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レーザーアブレーションによる新規合金ナノ粒子の合成とその触媒特性の評価

激光烧蚀合成新型合金纳米粒子及其催化性能评价

基本信息

批准号：
19J15202
负责人：
岡副眞也
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

構成元素が均一に分布したナノ粒子を固溶体ナノ粒子と呼ぶ。これまで合成されてきた固溶体ナノ粒子は後期遷移金属から構成されるものが主であった。安価で豊富に存在する前期遷移金属も固溶体ナノ粒子の構成元素の候補に挙がるが、合成上の問題からその報告例は少ない。本研究では前期遷移金属と後期遷移金属から構成される固溶体ナノ粒子を合成し、電子状態の解明と物性評価、特に触媒特性の評価を研究目的としている。本年度は、昨年度合成したMoRu固溶体ナノ粒子のうちRuの割合が高い試料を炭素に担持し電極触媒とし、塩基性溶液中で水素発生反応に対する触媒活性を評価した。Ruのみから構成されるナノ粒子と触媒活性を比較した場合、特定の量の水素を発生させるために必要なエネルギーはMoRu固溶体ナノ粒子の方が低く、高い触媒活性を示すことを明らかにした。また、一般的に水素発生反応において高い触媒活性を示すと言われている白金(Pt)と比較した場合でも、MoRu固溶体ナノ粒子がより高い触媒活性を示すことを明らかにした。一方で、この触媒は長時間使用した際にはMoがMoRu固溶体ナノ粒子から溶出することを種々の測定から確認し、耐久性が低いという課題があることも明らかにした。また、熱分解で合成したMoRuナノ粒子をさらに水素雰囲気下で熱処理することで調製した炭素を含んだ新規MoRuC固溶体ナノ粒子の物性探索を行った。このナノ粒子は表面が炭素で被覆されていたため触媒活性以外の物性探索を行ったところ、極低温下において超伝導特性を示すことを明らかにした。さらに組成に応じて超伝導転移温度は指数関数的に変化し、組成変化を反映して電子状態が変化していることが示唆された。

The elements are uniformly distributed, particles, solid solutions, particles, particles. In the later period of the synthesis of solid solution particles, the metal was transferred into the main phase. There are some problems in the formation of metal solid solution particles in the early stage, such as the composition of elements, the composition of metal solid solution particles, the formation of metal solid solution particles, the formation of metal solid solution particles, the composition of metal solid solution particles, the formation of metal solid solution particles, and the formation of synthetic problems. In this study, in the early stage of metal transfer, metal transfer was carried out in the later stage, the synthesis of solid solution particles, the characterization of physical properties and the characteristics of catalysts were studied by electronic state analysis. This year and last year, the synthesis of MoRu solid solution, particulate matter, Ru, carbon, carbon, boron, carbon, carbon, carbon, The catalyst activity of Ru solid solution particles is higher than that of low and high catalyst activity. In general, water has high catalyst activity, platinum (Pt), MoRu solid solution, particles, high catalyst activity, and so on. Over a long period of time, the catalyst has been used for a long period of time to use Mo MoRu solid solution particles to dissolve several kinds of solid solution particles and to determine the accuracy and durability of low temperature test. Synthesis, decomposition, synthesis, MoRu, particle, water, water, In addition to the activity of the catalyst, the carbon coating on the surface of the particles was used to explore the physical properties, and the superconducting properties were shown in the ultra-low temperature. The composition of the temperature index of the temperature index reflects the electrical status of the electrical equipment, which indicates that the temperature index of the temperature index is instigated.

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Enhanced Hydrogenation Catalytic Activity of Ruthenium Nanoparticles by Solid‐Solution Alloying with Molybdenum

DOI：
10.1002/ejic.202001141
发表时间：
2021-03
期刊：
European Journal of Inorganic Chemistry
影响因子：
2.3
作者：
Shinya Okazoe;Lena Staiger;M. Cokoja;K. Kusada;Tomokazu Yamamoto;T. Toriyama;S. Matsumura;H. Kitagawa;R. Fischer
通讯作者：
Shinya Okazoe;Lena Staiger;M. Cokoja;K. Kusada;Tomokazu Yamamoto;T. Toriyama;S. Matsumura;H. Kitagawa;R. Fischer

Significant Enhancement of Hydrogen Evolution Reaction Activity by Negatively Charged Pt through Light Doping of W

DOI：
10.1021/jacs.0c07143
发表时间：
2020-10-14
期刊：
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子：
15
作者：
Kobayashi, Daiya;Kobayashi, Hirokazu;Kitagawa, Hiroshi
通讯作者：
Kitagawa, Hiroshi

First Observation of Superconductivity in Molybdenum-Ruthenium-Carbon Alloy Nanoparticles

首次观察到钼钌碳合金纳米粒子的超导性

DOI：
10.1246/cl.200779
发表时间：
2021
期刊：
Chemistry Letters
影响因子：
1.6
作者：
S. Okazoe;K. Kusada;Y. Yoshida;M. Maesato;T. Yamamoto;T. Toriyama;S. Matsumura;S. Kawaguchi;Y. Kubota;H. Kitagawa
通讯作者：
H. Kitagawa

Mo-Ru固溶体ナノ粒子の合成と同定

Mo-Ru固溶体纳米颗粒的合成与鉴定

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Okazoe Shinya;Kusada Kohei;Wu Dongshuang;Yamamoto Tomokazu;Toriyama Takaaki;Matsumura Syo;Kawaguchi Shogo;Kubota Yoshiki;Kitagawa Hiroshi;岡副眞也・草田康平・Wu Dongshuang・山本知一・鳥山誉亮・松村晶・河口彰吾・久保田佳基・北川宏;岡副眞也・草田康平・山本知一・鳥山誉亮・松村晶・河口彰吾・久保田佳基・北川宏
通讯作者：
岡副眞也・草田康平・山本知一・鳥山誉亮・松村晶・河口彰吾・久保田佳基・北川宏

ミュンヘン工科大学(ドイツ)

慕尼黑工业大学（德国）