| 研究課題/領域番号 |
19K22102
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
武藤 俊介 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (20209985)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| キーワード | 金属微粒子触媒 / 高分解能電子顕微鏡 / 質量分析 / オペランド計測 / その場観察 / 反応活性点 / 自動車排気ガス |
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，ガス化学反応をリアルタイム原子レベル観察でその場観察すると同時に反応に関与する供給ガス及び生成ガスを検出する新たなオペランド測定システムを構築し，反応活性点の特定とそのダイナミクスの解明を目指すものである．
反応科学超高圧電子顕微鏡のガス環境セル排気ラインに四重極質量分析計およびガスクロマトグラフシステムを設置した．具体的応用事例として、自動車排気ガス浄化でも困難とされている窒素酸化物還元のためのモデル触媒であるZrO2担持Rh微粒子を用い，温度上昇に伴う微粒子表面の原子分解能TEM観察と酸化還元反応生成ガスの検出が実際に可能なことを示し、その詳細な過程の解析に成功した．
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| 自由記述の分野 |
ナノ材料物性解析
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在，S/TEM観察技術において最もホットな分野の一つが実際のデバイスの実動作条件を電子顕微鏡（TEM）内で再現して高空間分解能でそのダイナミクスを捉える「オペランド測定」である．TEM技術は，実空間での高い空間分解能において材料科学分野の他の実験手法を圧倒するが，標準分析装置の元素分析感度は1原子%程度である．そこで，ガス環境セルを設置した本学反応科学超高圧TEMに質量分析装置を設置し，実際に原子レベルでの構造変化観察と同時に微量反応生成ガスの検出に成功した．おそらく世界で初めて自動車排気ガス浄化触媒反応のダイナミクスを画像とスペクトルで同時に捉えることができ、反応機構の解明に寄与した．
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