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2012 年度 実績報告書

低エネルギーインジウムイオンの照射による新規反応固体触媒の開発と触媒特性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 22540506
研究機関大阪大学

研究代表者

吉村 智  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40294029)

研究期間 (年度) 2010-10-20 – 2013-03-31
キーワードイオン / インジウム / 触媒
研究概要

近年、インジウムは数多くの産業において利用されている。化学分野では、インジウムとケイ素を組み合わせた新しい触媒が最近発見された。単体のインジウムまたはケイ素化合物には触媒特性がなくても、両者の相互作用により高い触媒活性が発現する場合があることが分かっている。しかしながら、この触媒には2つの難点がある。ひとつは溶媒中に溶解して合成されるため、やや面倒な分液操作や分離操作が必要なことである。2つめは、インジウムは希少金属であるにもかかわらず、この方法では使用後の触媒(インジウム)の回収が困難なことである。
本研究では、申請者のもつプラズマ技術を活用し、また有機化学者との連携により、これらの問題を解消したインジウム系触媒を開発すること、および得られた触媒の特性評価を行うことを目的としている。
本年度は、まずイオンビームを酸化ケイ素基板へと照射する実験を行った。昨年度までは、制御できるパラメータは、照射イオンビームのドーズ量(総注入イオン数)と入射エネルギーであったが、今年度は基板の温度を制御できるように改良した。温度は、常温、200度、400度、800度とした。その結果、基板温度が常温の場合のみ触媒効果が発現することを発見した。これらのインジウム照射基板の表面状態をXPS,XRD,AFMを用いて解析した。その結果、800度の場合には、入射したインジウムが蒸発してしまい、基板に残っていないことが分かった。200度と400度の場合には、基板表面に薄いインジウムの膜がはっていることが分かった。金属インジウムには触媒活性がないため、これらの基板では触媒効果がなかったものと思われる。常温の場合には、入射インジウムが適度にSiO2基板へと注入され、インジウムとケイ素の相互作用が発生して、触媒効果が発現したと思われる。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Low energy metal ion beam production with a modified Freeman-type ion source for development of novel catalysts2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura, M. Kiuchi, Y. Nishimoto, M. Yasuda, A. Baba, S. Hamaguchi
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 10 ページ: 139-144

    • URL

      http://www.ssj.org/ejssnt

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of catalytic properties of Indium-implanted SiO2 thin films on the energy and dose of incident Indium ions2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 520 ページ: 4894-4897

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2012.03.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sputtering yields of CaO, SrO, and BaO by monochromatic noble gas ion bombardment2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 ページ: 08HB02-1-4

    • DOI

      10.1143/JJAP.51.08HB02

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sputtering yields of magnesium hydroxide [Mg(OH)2] by noble-gas ion bombardment2012

    • 著者名/発表者名
      K. Ikuse
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 45 ページ: 432001-1-5

    • DOI

      10.1088/0022-3727/45/43/432001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sputtering yields and surface modification of poly(methyl methacrylate) (PMMA) by low-energy Ar+/CF3+ ion bombardment with vacuum ultraviolet (VUV) photon irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 45 ページ: 505201-1-10

    • DOI

      10.1088/0022-3727/45/50/505201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ポリメタクリル酸メチル樹脂の水素プラズマ曝露と低エネルギーアルゴンイオンビームによるエッチング2012

    • 著者名/発表者名
      吉村智
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan

      巻: 56 ページ: 129-132

    • 査読あり
  • [学会発表] 低エネルギーインジウム照射SiO2の触媒効果の基板温度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      吉村智
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      20130327-20130330
  • [学会発表] 低エネルギーイオンビーム照射によるPMMAエッチングイールドへの紫外線照射および水素プラズマ暴露の影響2012

    • 著者名/発表者名
      吉村智
    • 学会等名
      第53回真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      甲南大学ポートアイランドキャンパス
    • 年月日
      20121114-20121116
  • [学会発表] Low energy metal iom beam injection to SiO2 thin films for development of novel catalysts2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimura
    • 学会等名
      25th International Conference on Atomic Collisions in Solids (ICACS-25), 21-25 October, 2012, & 8th International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM2012)
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20121024-20121027
  • [学会発表] 希ガスイオン照射による水酸化マグネシウムのスパッタ率測定2012

    • 著者名/発表者名
      幾世和将
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      20120911-20120914

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公開日: 2014-07-24  

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