| 研究概要 |
本研究で触媒担体としての酸化チタンの構造デザインとその担体への貴金属高次分散担持を行うことによる触媒特性の向上を目的とし,本年度は,担体となるアノード酸化により形成するTiO_2ナノチューブ層の構造制御を行うとともに,担体への金属ナノ粒子の高次分散を試みた.担体構造制御においては,TiO_2ナノチューブ層は一般にフッ化物を含む水溶液中での陽極酸化により形成するが,電気化学条件を最適化することにより微量の水分を含むフッ化物を含む有機溶媒中で陽極酸化することによりチューブ径が均一で高度に規則化された高アスペクト比のナノチューブ層を形成することができた.また水分量には最適量が存在し水分量が少ない場合にはナノチューブ層は形成せず,逆に多すぎる場合には水溶液中で形成するナノチューブ層と同様なアスペクト比の小さく規則性の高くないナノチューブ層が形成することが明らかとなった.また貴金属担持に関しては,これまで光析出法ではパラジウム粒子をナノチューブ層に担持することに成功しているが,粒子径はマイクロメートルサイズであったため,本研究ではその粒子サイズ低減を目指して,水溶液中での酸化還元反応を利用した貴金属担持を検討した.その結果,ナノチューブ層をSnイオンを含む溶液に浸漬後,Pdイオンを含む溶液に浸漬することでPdナノ粒子を析出させることができ,各溶液のイオン濃度を増加させることによりPdナノ粒子を高分散にナノチューブ層上へ担持することが明らかとなった.またNaBH_4水溶液,Pt水溶液に順に浸漬することによりPtナノ粒子のナノチューブ層への担持に成功した.
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