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2023 年度 研究成果報告書

前駆体集積法によるペロブスカイトナノ構造体の合成と革新的電解プロセスへの応用

研究課題

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研究課題/領域番号 21H01710
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

荻原 仁志  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (60452009)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードペロブスカイト / ナノ材料 / 電極触媒 / 酸素発生反応
研究成果の概要

本研究では,前駆体集積法を用いたペロブスカイトナノ構造体の合成とその応用を検討した。ナノカーボン上に前駆体を均一に集積させる技術を見出し,この技術によって高表面積の種々のペロブスカイトを合成できることがわかった。ナノカーボンの形態により,ペロブスカイトのナノ構造を制御できた。前駆体集積法のメカニズムを解析した結果,異種金属前駆体がナノレベルで炭素表面に集積することが,ペロブスカイト生成の駆動力になることが明らかになった。また,NiFe(OH)x/Cの電極触媒活性も評価し,この複合水酸化物ではNiとFeが原子レベルで近接しており,その結果,高い酸素発生反応活性を示すことがわかった。

自由記述の分野

触媒化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,前駆体集積法を用いることで高表面積のペロブスカイトナノ構造体を効率的に合成できる新手法を確立した点に学術的意義がある。異種金属前駆体が炭素表面においてナノレベルで均一集積し,このナノ混合状態がペロブスカイト生成を促進するメカニズムを解明したことも成果として強調したい。また,原子レベルで分散した異種金属種(NiとFe)が高い酸素発生反応活性を示すことを実証し,これは電極触媒化学分野に対する新たな知見となる。本研究は,ナノペロブスカイトの簡便な合成法,およびグリーン水素の大量生産に寄与する可能性があり,社会的な波及効果が期待される。

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公開日: 2025-01-30  

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