放射線合成による二元系貴金属複合ナノ粒子の内部構造制御と触媒機能

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19651042
• 研究種目: 萌芽研究
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山本 孝夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00174798)
• 研究分担者: 清野 智史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (90432517)
• キーワード: 放射線 / ナノ粒子 / 貴金属 / 触媒 / XAFS

研究概要

●複合ナノ粒子の合成 放射線還元法(γ線と電子線)で貴金属二元系の複合ナノ粒子材料を合成し、カーボンあるいはセラミックスのナノ粒子上に担持させた粉末試料を合成した。 照射時に加える鎖化剤、pH調整などの工夫を施した。
●複合ナノ粒子の内部構造の解析 得られた複合ナノ粒子をX線回折、電子顕微鏡、ICP化学分析の手法を用いてキャラクタライズした。パルス吸着能も測定した。
●XAFS法による解析 SPring8とPF(高エネルギー加速器研究機構物質構造研究所)の共同利用によって、得られた試料を測定した。2元素の複合化の様子をXANESで、配位原子種・配位数の情報をEXAFS法で解析した。
●触媒活性の測定 得られた触媒材料の触媒としての活性を評価した。次の二つを評価した。
(1)直接メタノール酸化電極反応(PtRu系):調製したナノ粒子材料を電極触媒として、LSV(linear sweep voltanmetry)法で活性を測定した。既設の電気化学測定機器に接続する治具を調達し、自ら測定を行えるように整備した。
(2)一酸化炭素の酸化(PtCu系):空気中に含まれるCOの還元触媒活性をガスクロで測定した。ナノサイズ効果としてharutaらの報告値より優れた特性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Atomic Structure of PtRu Nanoparticle Catalyst and Their Methanol Oxidation Activity (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Nitani, Yusuke Honda, Ryo Horioka, Kosuke Ohara, Takuya Kawaguchi, Takashi Nakagawa, Satoshi Seino, Takao A. Yamamoto, Hideo Daimon
  • 雑誌名: Proc. Mater. Res. Soc. 1056E ページ: HH03-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Methanol oxidation catalysis and substructure of PtRu bimet allic nanoparticles (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Nitani, Takashi Nakagawa, Hideo Daimon, Yukiko Kurobe, Takahiro Ono, Yusuke Honda, Akiko Koizumi, Satoshi Seino, Takao A. Yamamoto
  • 雑誌名: Applied Catalysis A: General, 326 ページ: 194-201
  • 査読あり
• [学会発表] Atomic Structure of PtRu Nanoparticle Catalyst and Their Methanol Oxidation Activity (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Nitani, Yusuke Honda, Ryo Horioka, Kosuke Ohara, Takuya Kawaguchi, Takashi Nakagawa, Satoshi Seino, Takao A. Yamamoto, Hideo Daimon
  • 学会等名: Fall Meeting of Mater. Res. Soc.
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20071126-30
• [学会発表] AuPtナノ粒子CO酸化触媒の放射線による合成と物性評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小原孝介、小泉亜希子、仁谷浩明、堀岡亮、川口卓也、中川貴、清野智史、大門英夫、山本孝夫
  • 学会等名: 第100回触媒討論会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20070917-20