「その場観察」による金属ナノ粒子形成過程の解明とその金属ナノ触媒製への応用

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360338
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田中 庸裕 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70201621)
• 研究分担者: 宍戸 哲也 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80294536)
• 連携研究者: 寺村 謙太郎 京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (80401131)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ナノ粒子 / その場観察 / XAFS / 時間分解測定

研究概要

時間分解 XAFS 法と種々の分光法を組み合わせることによって溶液中ならびに無機酸化物上における各種ナノ粒子形成過程の「その場観察」を行い,ナノ粒子の形成過程と,形成過程に及ぼす各制御因子の解明を進めた.特に時間分解 XAFS 法と四重極質量分析を組み合わせることで有益な情報が得られることが分かった.本研究では以下の 4 種類の系について検討を進めた.
1)液相還元法における金ナノ粒子の形成過程に及ぼす硫黄系配位子の影響
2)ロジウムナノ粒子のモルフォロジーに対する配位子および塩の効果
3)酸化チタン表面における電析過程、
4)無機酸化物表面における白金あるいは白金-スズ合金ナノ粒子の形成過程

研究成果

• [雑誌論文] Study of formation process of metal nanoparticles on metal oxides by in-situ XAFS technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Shishido, Tetsuya; Nasu, Hiroaki; Deng Lidan; Teramura, Kentaro; Tanaka, Tsunehiro
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 437 ページ: 12060- 12063
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ time-resolved DXAFS study of Rh nanoparticle formation mechanism in ethylene glycol at elevated temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: Asakura, Hiroyuki; Teramura, Kentaro; Shishido, Tetsuya; Tanaka, Tsunehiro; Ning Yan; Chaoxian Xiao; Siyu Yao and Yuan Kou
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 14 ページ: 2983-2990
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modification of Metal Nanoparticles with TiO_2 and Metal-Support Interaction in Photodeposition (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohyama, Junya; Yamamoto, Akira; Teramura, Kentaro; Shishido, Tetsuya;Tanaka, Tsunehiro
  • 雑誌名: ACS Catalysis 巻: 1(3) ページ: 187-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Situ Au L3 and L2Edge XANES Spectral Analysis during Growth of Thiol Protected Gold Nanoparticles for the Study on Particle Size Dependent Electronic Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohyama, Junya; Teramura, Kentaro;Shishido, Tetsuya; Hitomi,Yutaka; Kato, Kazuo; Tanida, Hajime; Uruga, Tomoya and Tanaka, Tsunehiro
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 507 ページ: 105-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Situ Quick XAFS Study on the Formation Mechanism of Small Gold Nanoparticles Supported by Porphyrin-cored Tetradentate Passivants (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohyama, Junya; Teramura, Kentaro; Higuchi, Yasuhiro; Shishido, Tetsuya; Hitomi, Yutaka; Aoki, K; Funabiki, Takuzo, Kodera, M; Kato, Kazuo; Tanida, Hajime; Uruga, Tomoya; Tanaka, Tsunehiro
  • 雑誌名: Physical Chemistry Chemical Physics 巻: 13 ページ: 11128-11135
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ Observation of Nucleation and Growth Process of Gold NanoparticlesbyQuick XAFS Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohyama. Junya; Teramura. Kentaro; Higuchi, Yaushiro; Shishido, Tetsuya; Hitomi, Yutaka; Kato, Kato; Tanida, Hajie; Uruga, Tmomoya; Tanaka, Tsunehiro
  • 雑誌名: ChemPhysChem 巻: 12 ページ: 127-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Capping of Growing Gold Nanoparticles by Porphyrin Having Two Disulfide Straps over One Face (2010)
  • 著者名/発表者名: Hitomi, Yutaka; Ohyama. Junya; Higuchi,Yasuhiro, Aoki, K.; Shishido, Tetsuyas; Funabiki, Takzo; Kodera, Masao; Tanaka, Tsunehiro;
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn 巻: 83 ページ: 1392-1396
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of the Formation Process of Photodeposited Rh Nanoparticles on TiO_2 by In Situ Time-Resolved Energy-Dispersive XAFS Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohyama, Junya; Teramura, Kentaro; Okuoka, Shinji; Yamazoe., Seiji; Kato.Kato, Shishido. Tetsuya; Tanaka, Tsunehiro
  • 雑誌名: Langmuir ページ: 13913-13923
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast Guest Exchange of a 1:1 Zinc Porphyrin-Amine Host-Guest Complex via a Six-Coordinated Zinc Porphyrin (2010)
  • 著者名/発表者名: Hitomi, Yutaka; Ohyama, Junya; Takegoshi, M. Ando, A.; Funabiki, Takzo; Kodera, M.; Tanaka, Tsunehiro
  • 雑誌名: Bull.Chem.Soc.Jpn 巻: 83 ページ: 950-952
  • 査読あり
• [学会発表] in-situ XAFS による金属酸化物上における白金ナノ粒子の形成過程の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宍戸哲也; 那須弘明; Deng Lidan; 寺村健太郎; 田中庸裕
  • 学会等名: 第48回X線分析討論会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-10-31
• [学会発表] Study of formation process of metal nanoparticles on metal oxides by in-situ XAFS technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Shishido, Tetsuya; Nasu, Hiroaki; Deng Lidan; Teramura, Kentaro; Tanaka, Tsunehiro
  • 学会等名: XAFS-15
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2012-07-22
• [学会発表] In situ Time-resolved XAFS Study of the Formation Mechanism of Rh NPs in the Presence of Quaternary Ammonium Bromide (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakura, Hiroyuki Kentaro Teramura, Tsunehiro Tanaka, Ning Yan, Yuan Yuan, Chaoxian Xiao, Siyu Yao, and Yuan Kou
  • 学会等名: International Workshop on Improving Data Quality and Quantity for XAFS experiments (Q2XAFS 2011)
  • 発表場所: 高エネルギー研究機構
  • 年月日: 20111208-09
• [学会発表] 金属ナノ粒子の形成過程のin-situ 観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 那須弘明,宍戸哲也,寺村謙太郎,田中庸裕
  • 学会等名: 第41回石油・石油化学討論会
  • 発表場所: 山口県教育会館
  • 年月日: 20111110-11
• [学会発表] 触媒化学におけるXAFSの役割(招待講演) (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中庸裕
  • 学会等名: 第14回XAFS討論会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20110909-11
• [学会発表] In situ時分割XAFSを用いたRhナノ粒子の生成過程観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝倉博行, 寺村謙太郎, 宍戸哲也, 田中庸裕, Yan Ning, Siyu Yao, Xiao Chaoxian, Kou Yuan
  • 学会等名: 第14回XAFS討論会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター
  • 年月日: 20110909-11
• [学会発表] In situ時分割XAFSを用いたRhナノ粒子の生成過程観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝倉博行, 寺村謙太郎, Yan Ning, Xiao Chaoxian, Kou Yuan, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 学会等名: 第5回触媒道場
  • 発表場所: 関西セミナーハウス (京都)
  • 年月日: 20110905-06
• [学会発表] 結晶相の異なるTiO2上でのRhナノ粒子の光電析機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本旭, 大山順也, 寺村謙太郎, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 学会等名: 第5回触媒道場
  • 発表場所: 関西セミナーハウス (京都)
  • 年月日: 20110905-06
• [学会発表] In situ時分割XAFSを用いたを用いたRhナノ粒子の生成過程観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝倉博行, 寺村謙太郎, 宍戸哲也, 田中庸裕, Yan Ning, Xiao Chaoxian, Siyu Yao, Kou Yuan
  • 学会等名: 第32回触媒学会若手会「夏の研修会」
  • 発表場所: 開春楼 (浜松)
  • 年月日: 20110808-10
• [学会発表] 金属ナノ粒子の形成過程に及ぼす担体の影響の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 那須弘明, 宍戸哲也, 寺村謙太郎, 田中庸裕
  • 学会等名: 石油学会第60回研究発表会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 20110517-18
• [学会発表] In situ 時分割 XAFS を用いたポリオール還元法によるRh ナノ粒子調製の生成過程の追跡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝倉博行, 寺村謙太郎, Yan Ning, Xiao Chaoxian, Kou Yuan, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] QXAFSによる金属ナノ粒子の形成過程のその場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 那須弘明, 宍戸哲也, 寺村謙太郎, 田中庸裕
  • 学会等名: 第108回触媒討論会
  • 発表場所: 北見工業大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 金属ナノ粒子の形成過程に及ぼす担体の影響の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 那須弘明, 宍戸哲也, 寺村謙太郎, 田中庸裕
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] TiO_2を用いた金属ナノ粒子の光電析機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本旭, 大山順也, 寺村謙太郎, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Study of photodeposition of Rh nanoparticles on various TiO_2 photocatalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本旭, 大山順也, 寺村謙太郎, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 学会等名: 第1回触媒表面科学研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-01-14
• [学会発表] Study of support effect on formation process of metal nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: 那須弘明, 宍戸哲也, 寺村謙太郎, 田中庸裕
  • 学会等名: 第1回触媒表面科学研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-01-14
• [学会発表] In situ time-resolved DXAFS study of photodeposition of Rhnanoparticles on various TiO_2 photocatalysts (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Akira; Ohyama, Junya; Teramura, Kentaro; Shishido, T: Tanaka, Tsunehiro
  • 学会等名: Pacifichem
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Structure analysis of Rh nanoparticles photodeposited on avariety of TiO_2 photocatalyst (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Akira; Ohyama, Junya; Teramura, Kentaro; Shishido, Tetsuya; Tanaka Tsunehiro
  • 学会等名: Pacifichem
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] TiO_2上に光電析されたRhナノ粒子の構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本旭, 大山順也, 寺村謙太郎, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 学会等名: 第29回固体表面光化学討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] 金属ナノ粒子の酸化還元特性に及ぼす担体の影響の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 那須弘明, 宍戸哲也, 寺村謙太郎, 田中庸裕
  • 学会等名: 第3回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] 高速QXAFS分光法による金ナノ粒子生成過程のその場観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大山順也, 寺村謙太郎, 加藤和男, 谷田肇, 宇留賀朋哉, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 学会等名: 第13回XAFS討論会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] In-situ Observation of Formation Process of Gold Nanoparticles by Quick XAFS Measurement TOCAT6/APCAT5 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大山順也, 寺村謙太郎, 加藤和男, 谷田肇, 宇留賀朋哉, 宍戸哲也, 田中庸裕
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] Snapshot observation of photodeposition of metal nanoparticles on TiO_2 by insitu time-resolved energy-dispersive XAFS(DXAFS) analysis Scientific Bases for the preparation of Heterogeneous Catalysts (2010)
  • 著者名/発表者名: Teramura, Kentaro; Ohyama, Junya; Okuoka, Shinichi, Tsuneoka HIroyuki, Yamazoe, Seiji; Kato, Kazuo; Shishido,Tetsuya; Tanaka: Tsunehiro
  • 発表場所: Louvain-la-Neuve, Belgium
  • 年月日: 2010-07-12