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2015 年度 実績報告書

無機粘土ナノシートによる貴金属ナノ粒子/無機ナノ複合体の創製と構造・機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 26600050
研究機関日本大学

研究代表者

原口 和敏  日本大学, 生産工学部, 研究所教授 (10373391)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード貴金属ナノ粒子 / クレイ / ナノ複合体 / 触媒 / 複合ナノ粒子
研究実績の概要

「無機粘土ナノシートによる貴金属ナノ粒子/無機クレイ複合体の創製と構造・機能性制御」に関して研究を推進した。昨年度までに達成した、貴金属(Pt、Pd、Au)ナノ粒子とクレイとのナノ複合体、および2種の貴金属とクレイからなるコア-シェル構造を有するBimetallicナノ複合体(Pd-Pt、Au-Pd、 Au-Pt)に続き、卑金属(コア)/貴金属(シェル)構造を有する新たなBimetallicナノ複合体の合成を行い、貴金属単独と比べてより高い触媒活性を示すことを確認し、その機構を推定した。また、得られた貴金属/クレイナノ複合体の各種溶媒中での安定性について評価した。その結果、通常条件下では優れた耐久性を示す一方、特定条件下(例:高濃度塩酸水溶液)では分解する性質を有することを見出した。分解に及ぼす溶媒の影響、濃度、保持温度、時間の影響を吸収スペクトル変化から明らかにした。かかる貴金属ナノ粒子の分解性はクレイ還元で得られたものだけでなく、市販貴金属ナノ粒子でも生じていることを確認した。更に、これらの分解性を抑制する手法を検討し、特定の塩基性高分子を共存させることにより、貴金属ナノ粒子の高触媒活性と低分解性を両立できることを見出した。一方、貴金属ナノ粒子および貴金属/クレイナノ複合体の有機-無機ネットワーク内への導入可能性について検討した結果、貴金属ナノ粒子はネットワーク内へ導入され、貴金属/クレイナノ粒子はネットワーク表面でトラップされて内部に導入されないこと、一端、導入された貴金属ナノ粒子はネットワーク外へは放出されないことを明確にした。これらの結果を踏まえて、in situ合成によるナノ複合体およびBimetallicナノ複合体の形成機構について考察した。以上の成果について、学会発表および論文投稿準備を開始した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Ahmedabad University(India)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Ahmedabad University
  • [学会発表] Catalytically Active Bimetallic Nanocrystals in the Presence of Clay2015

    • 著者名/発表者名
      Dharmesh Varade, Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS 2015)
    • 発表場所
      アルカス佐世保(長崎県・佐世保市)
    • 年月日
      2015-11-24 – 2015-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Structures and Characteristics of Noble Metal Nanoparticles in Nanocomposites & Gels via Exfoliated Clay Mediated In-situ Reduction2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi, Dharmesh Varade
    • 学会等名
      Trends in Nanotechnology International Conference (TNT 2015)
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cell Harvest Systems and Highly Protein-Resistant Coatings2015

    • 著者名/発表者名
      Kazutoshi Haraguchi
    • 学会等名
      The 5th Asian Biomaterials Congress
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2015-05-06 – 2015-05-09
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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