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Application of Ultra Highly Sensitive PTRF-XAFS to Pt Alloy Nanoparticle Fuel Cell Catalysts

超高灵敏度PTRF-XAFS在铂合金纳米颗粒燃料电池催化剂中的应用

基本信息

批准号：
20H00367
负责人：
朝倉清高
金额：
$ 28.79万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

燃料電池白金触媒を合金化すると高活性化する。本研究では、この高活性化の要因が、電荷移動がおき、電子密度が変化するためなのか，構造が変化し、状態密度が変化するためなのかをしらべる。そこで単結晶基板上にPdを1層から複数層載せ、その上のPtの結合距離と活性の関係を調べて、上記の学問的問いの回答を得る。本年、いくつかの成果を得た。Pd1，2，4層をAu（111）につけたPd薄層のPd-Pdの結合距離を観測した。その結果、Pdを1層アンダーポテンシャル電着法で載せた時はPd-Pdの結合距離はAu－Auの結合距離と等しく、2.88Åという結果を得た。これは、PdがAuの表面上にエピタキシャルに成長していることを示している。これまでのXRDやSTMの結果を再現することができた。一方、2-4層のPdを電位と電荷量をコントロールして慎重に載せたところ、AFM（原子間力顕微鏡）で平らなPd薄膜ができることを観測した。さらに偏光全反射蛍光XAFS（PTRF-XAFS)法でその結合距離をしらべた。2層載せた時はAuバルクとPdnバルクの結合距離の丁度中間の結合距離（2.82Å）を観測し、4層では、Pd-Pdのそれと等しいものを観測した。この結果から、層数によりPd-Pdの結合距離をコントロールできることがわかった。現在Ptの薄層を付けることができるか検討している。またこれまで開発したサラーサーチおよびマイクロリバースモンテカルロ法を開発し、WO3の光励起過程の解析等に適用した。また３Dプリンターを使って蛍光測定システムの構築により高感度化に成功した。

Fuel cell platinum catalyst can be alloyed and highly activated. In this study, the main factors of high activity, charge transfer, electron density, structure and state density were studied. The relationship between Pd on a single crystal substrate, Pt on a single crystal substrate, and Pt on a single crystal substrate is adjusted. The answer to the above question is obtained. This year, the results were achieved. Pd1, 2, 4 layers Au (111) and Pd thin layers Pd-Pd bonding distance measurement. The results show that the Pd/Au binding distance is equal to the Pd/Au binding distance, and the Pd/Au binding distance is equal to 2.88. On the surface of Pd, there is no longer any trace of Au. The results of XRD and STM are reproduced. The potential and charge of Pd in one or two layers are measured carefully by AFM (atomic force microscope). The polarized total reflection fluorescence XAFS (PTRF-XAFS) method is based on the combination distance. The bonding distance between the two layers was measured by Au, Pd, Pd, etc. The bonding distance between the two layers was measured by Au, Pd and Pd. The result is that the number of layers is different from that of the Pd-Pd combination distance. Now Pt thin layer pay This is applicable to the development of the optical excitation process of WO3, etc. The 3D measurement system was successfully constructed.

项目成果

期刊论文数量（39）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

触媒を照らしだした放射光と触媒科学を生み出す次世代光源

照亮催化剂的同步辐射和创造催化科学的下一代光源

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Muramatsu Satoru;Chaki Nobumasa;Kinoshita Shin-nosuke;Inokuchi Yoshiya;Abe Manabu;Iimori Toshifumi;Ebata Takayuki;T. Ishiyama;朝倉清高
通讯作者：
朝倉清高

Anormalous Au-Au Bond Distance Contraction in PtAu Nanoparticle

PtAu 纳米颗粒中异常的 Au-Au 键距收缩

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirata Keisuke;Mori Yuta;Ishiuchi Shun-ichi;Fujii Masaaki;Zehnacker Anne;Kiyotaka Asakura
通讯作者：
Kiyotaka Asakura

PEEM（光電子顕微鏡）を利用した生き物の観測の可能性

使用 PEEM（光电子显微镜）观察生物的可能性

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
永石隆二;神戸正雄;桑野涼;伊藤辰也;吉田陽一;田牧諒哉;朝倉清高
通讯作者：
朝倉清高

Surfaces and interfaces

表面和界面

DOI：
10.1107/s1574870720004711
发表时间：
2022
期刊：
International Table for Crystallography
影响因子：
0
作者：
Asakura Kiyotaka;Kondoh Hiroshi;Tada Mizuki;Iwasawa Yasuhiro
通讯作者：
Iwasawa Yasuhiro

Extracting the local electronic states of Pt polycrystalline films surface under electrochemical conditions using polarization-dependent total reflection fluorescence x-ray absorption near edge structure spectroscopy

使用偏振相关全反射荧光 X 射线吸收近边缘结构光谱提取电化学条件下 Pt 多晶薄膜表面的局域电子态

DOI：
10.1088/2516-1075/abd1ca
发表时间：
2021
期刊：
Electronic Structure
影响因子：
2.6
作者：
Wakisaka Yuki;Uehara Hiromitsu;Yuan Qiuyi;Kido Daiki;Wada Takahiro;Uo Motohiro;Uemura Yohei;Yokoyama Toshihiko;Kamei Yutaro;Kuroda Seiichi;Ohira Akihiro;Takakusagi Satoru;Asakura Kiyotaka
通讯作者：
Asakura Kiyotaka