した。予備実験の結果ではあるものの、FeO(OH)ナノワイヤー集合体からFe-Mo-Sの生成と推察される黒色のナノワイヤー集合体が得られた。今後は、様々な酸化物ナノ構造体について検討を進め、耐久性に優れた白金代替電極の開発を目指していく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初は、前年度に到達できなかったカルコゲナイドバルク多孔体を合成する計画であった。しかしながら、現時点においても湿潤ゲルの乾燥過程でバルク湿潤ゲルの再溶解や破壊が生じ、粉末状でしか試料を合成できない状況にある。そこで、本年度途中からは、当初計画を変更して粉末状試料を用いた薄膜状の多孔質試料の作製方法を検討してきた。以上の理由から、本研究課題の進捗状況を「やや遅れている」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は、ゾルゲル法ならびに共沈法で合成された非晶質カルコゲナイド微粒子の基礎物性について検討してきた。さらに、カルコゲナイド微粒子をペースト状にして、基板上に塗布することによって作製した薄膜状試料が水分解のための水素発生電極として機能することを見出した。今後は、非晶質カルコゲナイド薄膜の水素発生電極としての特性を電気化学測定から詳細に検討していく計画である。さらに、予め合成されたナノ構造体表面を利用した非晶質カルコゲナイドナノ構造体の合成とその触媒特性についても検討を進めていく計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
一般競争入札により各種物品を購入したため、当初計画額（見積もり額）と契約額との間に相違が生じたことにより次年度使用額が生じた。使用計画としては、研究実施に必要な薬品類や基板等を購入するために使用したい。
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