研究課題
金属ナノ粒子はその「量子サイズ効果」によりナノテクノロジーに関わる分野での中核を担う重要な材料の一つである。その材料開発はサイズの制御だけでなく、合金構造（コア－シェルや固溶体など）や金属組成を任意に制御することで飛躍的に研究範囲が広がった。近年、形状因子が化学的・物理学的性質を向上させる重要なキーファクターとなっているものの、現時点で設計通りに合金の形状を制御できていない。本年度では立方体型Pdおよび立方体型Pdの周りにPtが被覆したPd-Ptコアシェル型ナノ結晶を作製し、水素圧力-組成等温(PCT)曲線測定および水素吸蔵速度測定を行うことで対水素反応性について検討した。Pd-Ptコアシェル型ナノ結晶に関して詳細な水素吸蔵特性を調べるために、水素圧力下in-situ粉末X線回折測定、水素圧力組成等温曲線測定、水素吸蔵速度測定を行った。その結果、Pd-Ptナノ結晶はコア部の立方体型Pdとは異なる水素吸蔵特性を持つことが明らかとなり、その中でも、立方体型Pdに比べ水素吸蔵速度が格段に速いことがわかった。この結果は、Ptの被覆に伴い効率的に水素分子を原子状に解離する能力がエンハンスされていることを示しており、実用化する際に問題となっている遅い水素吸蔵レスポンスに関してPtを薄く被覆するだけで解消できることを示唆している。このような結果から、今後の高機能性ナノ触媒の創製指針を得ることができた。
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