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2021 年度 研究成果報告書

非平衡プロセスによる新規多元金属ナノ構造体の作製と高活性電極触媒開発

研究課題

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研究課題/領域番号 18H03927
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

鳥本 司  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60271029)

研究分担者 亀山 達矢  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40646759)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード合金ナノ粒子 / イオン液体 / 金属スパッタリング / 電極触媒
研究成果の概要

ナノ粒子を多元素化することにより多様な機能が期待できるものの、構成金属元素が多くなるほど組成や粒子サイズの制御が難しくなる。従って多元金属ナノ粒子の高精度な制御法が開発できれば、ナノ粒子触媒の活性を効率よく向上できる手法となると期待される。そこで本研究では、イオン液体/金属スパッタリング法を用いて、従来の液相化学合成法では作製が困難な非平衡な合金からなるナノ粒子の合成を行った。さらにこれらを電極触媒として用い、その組成が触媒活性に及ぼす影響を明らかにした。この手法では、非平衡な多元ナノ粒子が得られるので、従来とは異なる高機能な電極触媒の開発が期待される。

自由記述の分野

電気化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

イオン液体/金属スパッタリング法によって、これまでの液相化学合成法では作製が困難な非平衡な合金からなるナノ粒子が作製できることを実証した。得られた合金ナノ粒子は、組成に依存した電極触媒活性を示し、燃料電池用の触媒開発に大いに役立つと期待される。さらに本手法では三元合金ナノ粒子の合成と精密組成制御が可能であったので、さらに多様な多元合金ナノ粒子の開発にも応用できると期待される。得られる多元合金ナノ粒子は、高活性な電極触媒作製に役立つばかりではなく、半導体光触媒あるいは量子ドット光触媒の助触媒としても有用であり、今後、光-化学エネルギー変換システムの高効率化にも役立つと期待される。

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公開日: 2023-01-30  

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