ナノ粒子の結晶性記述パラメータと触媒活性の相関

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K04868
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28010:ナノ構造化学関連
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター (2021-2022); 国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2018-2020)
• 研究代表者: 坂田 修身 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 放射光利用研究基盤センター, 副センター長 (40215629)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 局所原子配列 / Pd基ナノ合金 / シンクロトロンX線解析 / X線回折 / X線吸収微細構造(XAFS) / 局所構造秩序度 / 固溶体合金ナノ粒子 / 硬X線光電子分光

研究成果の概要

金属 (Pd, PdPt, Rh, AgRhなど) ナノ粒子（NP）の局所原子配列構造と電子状態を水素貯蔵特性と関連付けて、シンクロトロンX線の手法を用いて解析した。目的に掲げた通り、PdPt固溶体NPの結晶性は、結晶性記述パラメータ（局所構造秩序度であるbonding-orientational orderや固溶度）を用いて評価できた（例、固溶体秩序度はPt含有量の増加と共に減少）。他にも、Ru NPの電子状態やIrドープPdRu NPの原子配列構造を調べた。活用した手法は、回折、X線吸収微細構造、高エネルギーX線全散乱、リートベルト解析、逆モンテカルロモデリング、硬X線光電子分光であった。

自由記述の分野

放射光ナノ構造科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

調べた合金ナノ粒子は今後産業に応用が展開できると期待される重要な材料である。本研究で得られた、局所原子配列構造や電子構造の定量的な知見は、その材料の機能と関連させて、材料創製にフィードバックし、材料開発を促進できる点で意義がある。