金属酸化物系固体触媒の表面構造解析のための高磁場固体DNP-NMR技術開発

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15319
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分34020:分析化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 永島 裕樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00828098)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 固体NMR / 動的核偏極 / 金属酸化物 / 固体触媒

研究成果の概要

本研究は金属酸化物で構成される固体触媒の表面構造を固体DNP-NMRによって精密に解析する技術を開発することを目的にする。その中でも固体DNP-NMRによる四極子核の高分解能測定方法の発展に重点的に取り組み、新しいパルスシーケンスであるD-RINEPT-MQMAS-QCPMGを開発することに成功した。17O同位体ラベル処理をしたγアルミナ、ZnOナノ結晶の試料に対して、DNP表面増強17O MQMASスペクトルの取得を達成した。本研究成果は金属酸化物のナノ粒子や多孔質材料の表面構造解析に広く使用できる方法となり得る。

自由記述の分野

固体NMR

研究成果の学術的意義や社会的意義

金属酸化物のナノ粒子や多孔質材料は現在あるいは将来の産業技術を発展させるキーマテリアル群である。本研究成果はこれらの表面構造を酸素を筆頭とした四極子核の固体NMR測定によって原子レベルで解析することが可能になる。これにより、精密な表面構造の設計の指針を得ることができるようになり、これらの固体ナノ材料の発展を促し、産業の課題や社会課題解決に貢献する。