A synthesis of noble metal nanosheets and their alloying process

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令和３，４年度の成果により、本申請の大きな目的である新規貴金属ナノシートの合成に成功し、論文として発表している。共同研究を通してナノシートの前駆体となる層状白金酸化物を合成した。得られた層状白金化合物の結晶構造は未だ解析できていないが、Ｘ線回折パターンから判断してイオン交換性を有しているがわかる。次に、このイオン交換反応を利用して単層剥離を誘導し、酸化白金ナノシートコロイド溶液を得た。このコロイド中からナノシートを基板上へ取り出し、放射光を用いたナノシートの二次元構造解析を行ったところ、２次元長方形格子に起因する高い結晶性を有していることがわかった。さらに、水素還元処理を行うことで、新規貴金属ナノシートとなる白金ナノシートへ還元されることも明らかにしている。ルテニウムナノシートに次いで「ナノシートのトポタクティック組成・構造変換法」が起きていることが示された。また、これら貴金属ナノシート以外にも遷移金属系ナノシートにおいても金属ナノシートの探索を進めている。本申請では、反応解析のための放射光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。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）へ運べるように令和３年度には小型・軽量を考慮した試料搬送機構を先に開発している。令和４年度は合成したナノシート薄膜を実際に二次処理を行えるようにサンプルの設置方法（土台、基板）の検討を行った。