革新的金属微粒子触媒の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25286012
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 浅尾 直樹 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60241519)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: ナノ粒子 / コアシェル構造 / ギ酸 / 燃料電池 / 触媒

研究実績の概要

環境への負荷が少ないグリーン触媒の開発は、エネルギー問題や環境問題を克服するための最重要課題の一つである。これまでにPd-Ni-Pアモルファス微粒子の作製や、この微粒子を核としてこれを白金でコーティングしたPd-Ni-P@Ptタイプのコアシェル型微粒子触媒の開発に成功している。今回コアとしてPd-P微粒子を用い、これを白金でコーティングしたPd-P@Ptタイプのコアシェル型微粒子を開発した。本材料はTEM、エネルギー分散型X線装置によるラインスキャン分析、ICP-MS、XPS等による構造解析を行い、そのコアシェル構造を確認した。次に本材料をギ酸分解反応の電極触媒として利用した。通常本反応はPd微粒子が優れた電極触媒として知られているが、耐久性が低いことが問題となっていた。これに対し本材料は高い活性と耐久性を有する優れた触媒として機能することを見出した。

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

• [雑誌論文] Cerium Oxide Nanorods with Unprecedented Low-Temperature Oxygen Storage Capacity (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, Y.; Takeda, M.; Tsukimoto, S.; Nakayama, S. K.; Asao, N.
  • 雑誌名: Adv. Mater. 巻: 2016 ページ: 1467 - 1471
  • DOI: 10.1002/adma.201504101
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] FeCl3-Mediated Oxidative Spirocyclization of Difluorenylidene Diarylethanes Leading to Dispiro[fluorene-9,5'-indeno[2,1-α]indene-10',9''-fluorene]s (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhao, J.; Xu, Z.; Oniwa, K.; Asao, N.; Yamamoto, Y.; Jin, T.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 55 ページ: 259 - 263
  • DOI: 10.1002/anie.201507794
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembly Strategy for Fabricating Connected Graphene Nanoribbons (2015)
  • 著者名/発表者名: Han, P.; Akagi, K.; Canova, F. F.; Shimizu, R.; Oguchi, H.; Shiraki, S.; Weiss, P. S.; Asao, N.; Hitosugi, T.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 9 ページ: 12035 - 12044
  • DOI: 10.1021/acsnano.5b04879
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanocatalysts Fabricated by a Dealloying Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Asao, N.
  • 雑誌名: Chem. Rec. 巻: 15 ページ: 964 - 978
  • DOI: 10.1002/tcr.201500204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunneling Desorption of Single Hydrogen on the Surface of Titanium Dioxide (2015)
  • 著者名/発表者名: Minato, T.; Kajita, S.; Pang, L. C.; Asao, N.; Yamamoto, Y.; Nakakayama, T.; Kawai, M.; Kim, Y.
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 9 ページ: 6837 - 6842
  • DOI: 10.1021/acsnano.5b01607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Manganese powder promoted highly efficient and selective synthesis of fullerene mono- and biscycloadducts at room temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Si, W.; Zhang, X.; Lu, S.; Yasuda, T.; Asao, N.; Han, L.; Yamamoto, Y.; Jin, T.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 5 ページ: 13920
  • DOI: 10.1038/srep13920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient heterogeneous aerobic cross-dehydrogenative coupling via C–H functionalization of tertiary amines using a nanoporous gold skeleton catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: Ho, H. E.; Ishikawa, Y.; Asao, N.; Yamamoto, Y.; Jin, T.
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 ページ: 12764 - 12767
  • DOI: 10.1039/C5CC04856G
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient thieno[3,2-a]carbazole-based organic dyes for dye-sensitized solar cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Jiang, H.; Oniwa,k.; Islam, A.; Zhao, J.; Han, L.; Sun, J.-Y.; Bao, M.; Asao, N.; Yamamoto, Y.; jin, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 71 ページ: 6534 - 6540
  • DOI: 10.1016/j.tet.2015.04.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerobic oxidation of hydroxylamines with nanoporous gold catalyst as an efficient synthetic method of nitrones (2015)
  • 著者名/発表者名: Yudha, S.; Kusuma, S.; Asao, N.
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 71 ページ: 6459 - 6462
  • DOI: 10.1016/j.tet.2015.05.094
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Fabrication and Application of 1D Metal Oxide Nanostructures with Dealloying Methods (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Asao
  • 学会等名: IEEE NANO 2016
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-08-22 – 2016-08-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nanostructured porous gold materials as efficient catalysts for molecular transformations (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Asao
  • 学会等名: EMN Meeting on Mesoporous Materials
  • 発表場所: Prague (Czech Republic)
  • 年月日: 2016-06-13 – 2016-06-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cerium oxide nanorods with unprecedented low-temperature oxygen storage capacity (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishikawa, M. Takeda, M. Zhang, S. Tsukimoto, K. Nakayama, N. Asao
  • 学会等名: 日本化学会第９６春季年会
  • 発表場所: 同志社大学（京都府・京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24 – 2016-03-27
• [学会発表] Ultrafine titanate nanowires with strontium ion exchange properties (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishikawa, S. Tsukimoto, K. Nakayama, N. Asao
  • 学会等名: 日本化学会第９６春季年会
  • 発表場所: 同志社大学（京都府・京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24 – 2016-03-27
• [学会発表] Oxidative Aromatization of 9-([1,1'-Biphenyl]-2-ylmethylene)-9H-fluorenes for Construction of Dibenzo[g,p]chrysenes (2016)
  • 著者名/発表者名: Z. Xu, Z. Xuan, N. Asao, Y. Yamamoto, T. Jin
  • 学会等名: 日本化学会第９６春季年会
  • 発表場所: 同志社大学（京都府・京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24 – 2016-03-27
• [学会発表] Core-shell Pd-P@Pt Nanoparticles as Efficient Catalysts for Electro-oxidation of Formic Acid (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Xu, M. Zhao, N. Asao
  • 学会等名: 第１１７回触媒討論会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府・堺市）
  • 年月日: 2016-03-21 – 2016-03-22
• [学会発表] 脱合金化法によるセリアナノロッドの合成と低温域酸素吸蔵放出能評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石川敬章・張曼・武田真行・着本享・中山幸仁・浅尾直樹
  • 学会等名: 第１１７回触媒討論会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府・堺市）
  • 年月日: 2016-03-21 – 2016-03-22
• [学会発表] Fe3O4 ナノ粒子単層膜および多層膜の磁気光学カー特性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北條 大介、鈴木 和也、浅尾 直樹、水上 成美、阿尻 雅文
  • 学会等名: 第６３回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都・目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-22
• [学会発表] 金属酸化物表面の原子欠陥操作 (2016)
  • 著者名/発表者名: 湊丈俊，梶田晴司，Chi-Lung Pang，浅尾直樹，山本嘉則，中山隆史，川合眞紀，金有洙
  • 学会等名: 日本物理学会第７１回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19 – 2016-03-22
• [学会発表] Fabrication and Application of Fine Metal Oxide 1D-Nanomaterials for Green Chemistry (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Asao
  • 学会等名: AMIS2016
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-02-22 – 2016-02-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular-assembly mechanism enables simultaneous fabrication and connection of (3,1)-chiral-edge graphene nanoribbons (2015)
  • 著者名/発表者名: Patrick Han, Kazuto Akagi, Filippo Federici Canova, Hirotaka Mutoh, Susumu Shiraki, Katsuya Iwaya, Paul Weiss, Naoki Asao, Taro Hitosugi
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • 国際学会
• [学会発表] Selective transformation of alkynes with nanoporous gold catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshifumi Ishikawa, Tienan Jin, Yoshinori Yamamoto, Naoki Asao
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication of fine sodium titanate nanowires with high Sr ion exchange properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Asao, Yoshifumi Ishikawa, Susumu Tsukimoto, Koji Nakayama
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • 国際学会
• [学会発表] Pd-catalyzed dual C-H activation of bis-biaryl alkynes and biaryl alkynes (2015)
  • 著者名/発表者名: Tienan Jin, Jian Zhao, Naoki Asao, Yoshinori Yamamoto
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • 国際学会
• [学会発表] Fabrication of Fine Sodium Titanate Nanowires with Remarkable Sr Ion-Exchange Properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Asao
  • 学会等名: Frontier 2015
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-11-29 – 2015-12-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 脱合金化法によるチタン酸ナトリウムナノワイヤーの室温合成法の開発と特性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川敬章・着本享・中山幸仁・浅尾直樹
  • 学会等名: 第116回触媒討論会
  • 発表場所: 三重大学（三重県・津市）
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-18
• [学会発表] Molecular Assembly Connects Graphene Nanoribbons (2015)
  • 著者名/発表者名: Patrick Han, Kazuto Akagi, Filippo Federici Canova, Paul S. Weiss, Naoki Asao, Taro Hitosugi
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-16
• [学会発表] レイヤーバイレイヤーセルフアセンブリー法を用いた Fe3O4 ナノ粒子膜層制御と磁気光学特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北條 大介, 鈴木 和也, 浅尾 直樹, 水上 成美, 阿尻 雅文
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県・名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-13 – 2015-09-16
• [学会発表] Fabrication of ultrafine sodium titanate nanowires with high ion exchange abilities by dealloying process (2015)
  • 著者名/発表者名: 石川敬章、中山幸仁、着本享、浅尾直樹
  • 学会等名: 化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 弘前大学（青森県・弘前市）
  • 年月日: 2015-09-12 – 2015-09-13
• [学会発表] Fabrication of Ultrafine Titanate Nanowires as Highly Efficient Ion Exchanger Using a Dealloying Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshifumi Ishikawa, Susumu Tsukimoto, Koji S. Nakayama, Naoki Asao
  • 学会等名: Tohoku University Campus Asia Summer School 2015
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-08-27 – 2015-08-28
• [学会発表] Fabrication of fine sodium titanate nanowires based on the dealloying techniques (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Asao
  • 学会等名: 2015 International Symposium for Advanced Materials Research (ISAMR 2015)
  • 発表場所: Sun Moon Lake (Taiwan)
  • 年月日: 2015-08-16 – 2015-08-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fabrication of Fine Sodium Titanate Nanowires with High Sr Ion Exchange Properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Asao
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Metastable, Amorphous
  • 発表場所: Paris (France)
  • 年月日: 2015-07-13 – 2015-07-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] ナノロッド: 低温域で機能する酸素吸蔵放出材料
  • URL: http://research.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jpn/research/1026
• [備考] 新しい酸化セリウムナノロッド材料の開発－低温条件下でも酸素吸蔵放出能を発現－
  • URL: http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2015/12/press20151214-01.html
• [備考] チタン酸ナトリウム: 放射性イオン吸着材として期待されるナノワイヤー
  • URL: http://research.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jpn/research/938
• [備考] 超極細チタン酸ナノワイヤーの作製手法の開発 －優れたストロンチウムイオン吸着能－
  • URL: http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2015/04/press20150407-02.html