形態・構造が制御された金属ナノ粒子を駆使した高効率個体触媒の創製

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23760729
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 荻 崇 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30508809)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 異方性金属ナノ粒子 / ポーラス粒子 / 中空粒子 / 金属固体触媒 / 噴霧プロセス

研究概要

本研究では、噴霧乾燥法と含浸法を用いて、中空ポーラス構造を持つ白金担持カーボン微粒子の合成を行い、電極触媒性能を測定した結果、開発された触媒が市販の触媒粒子よりも優れた性能を示すことが明らかとなった。さらに、白金がドープされたロッド状の酸化タングステンナノ粒子を合成し、光触媒性能を評価した結果、0.12wt%という少量の白金添加量で優れた性能を持つことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of Formic Acid on Electrochemical Properties of High-Porosity Pt/TiN Nanoparticle Aggregates (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ogi, N. Tajima, R. Balgis, H.Setyawan, K. Okuyama
  • 雑誌名: AIChE Journal ページ: in press
  • DOI: DOI:10.1002/aic.14065
  • 査読あり
• [雑誌論文] 静電紡糸法によるナノファイバーの形態制御とエアフィルタへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇,小野 瞳,包 理,新沼 仁,奥山 喜久夫
  • 雑誌名: 化学工学論文集 ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrospun Pt/SnO2nanofibers as an excellent electrocatalysts for hydrogen oxidation reaction with ORR-blocking characteristic (2013)
  • 著者名/発表者名: A. B. Suryamas, G. M. Anilkumar., S. Sago, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Catalysis Communications 巻: 33巻 ページ: 11-14
  • DOI: DOI:10.1016/j.catcom.2012.12.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrahigh oxygen reduction activity of Pt/nitrogen-doped porous carbon microspheres prepared via spray-drying (2013)
  • 著者名/発表者名: R Balgis, G. M. Anilkumar, S. Sago, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Power Sources 巻: 229巻 ページ: 58-64
  • DOI: DOI:10.1016/j.jpowsour.2012.11.143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of cone-jet geometry during electrospray by an electric current (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Suhendi, M. Munir, A. Suryamas, A.B.D. Nandiyanto, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Advanced Powder Technology 巻: 24巻 ページ: 532-536
  • DOI: DOI:10.1016/j.apt.2012.10.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Agglomeration-free core-shell polystyrene/silica particles preparation using an electrospray method and additive-free cationic polystyrene core (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Suhendi, A. B. D. Nandiyanto, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Materials Letters 巻: 91巻 ページ: 161-164
  • DOI: DOI:10.1016/j.matlet.2012.09.041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion-induced nucleation rate measurement in SO2/H2O/N2gas mixture by soft X-ray ionization at various pressures and temperatures (2013)
  • 著者名/発表者名: M.M. Munir, A. Suhendi, T. Ogi, F. Iskandar and K. Okuyama
  • 雑誌名: Advanced Powder technology 巻: 24巻 ページ: 143-149
  • DOI: DOI:10.1016/j.apt.2012.04.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesopore-free Silica Shell with Nanometer-scale Thickness-controllable on Cationic Polystyrene Core (2013)
  • 著者名/発表者名: A. B. D. Nandiyanto, T. Iwaki, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Colloid and Interface Science 巻: 389巻 ページ: 134-146
  • DOI: DOI:10.1016/j.jcis.2012.08.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a Colorless Suspension of TiO2Nanoparticles by Nitrogen Doping and the Bead Mill Dispersion Process (2012)
  • 著者名/発表者名: I. M. Joni, T. Ogi, T. Iwaki, and K.Okuyama
  • 雑誌名: Industrial & Engineering Chemistry Research 巻: 52巻 ページ: 547-555
  • DOI: DOI:10.1021/ie302179p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct synthesis of spherical YAG:Ce phosphor from precursor solution containing polymer and urea (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ogi, A. B. D. Nandiyanto, W-N Wang, F. Iskandar, K. Okuyama
  • 雑誌名: Chemical Engineering Journal 巻: 210巻 ページ: 461-466
  • DOI: DOI:10.1016/j.cej.2012.09.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doughnut Magnesium Fluoride Nanoparticles Prepared by An Electron-beam Irradiation Method (2012)
  • 著者名/発表者名: A. B. D. Nandiyanto, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Nanoparticle Research 巻: 14巻 ページ: 1182
  • DOI: DOI:10.1007/s11051-012-1182-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Polymer Decomposition Temperature on the Formation of Rare-earth Free Boron Carbon Oxynitride Phosphors (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ogi, F. Iskandar, A. B. D. Nandiyanto, W-N Wang, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 巻: 45巻 ページ: 995-1000
  • DOI: DOI:10.1252/jcej.12we138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid in-situ synthesis of spherical microflower Pt/C catalyst via spray-drying for high performance fuel cell application (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Balgis, G. M. Anilkumar, S. Sago, T. Ogi, and K. Okuyama
  • 雑誌名: Fuel Cells 巻: 12巻 ページ: 665-669
  • DOI: DOI:10.1002/fuce.201200070
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesopore-free Hollow Silica Particles with Controllable Diameter and Shell Thickness via An Additive-free Synthesis (2012)
  • 著者名/発表者名: A. B. D. Nandiyanto, Y. Akane, T. Ogi and K. Okuyama
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 28巻 ページ: 8616-8624
  • DOI: DOI:10.1021/la301457v
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and characterization of boron oxide-based red-emitting phosphors using Eu, Al and Ca additives (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ogi, Y. Kisakibaru, Y. Kaihatsu, W. N. Wang, M. M. Munir, K. Okuyama
  • 雑誌名: Materials Chemistry and Physics 巻: 133巻 ページ: 392-397
  • DOI: DOI:10.1016/j.matchemphys.2012.01.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Additive-free Cationic Polystyrene Particles with Controllable Size for Hollow Template Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: A. B. Nandiyanto, A. Suhendi, T. Ogi, T. Iwaki, K. Okuyama
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 巻: 396巻 ページ: 96-105
  • DOI: DOI:10.1016/j.colsurfa.2011.12.048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decolorization of beads-milled TiO2 nanoparticles suspension in an organic solvent (2012)
  • 著者名/発表者名: I. M. Joni, T. Ogi, A. Purwanto, K. Okuyama, T. Saitoh, K. Takeuchi
  • 雑誌名: Advanced Powder Technology 巻: 23巻 ページ: 55-63
  • DOI: DOI:10.1016/j.apt.2010.12.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recovery of indium from aqueous solutions by the Gram-negative bacterium Shewanella algae (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ogi, K. Tamaoki, N. Saitoh, A. Higashi, Y. Konishi
  • 雑誌名: Biochemical Engineering Journal 巻: 63巻 ページ: 129-133
  • DOI: DOI:10.1016/j.bej.2011.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanostructured design of electrocatalyst support materials for high-performance PEM fuel cells application (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Balgis, G. M. Anilkumar, S. Sago, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Power Sources 巻: 203巻 ページ: 26-33
  • DOI: DOI:10.1016/j.jpowsour.2011.11.064
  • 査読あり
• [雑誌論文] CuO/WO3and Pt/WO3Nanocatalysts for Efficient Pollutant Degradation using Visible Light Irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Widiyandari, A. Purwanto, R. Balgis, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Chemical Engineering Journal 巻: 180巻 ページ: 323-329
  • DOI: DOI:10.1016/j.cej.2011.10.095
  • 査読あり
• [雑誌論文] バイオ吸着によるインジウムの回収と使用済み液晶パネル資源化への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東 あるみ, 斎藤 範三, 荻 崇, 小西 康裕
  • 雑誌名: 金属学会誌 巻: 75巻 ページ: 620-625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perpendicular easy axis alignment of FePt nanoparticles on a platinum-(001) substrate for high density magnetic recording (2011)
  • 著者名/発表者名: I. Matsui, T. Ogi, F. Iskandar, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 110巻 ページ: 083906
  • DOI: DOI:10.1063/1.3644925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid-phase synthesis of CaF2particles and their low refractive index characterization (2011)
  • 著者名/発表者名: A. B. D. Nandiyanto , T. Ogi , A. Ohmura, E. Tanabe K. Okuyama
  • 雑誌名: KONA Powder and Particle Journal 巻: 29巻 ページ: 141-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface functionalization for dispersing and stabilizing hexagonal boron nitride nanoparticle by bead milling (2011)
  • 著者名/発表者名: I. M. Joni, R. Balgis, T. Ogi, K. Okuyama
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects 巻: 388巻 ページ: 49-58
  • DOI: DOI:10.1016/j.colsurfa.2011.08.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intense green and yellow emissions from electrospun BCNO phosphor nanofibers (2011)
  • 著者名/発表者名: A. B. Suryamas, M. M. Munir, T. Ogi, Khairurrijal, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 21巻 ページ: 12629-12631
  • DOI: DOI:10.1039/c1jm12654g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measuring the Effective Density, Porosity, and Refractive Index of Carbonaceous Particles by Tandem Aerosol Techniques (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Y. Lee, H. Chang, T. Ogi, F. Iskandar, K.Okuyama
  • 雑誌名: Carbon 巻: 49巻 ページ: 2163-2172
  • DOI: DOI:10.1016/j.carbon.2011.02.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Uniformly Porous NiO/ZrO2Particles (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Balgis, F. Iskandar, T. Ogi, A. Purwanto, K. Okuyama:
  • 雑誌名: Materials Research Bulletin 巻: 46巻 ページ: 708-715
  • DOI: DOI:10.1016/j.materresbull.2011.01.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly luminescent silica-coated ZnO nanoparticles dispersed in an aqueous medium (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Hagura, T. Ogi, T. Shirahama, F. Iskandar, K. Okuyama
  • 雑誌名: Journal of Luminescence 巻: 131巻 ページ: 921-925
  • DOI: DOI:10.1016/j.jlumin.2010.12.024
  • 査読あり
• [学会発表] 蛍光体微粒子材料の構造化と発光特性の制御に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇
  • 学会等名: 化学工学会第78 年回
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] 自己組織化を利用した噴霧熱分解法による白金担持カーボンナノ構造体材料の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇, Ratna Balgis, 奥山喜久夫,G. M. Anilkumar, 左合澄人
  • 学会等名: 化学工学会第78 年回
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] Nanoparticle Synthesis and Their Functionalization in the Colloidal Method (2013)
  • 著者名/発表者名: A.B.D.Nandiyanto,T. Ogi,K. Okuyama
  • 学会等名: 化学工学会第78 年回
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] Aerosol Process for Materials Synthesis on the Use of Rare Metal (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇
  • 学会等名: NEPTIS21(21th Nisshin Engineering Particle Technology International Seminar)
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20121202-05
• [学会発表] 静電紡糸法を用いたナノファイバーの形態制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野 瞳, 荻 崇, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 化学工学会高松大会
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2012-12-06
• [学会発表] 微生物を用いたタングステン再資源化プロセスの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本 裕馬, 荻 崇, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 化学工学会高松大会
  • 発表場所: 高松
  • 年月日: 2012-12-06
• [学会発表] 粒子構造制御による新機能付与とその応用展開-粒子の形を変える、粒子に穴をあける- (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥山 喜久夫, 荻 崇
  • 学会等名: 日刊工業新聞社主催の材料特性向上と高品質化のための粉体設計入門
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] Aerosol Material Processing for Energy and Environmental Application (2012)
  • 著者名/発表者名: 奥山 喜久夫, 荻 崇, Asep Bayu Dani Nandiyanto, Ratna Balgis
  • 学会等名: 第一回日中エアロゾルシンポジウム
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-09-29
• [学会発表] ナノ粒子材料への期待と応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 第三回京都 SMI 産学公連セミナー
  • 発表場所: 品川京大東京オフィス
  • 年月日: 2012-06-26
• [学会発表] 静電紡糸法によるナノファイバーの形態制御とエアフィルタへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野 瞳, 中井 祥二, 荻 崇, 奥山 喜久夫, 大谷 吉生, 包 理, 新沼 仁
  • 学会等名: 第29回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-06-05
• [学会発表] 微生物を用いた金属イオン含有液の液体清浄 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本 裕馬, 荻 崇, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 第29回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-06-05
• [学会発表] 火炎噴霧法による酸化タングステン光触媒粒子の合成と性能特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇, Agus Purwanto, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 第29回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-06-05
• [学会発表] 火炎噴霧法による WO3ナノ粒子の合成と光触媒特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇, Agus Purwanto, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 化学工学会第77 年回
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Synthesis and Characterization of Pt/WO3Nanoparticles Photocatalyst Prepared by Flame Spray Pyrolysis (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ogi, A. B. D. Nandiyanto, A. Purwanto, and K. Okuyama
  • 学会等名: European Aerosol Conference 2012
  • 発表場所: Granada, Spain
  • 年月日: 2012-02-07
• [学会発表] New Strategy for Material Synthesis on the Use of Rare Metal (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ogi, A. B. D. Nandiyanto, Y. Kisakibaru, K. Okuyama
  • 学会等名: Prof. Sotiris E. Pratsinis Gr.and Prof. Wendelin J. Stark Gr. in ETH
  • 発表場所: Swiss
  • 年月日: 2012-01-16
• [学会発表] エアロゾル挙動の可視化と噴霧液滴の計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Pt 担持 WO3ナノ粒子の合成と光触媒特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇, Agus Purwanto, 渡部 耕三, 奥山 喜久夫
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 微生物による貴金属イオンのナノ粒子化と応用展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇
  • 学会等名: 2011 年度 第1回・第2回 粉体操作に伴う諸現象に関する勉強会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-08-05
• [学会発表] 可視光応答型 WO3-Pt 光触媒粒子の合成と性能評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇,奥山 喜久夫,渡部 耕三
  • 学会等名: 第28回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-07-05
• [図書] Nanoparticle Technology Handbook (2012)
  • 著者名/発表者名: M.M.Munir, T.Ogi, K.Okuyama
  • 総ページ数: 608-612
  • 出版者: Elsevier
• [図書] "熱・光・水・汚れ・傷"による透明樹脂の劣化・変色対策とその評価(泥・指紋などの)汚れ,曇り,加水分解などによる劣化対策とその評価について, 第5 節ビーズミルを用いたナノ粒子分散液の作製と着色への対策 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻 崇,奥山 喜久夫
  • 総ページ数: 214-219
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考]
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/~ogit/index.html/
• [産業財産権] 中空シリカ粒子の製造方法 (2012)
  • 発明者名: 奥山 喜久夫,荻 崇,アセプバユダニナンディヤント,中永陽
  • 権利者名: 広島大学
  • 産業財産権番号: 特許2012-248245
  • 出願年月日: 2012-11-12
• [産業財産権] 正のゼータ電位を有するポリスチレン粒子の製造方法 (2012)
  • 発明者名: 奥山 喜久夫,荻 崇,アセプバユダニナンディヤント,中永 陽
  • 権利者名: 広島大学
  • 産業財産権番号: 特許2012-136569
  • 出願年月日: 2012-06-18
• [産業財産権] 蛍光体およびその製造方法 (2012)
  • 発明者名: 奥山 喜久夫,荻 崇,山中 雅義, 岩崎 秀治
  • 権利者名: 広島大学
  • 産業財産権番号: 特許2012-137147
  • 出願年月日: 2012-06-18