2021 Fiscal Year Research-status Report
A synthesis of noble metal nanosheets and their alloying process
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21K05228
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
福田 勝利 京都大学, 産官学連携本部, 教授 (80504331)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ナノシート / 貴金属 / 合金化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和３年度は、ルテニウム金属ナノシートで培ってきた、「ナノシートのトポタクティック組成・構造変換法」を近年新たに合成された貴金属酸化物ナノシートにおいても実現するため、貴金属ナノシートや貴金属に類似する特性・導電性が期待できる遷移金属系ナノシートについても新規合成を試みた。まず、貴金属ナノシートについては酸化ルテニウムナノシートを基本として合成および製膜法の実験条件出しを進めている。特に製膜時に用いるポリカチオンとなるポリマーが還元などで影響を及すため、反応に影響を及ぼさない製膜法ついて検討を行っている。さらに、貴金属ナノシートの新規合成に関してはごく最近共同研究を通して成功しており、現在放射光を用いたナノシートの二次元構造解析を進めている最中である。一方で、これまでルテニウム系の比較実験として用いてきたモリブデン系のナノシートにおいても、新たにトポタクティック組成・構造変換法を適用したところ、光で導電性を制御できる新規ナノシートを合成することに成功している。
また、その反応解析を調べる上で特に重要な放射光in-plane回折実験用のための装置開発も行っている。KEK BL6Cに設置してある表面回折計では、すでに雰囲気制御、加熱、光照射をするためのチャンバーは整備済である。本申請では、主にナノシートの二次処理に着目して研究を行うことから、実験室（京都）で様々な条件で二次処理を施したサンプルを大気暴露せずに遠隔地（主につくば）へ運べるように小型・軽量を考慮した試料搬送機構を新たに設けている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
貴金属ナノシートや導電性ナノシートの種類を増やすことには成功している。また、解析のための装置開発も順調であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
最重要課題は、新規の貴金属ナノシートの合成と構造解析である。構造解析については、外部施設での実験課題（通例１～２年）を取得する必要があり、貴金属ナノシートの合成だけで何年も連続申請することは困難である。貴金属ナノシート以外にも、貴金属類似の特性や導電性を示す、ナノシートの合成も含めて研究を展開していく必要がある。これらの複合的な研究を通して、最終的に本申請の狙う二次元ナノ材料の組みわせに特徴的な合金化などの現象を見出したい。
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| Causes of Carryover |
令和４年度は、これまでに開発してきた雰囲気制御チャンバーと搬送機構を取り付ける、放射光in-plane回折装置自体のメンテナンスや補器類の取り付けが新たに発生している。これらの物品、謝金や作業などに伴う出張などにより、当初の二年次の計画より必要な経費が増える見込みである。
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