構造規制ナノ微粒子の実用化に向けた研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22710099
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 中村 将志 千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70348811)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: ナノ表面・界面 / ナノ粒子 / 電極触媒

研究概要

電極触媒の反応活性は触媒表面の原子配列に依存する。高活性な表面構造をもつ構造規制ナノ微粒子の開発は、燃料電池触媒に使われるPt使用量を大幅に削減することができる。しかし、触媒表面の溶解などにより表面構造が乱れると触媒活性の低下につながる。本研究では、表面構造の再生方法の確立のために、矩形波電位パルス法により微粒子表面の構造制御を試みた。立方体型および立方八面体型Ptナノ微粒子上に燃料電池で重要な酸素還元反応に活性な(110)面を構築することができ、電位パルスにより活性化することを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Outer Helmholtz plane of the electrical double layer formed at the solid electrode-liquid interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, N. Sato, N. Hoshi, O. Sakata
  • 雑誌名: Chem Phys Chem 巻: 12 ページ: 1430-1434
  • DOI: DOI:10.1002/cphc.201100011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural dependence of intermediate species for the hydrogen evolution reaction on single crystal electrodes of Pt (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, T. Kobayashi, N. Hoshi
  • 雑誌名: Surf. Sci 巻: 605 ページ: 1462-1465
  • DOI: DOI:10.1016/j.susc.2011.05.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of the electrical double layer on Ag(100) : Promotive effect of cationic species on Br adlayer formation (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y. Nakajima, N. Sato, N. Hoshi, O. Sakata
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 84 ページ: 165433
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.84.165433
  • 査読あり
• [学会発表] 構造規制した白金ナノ微粒子の触媒活性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丸山和也, 中村将志, 星永宏
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] 固液界面の電気二重層構造と電極反応における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村将志
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] 固液界面の電気二重層構造と電極反応における役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村将志
  • 学会等名: 日本化学会第92回春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Structure of the outer Helmholtz plane on Ag(100) in CsBr (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, Y. Nakajima, N. Hoshi, O. Sakata
  • 学会等名: European Conference on Surface Science
  • 発表場所: Wroclaw, Poland
  • 年月日: 20110828-30
• [学会発表] 白金ナノ微粒子の構造制御と酸素還元反応の活性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸山和也, 五十嵐寛真, 中村将志, 星永宏
  • 学会等名: 第31回表面科学学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-17
• [学会発表] Structure of electric double layer at electrode/electrolyte interface (2010)
  • 著者名/発表者名: Invite M. Nakamura
  • 学会等名: Surface Science Colloquia Autumn 2010, University of Liverpool
  • 発表場所: Liverpool, UK
  • 年月日: 2010-10-20
• [産業財産権] 赤外分光測定装置及びそれを用いた赤外分光測定方法 (2012)
  • 発明者名: 中村将志, 星永宏
  • 権利者名: 国立大学法人千葉大学
  • 産業財産権番号: 特願、2012-088153号
  • 出願年月日: 2012-04-09