2023 年度研究成果報告書

形状、粒径、物性に多様性を持った貴金属ライクな純銅ナノ粒子の触媒への応用

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05187
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	中央大学
研究代表者	田中秀樹中央大学, 理工学部, 教授 (40312251)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード	純銅ナノ粒子 / 多様性 / 電子移動反応 / エネルギー移動 / 分解反応 / 熱電材料 / 酸化反応触媒
研究成果の概要	光還元法によって合成された、形状、粒径、物性に多様性を持つ銅ナノ粒子に対して、(1) 電子移動によって誘起される反応、(2) 分解反応、(3) 熱電材料への応用展開、(4) 酸化触媒反応への応用展開のそれぞれの観点から研究を行った。(1)については、純銅ナノ粒子ならではの表面プラズモン共鳴が電子移動過程への増強効果を発現していること、(2)については、カルボキシル基を含んだ有機酸であれば完全分解できる環境に優しいナノ触媒であること、(3)については、パーコレーション効果による飛躍的な熱電物性の改良が可能であること、(4)については1 nm化による高効率触媒化が可能であることを明らかにした。
自由記述の分野	ナノ物理化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	学術的意義については、銅ナノ粒子の表面プラズモン共鳴の増強効果に関する基礎的知見、ナノ粒子の分解反応機構に関する基礎的知見、セレン化銅など半導体ナノワイヤの新しい合成手段に関する技術的知見、多孔質ゼオライトを鋳型として用いたナノサイズ金属ナノ粒子の合成に関する技術的知見が得られたことが挙げられる。一方、社会的意義に関しては、社会問題になりがちなナノ触媒の利用後の始末を単に付けられるだけでなく原材料としてリサイクル利用できる道筋を付けたこと、ユビキタス発電材料への応用に道筋をつけたこと、高効率触媒の開発に道筋を付けたことが挙げられる。