| 研究課題/領域番号 |
25550068
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
池 道彦 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40222856)
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| 研究分担者 |
惣田 訓 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30322176)
黒田 真史 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20511786)
大石 佑治 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20571558)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ナノ粒子 / テルル / セレン / ビスマス / バイオプロダクション / 熱電素子 |
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| 研究実績の概要 |
昨年度に細菌によるBi2Se3ナノ粒子の合成に成功したことから、今年度はBi-Se-Te三元系ナノ粒子の合成に取り組んだ。5種の亜セレン酸還元細菌Pseudomonas stutzeri NT-I、 Pseudomonas aeruginosa RB、 Stenotrophomonas maltophilia TI-1、 Ochrobactrum anthropi TI-2、 O. anthoropi TI-3を用いて、亜セレン酸、亜テルル酸、およびキレート化されたビスマスを含む培地でのBi2(Se,Te)3の合成を試みた。これらの細菌は96時間以内に培養液の液相中からセレン、テルルとビスマスを除去し、培養液は特徴的な黒色を呈した。さらに、透過型電子顕微鏡 (TEM) 観察およびエネルギー分散型X線 (EDS) 分析の結果、P. stutzeri NT-I、 P. aeruginosa RB、O. anthropi TI-2、 O. anthoropi TI-3の4菌株において、Bi-Se-Te三元系ナノ粒子の合成が確認された。またP. aeruginosa RB においては、Se-Te二元系ロッドの生成も同時に確認された。
研究期間全体を通じて、世界で初めて微生物によってBi2Se3ナノ粒子、およびBi-Se-Te三元系ナノ粒子を合成することに成功した。従来の熱電材料の化学的合成法では多大なエネルギー消費を伴うため、熱電素子のライフサイクルCO2が必ずしもマイナスにならないことが指摘されている（Kishita et al, 2016）。一方、生物合成法は常温条件下で行うため省エネルギー的であるため、本研究を通じて有望な熱電材料合成法を提案できたものと言える。
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