極微細ナノ多孔質構造によるパラジウムおよびニッケル触媒の高機能化

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21605013
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 元素戦略
• 研究機関: 京都大学 (2010-2011); 独立行政法人産業技術総合研究所 (2009)
• 研究代表者: 袴田 昌高 京都大学, 大学院・エネルギー科学研究科, 助教 (30462849)
• 研究分担者: 多井 豊 産業技術総合研究所, サステナブルマテリアル研究部門, 研究グループ長 (20357338)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: ナノ材料 / 触媒・化学プロセス・希少資源

研究概要

触媒としての機能を有するパラジウム(Pd)およびニッケル(Ni)に超微細ナノ多孔質構造を付与することに、脱合金化(2元系合金から片方の成分を酸などに溶解して取り除く)を用いて成功した。脱合金化によるナノ多孔質構造の形成には、電極電位(成分の溶解しやすさ)の差だけでなく、用いる電解質と合金界面での原子の拡散挙動の違いも重要であることを明らかにした。また、作製したナノ多孔質PdおよびNiの触媒特性も明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Solid/electrolyte interface phenomena during anodic polarization of Pd0. 2M0. 8(M=Fe, Co, Ni) alloys in H2SO4 (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hakamada, K. Tajima, K. Yoshimura, Y. Chino, M. Mabuchi
  • 雑誌名: J. Alloy. Compd. 巻: 494 ページ: 309-314
  • DOI: DOI:10.1016/j.jallcom.2010.01.019
• [雑誌論文] Catalytic decoloration of methyl orange solution by nanoporous metals
  • 著者名/発表者名: M. Hakamada, F. Hirashima and M. Mabuchi
  • 雑誌名: Catal. Sci. Tech. 巻: (掲載可)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication microstructure and properties of nanoporous Pd
  • 著者名/発表者名: M. Hakamada and M. Mabuchi
  • 雑誌名: Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 巻: (掲載可)
  • DOI: DOI:10.1080/10408436.2012.674985
  • 査読あり
• [学会発表] ナノポーラス金属によるメチルオレンジ水溶液の脱色 (2012)
  • 著者名/発表者名: 袴田昌高、平嶋芙美、馬渕守
  • 学会等名: 日本金属学会2012年春期(第150回)大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] 矩形高周波電解によるパラジウム表面へのナノポーラス構造形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 袴田昌高、馬渕守
  • 学会等名: 日本金属学会2011年秋期(第149回)大会
  • 発表場所: 宜野湾
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] Less noble nanoporous metals fabricated by dealloying (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hakamada, M. Takahashi, T. Yamamoto, J. Motomura and M. Mabuchi
  • 学会等名: 7th International Conference on Porous Metals and Metallic Foams
  • 発表場所: 釜山(韓国)
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] ナノポーラスPdのCO酸化特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 袴田昌高、山本太応、古川敏之、高橋真生、平嶋芙美、多井豊、千野靖正、馬渕守
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] ポーラス構造体の機能性開拓 (2009)
  • 著者名/発表者名: 袴田昌高、中野裕美、馬渕守、金属ナノ
  • 学会等名: 日本金属学会・第4回機能性ポーラス材料研究会
  • 発表場所: 京都京都
  • 年月日: 2009-09-16
• [図書] マクロおよびナノポーラス金属の開発最前線(第4章2節脱合金化によるナノポーラス金属の創製) (2011)
  • 著者名/発表者名: 袴田昌高、馬渕守
  • 総ページ数: 255-232