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2015 年度 実績報告書

階層型ナノ構造を用いた固体触媒の高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 24350069
研究機関大阪大学

研究代表者

山田 裕介  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30358270)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードナノ粒子 / 階層的複合化 / コアシェル構造 / 触媒反応
研究実績の概要

本研究では、ナノ粒子触媒を階層化して用いることでエネルギー・環境問題の解決に重要な固体触媒の合理的な調製手法を提案し、実証することを目的としている。これまで固体触媒は、主に触媒担体の上に複数の触媒活性成分を担持する方法で高機能化されてきた。しかし、この方法ではそれぞれの活性成分が意図しない反応中間体と反応したり、お互いが電子的な影響を及ぼしあったりすることで期待した触媒活性が得られないことも多い。そこで、金属または金属酸化物を階層化させたコアシェル構造、または、LB膜を積層させた複合化構造を作る事で、反応中間体を任意の順序で活性点に接触させられる触媒調製手法を開発し、水素発生光触媒系の高機能化や、新しい水素化触媒、酸化触媒などの開発を行う。本年度は、20-40nmの球状のシリカの集合体内部にミクロンサイズの酸化銅粒子を埋没させアンモニアボランの加水分解触媒としての利用を検討した。その結果、複合体を形成しない場合と異なる反応選択性が得られることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] 梨花女子大学(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      梨花女子大学
  • [国際共同研究] シドニー大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      シドニー大学
  • [雑誌論文] Photocatalytic production of hydrogen peroxide from water and dioxygen using cyano- bridged polynuclear transition metal complexes as water oxidation catalysts2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Isaka, K. Oyama, Y. Yamada, T. Suenobu, S. Fukuzumi
    • 雑誌名

      Catal. Sci. Technol.

      巻: 6 ページ: 681-684

    • DOI

      10.1039/C5CY01845E

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metal- free hydrogen evolution with nanoparticles derived from pyrene via two- photon ionization induced by laser irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohkubo, N. Kohno, Y. Yamada, S. Fukuzumi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 ページ: 11515-11518

    • DOI

      10.1039/c5cc03501e

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bottom up and Top Down Methods to Improve Catalytic Reactivity for Photocatalytic Production of Hydrogen Peroxide from Water and Dioxygen with a Ruthenium Complex and Water Oxidation Catalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Isaka, S. Kato, D. Hong, T. Suenobu, Y. Yamada, S. Fukuzumi
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 3 ページ: 12404-12412

    • DOI

      10.1039/C5TA02446C

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Singlet Oxygen Generation from Li+@C60 Nano- Aggregates Dispersed by Laser Irradiation in Aqueous Solution2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ohkubo, N. Kohno, Y. Yamada, S. Fukuzumi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 ページ: 8082- 8085

    • DOI

      10.1039/C5CC01885D

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ni- Cu Alloy Nanoparticles Loaded on Various Metal Oxides Acting as Efficient Catalysts for Photocatalytic H2 Evolution2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, S. Shikano, S. Fukuzumi
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 5 ページ: 44912-44919

    • DOI

      10.1039/c5ra04838a

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High and Robust Performance of H2O2 Fuel Cells in the Presence of Scandium Ion2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamada, M. Yoneda, S. Fukuzumi
    • 雑誌名

      Energy Environ. Sci.

      巻: 8 ページ: 1698-1701

    • DOI

      10.1039/c5ee00748h

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光エネルギーを利用した過酸化水素合成とその利用技術2016

    • 著者名/発表者名
      山田裕介
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-03-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Composite Catalysts for Photocatalytic H2 Evolution Utilizing Nanospaces2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yamada
    • 学会等名
      Michael Nobel Symposium
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-03-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複合型光触媒を用いた水素・過酸化水素合成2016

    • 著者名/発表者名
      山田裕介
    • 学会等名
      第14回太陽エネルギー化学研究センターシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工光合成にかかわるナノ複合化触媒2015

    • 著者名/発表者名
      山田裕介
    • 学会等名
      触媒学会西日本支部・ナノ構造触媒研究会合同講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of Nanocomposite Catalysts for Photocatalytic H2 Evolution Using an Organic Electron Donor Acceptor Linked Dyad and Metal Nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yamada
    • 学会等名
      ICMAT2015&IUMRS- ICA2015
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2015-07-01
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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