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2022 年度 実績報告書

金属溶湯脱成分法によるナノポーラスモリブデン合金の製造と応用

研究課題

研究課題/領域番号 21J12719
研究機関東北大学

研究代表者

宋 瑞瑞  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
キーワードnanoporous metals / liquid metal dealloying / intermetallics / HER catalyst
研究実績の概要

水素製造反応触媒用のナノポーラスモリブデンコバルト金属間化合物の開発を完了しました。得られたナノポーラス構造の組成が均一であるように見える一連のNi-Co-Mo前駆体合金の製造が完了しました。 LMDプロセス中に温度と時間を調整することにより、ターゲットのナノ構造と組成が得られます。 9つのナノポーラスMo-Coの相組成に対して、d-金属触媒の特別な理論的再調整を実行する必要があります。最適化されたナノ構造と組成が完成し、ナノポーラスモリブデンコバルトの触媒性能が評価されました。上記の触媒の触媒活性と安定性の評価は完了しました。 Mo-Coシステムで得られたメカニズムは、Mo-FeシステムとMo-Crシステムにまで及びます。材料の調製条件を最適化することにより、より小さなサイズのMo-Co多孔質構造が得られ、その電極触媒性能が最適化されました。対称性と軌道の重なりの相組成が異なるため、異なる触媒活性が得られます。上記の材料を調製するための液体金属脱合金の熱力学および動力学を研究した。学術雑誌(Song, Ruirui, Jiuhui Han, Masayuki Okugawa, Rodion Belosludov, Takeshi Wada, Jing Jiang, Daixiu Wei et al. "Ultrafine nanoporous intermetallic catalysts by high-temperature liquid metal dealloying for electrochemical hydrogen production." Nature communications 13, no. 1 (2022): 5157.)の発表が1件完了しました。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Johns Hopkins University(アルメニア)

    • 国名
      アルメニア
    • 外国機関名
      Johns Hopkins University
  • [雑誌論文] Ultrafine nanoporous intermetallic catalysts by high-temperature liquid metal dealloying for electrochemical hydrogen production2022

    • 著者名/発表者名
      Song Ruirui、Han Jiuhui、Okugawa Masayuki、Belosludov Rodion、Wada Takeshi、Jiang Jing、Wei Daixiu、Kudo Akira、Tian Yuan、Chen Mingwei、Kato Hidemi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41467-022-32768-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Ultrafine Porous Intermetallic Compounds by High-Temperature Liquid Metal Dealloying for Electrochemical Hydrogen Production2022

    • 著者名/発表者名
      Ruirui Song
    • 学会等名
      Visual-JW 2022& DEJI2MA-2
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ultrafine Porous Intermetallic Compounds by High-Temperature Liquid Metal Dealloying for Electrochemical Hydrogen Production2022

    • 著者名/発表者名
      Ruirui Song
    • 学会等名
      The 21th Japan Institute of Metals and Materials (JIM) Tohoku Branch Meeting

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公開日: 2023-12-25  

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