Tuning electrochemical reactions via reaction field design
Tuning electrochemical reactions via reaction field design
批准号:
22K14542
负责人:
片山 祐
金额:
$2.91万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份:
2022
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2022-04-01 至 2024-03-31
中文摘要
層状酸化物の層間に金属錯体からなる触媒活性サイトを導入し、層間を反応の舞台(=ナノ反応場)に見立てた電極触媒の合成に成功した。具体的には、活性サイトとして単一の金属錯体を用いるものに加えて、複数種の金属錯体が共存状態で存在するものの合成に成功している。オペランド分光法を用いて各種電気化学反応中の層間環境の観察にも成功した。顕著な知見を以下に示す。(1)合成したナノ反応場においては、従来の活性金属の電子状態に加え、層間に共収容された溶媒分子の水素結合ネットワークが、触媒の活性に大きく寄与することが明らかになった。特に、第三体イオンと呼ばれる反応に直接関与しないイオン種の影響が、バルクでの電気化学反応と比較して顕著に現れることが分かった。(2)合成したナノ反応場において、エネルギー変換反応(酸素還元反応)、物質変換反応(酸素発生、水素発生反応)に成功した。酸素還元反応については2電子経路が選択的に進行するなど、バルクとは異なる反応選択性を確認した。また、物質変換反応については、触媒活性サイト比率を制御することで、反応過電圧を低減できることが明らかになった。(3)合成したナノ反応場において、収容された金属錯体そのものの酸化・還元反応を確認した。特に、還元反応によって、層間に金属ナノ粒子を析出できることを明らかにした。この層間に収容された金属ナノ粒子は、そのまま電気化学触媒もしくは触媒活性サイトとして利用できることも示唆された。
英文摘要
層状酸化物の層間に金属錯体からなる触媒活性サイトを導入し、層間を反応の舞台(=ナノ反応場)に見立てた電極触媒の合成に成功した。具体的には、活性サイトとして単一の金属錯体を用いるものに加えて、複数種の金属錯体が共存状態で存在するものの合成に成功している。オペランド分光法を用いて各種電気化学反応中の層間環境の観察にも成功した。顕著な知見を以下に示す。(1)合成したナノ反応場においては、従来の活性金属の電子状態に加え、層間に共収容された溶媒分子の水素結合ネットワークが、触媒の活性に大きく寄与することが明らかになった。特に、第三体イオンと呼ばれる反応に直接関与しないイオン種の影響が、バルクでの電気化学反応と比較して顕著に現れることが分かった。(2)合成したナノ反応場において、エネルギー変換反応(酸素還元反応)、物質変換反応(酸素発生、水素発生反応)に成功した。酸素還元反応については2電子経路が選択的に進行するなど、バルクとは異なる反応選択性を確認した。また、物質変換反応については、触媒活性サイト比率を制御することで、反応過電圧を低減できることが明らかになった。(3)合成したナノ反応場において、収容された金属錯体そのものの酸化・還元反応を確認した。特に、還元反応によって、層間に金属ナノ粒子を析出できることを明らかにした。この層間に収容された金属ナノ粒子は、そのまま電気化学触媒もしくは触媒活性サイトとして利用できることも示唆された。
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Atomic Scale Understanding of the Electrochemical Interfaces:Operando Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy (SEIRAS)
电化学界面的原子尺度理解:操作表面增强红外吸收光谱 (SEIRAS)
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Asuka Morinaga, Keisuke Shirai, Hiromori Tsutsumi, Masaharu Nakayama, Yu Katayama, Yu Katayama, Yu Katayama]
通讯作者:
Yu Katayama
Imperial College London(英国)
伦敦帝国理工学院(英国)
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Carboxamide-Directed Stereospecific Couplings of Chiral Tertiary Alkyl Halides with Terminal Alkynes
DOI:
10.1021/acscatal.2c02433
发表时间:
2022-08
期刊:
ACS Catalysis
影响因子:
12.9
作者:
[Hiroki Akagawa;Naoki Tsuchiya;Asuka Morinaga;Y. Katayama;Michinori Sumimoto;T. Nishikata]
通讯作者:
Hiroki Akagawa;Naoki Tsuchiya;Asuka Morinaga;Y. Katayama;Michinori Sumimoto;T. Nishikata
層状 MnO2内における Pt 単原子の合成およびその電気化学特性
层状MnO2中单原子Pt的合成及其电化学性能
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[小野隆太郎, 堤宏守, 片山祐]
通讯作者:
片山祐
二次元層状空間をメタル化反応場とした微細 Pd 粒子の合成とその電気化学特性
以二维层状空间为金属化反应场的细小Pd颗粒的合成及其电化学性能
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
影响因子:
--
作者:
[安藤 岬, 小野 隆太郎, 森永 明日香, 近藤 靖幸, 山田 裕貴, 片山 祐, 堤 宏守]
通讯作者:
堤 宏守
共 12 条
医療ビッグデータと疾患レジストリを用いたSLE患者における歯周病と心血管疾患の関連
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批准号:24K20243
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项目类别:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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资助金额:$2.58万
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财政年份:2024
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负责人:片山 祐
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依托单位:
その場測定法を用いた電極表面のOH吸着機構解明およびその電極触媒開発への応用
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批准号:16J11177
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.47万
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财政年份:2016
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负责人:片山 祐
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依托单位:
海外基金