ナノクラスターレベル複合化による酸化物への水素貯蔵能の付与

通过纳米团簇水平复合赋予氧化物储氢能力

• 批准号: 14655260
• 负责人: 中山 忠親
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655260/
• 关键词: シグナルナノサイズ; ガス中蒸発法; 酸素欠損; ナノクラスター; 酸素分析; ナノ複合体; 透過型電子顕微鏡; ジルコニウム酸化物; シングルナノサイズ; ナノ粒子; 分子動力学シミュレーション

1)前年度までに開発された酸素欠損を多量に導入されたジルコニウム酸化物のシグナルナノレベルのナノクラスターにおいて、水素雰囲気における熱分析ならびに、加圧高温水素雰囲気における水素脱離挙動曲線を測定し、これらジルコニウム酸化物における水素吸蔵ならびに水素脱離挙動について熱力学的観点および、結晶学観点から詳細に解析を行った。2)ジルコニウムに加え、チタン系複合酸化物においても同様の酸素欠損ナノ粒子の合成が可能であることを確認し、透過型電子顕微鏡、酸素分析、EELSによる組成分析を行い、これら材料の微細構造ならびに結晶構造について詳細に解析した。さらに、これら酸素欠損ナノ粒子に対して、400度以下という極めて低温で第2相である白金あるいはパラジウム、およびこれらの合金を粒径2nm以下という極めて微細な形態で担持する技術を確立した。3)これら極めて大量の酸素欠損を有するチタン系複合酸化物のナノクラスターにパラジウムの2nmの粒子を担持したナノ複合体において、可視光を利用した光触媒作用があることを確認した。特に、水、エタノール、アセトアルデヒドの分解能が、通常のチタニアのそれと比べて極めて高いことを見出した。また、この特性は酸素欠損を大量に含んだジルコニアにおいても見出されている。これらの材料の可視紫外吸収スペクトル解析、XPS測定結果、これら材料中の酸素原子近傍の電子構造を解析し、光触媒機能に対する電子構造の影響を解析し、その反応メカニズムについて解析した。

1) before the annual ま で に open 発 さ れ た acid element owe loss を に abundant import さ れ た ジ ル コ ニ ウ ム acidification content の シ グ ナ ル ナ ノ レ ベ ル の ナ ノ ク ラ ス タ ー に お い て, water element 雰 囲 気 に お け る thermal analysis な ら び に, plus 圧 high temperature water element 雰 囲 気 に お け る water is determined from dynamic curve を 挙 し, こ れ ら ジ ル コ ニ ウ ム acidification content に お け る water absorption 蔵 な ら び に water element from 挙 dynamic に つ い て thermodynamic point of 観 お よ び, crystallography 観 か ら detailed analytical line を っ に た. 2) ジ ル コ ニ ウ ム に え, チ タ ン composite acidification minerals に お い て も with others owe の acid element loss ナ ノ particle can の synthetic が で あ る こ と を confirm し, through type electronic 顕 micro mirror, acid element analysis, EELS に よ る composition analysis を い, こ れ ら material の fine-structure な ら び に crystal structure に つ い て detailed analytical し に た. Owe さ ら に, こ れ ら acid element loss ナ ノ particle に し seaborne て, 400 degrees と い う extremely め て で at low temperature phase 2 で あ る platinum あ る い は パ ラ ジ ウ ム, お よ び こ れ ら を の alloy particle size under 2 nm と い う extremely め て で bear a fine な form す る technology を establish し た. 3) こ れ ら extremely め て large element の acid owe loss を have す る チ タ ン composite acidification minerals の ナ ノ ク ラ ス タ ー に パ ラ ジ ウ ム の 2 nm の particle を bear hold し た ナ ノ complex に お い て, visible light を using し た light catalysis が あ る こ と を confirm し た. に, water, エ タ ノ ー ル, ア セ ト ア ル デ ヒ ド の decomposition can が, usually の チ タ ニ ア の そ れ と than べ て め extremely high て い こ と を shows し た. The また and <s:1> <s:1> characteristics of the <s:1> acid element deficiency を a large amount of に contains んだジ コニアにお コニアにお て て て <s:1> is found in されて る る る. こ れ ら の material の visible ultraviolet 収 ス ペ ク ト ル measurements of parsing, XPS, こ れ ら の acid element atoms in the material almost alongside を analytic し の electronic structure and photocatalytic function に す seaborne る electronic structure analytical し の influence を, そ の anti 応 メ カ ニ ズ ム に つ い て parsing し た.

项目成果

Microstructural, mechanical, and electrical characteristics of alumina-reinforced ytterbia-stabilized cubic zirconia-based composites

氧化铝增强氧化镱稳定立方氧化锆基复合材料的微观结构、机械和电气特性

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Materials Research 19
• 作者: M.Wada;T.Sekino;T.Kusunose;T.Nakayama;K.Niihara
• 通讯作者: K.Niihara

Fabrication of Metastable Oxide Ceramics with Oxygen Vacancy

氧空位亚稳态氧化物陶瓷的制备

• 发表时间: 2003
• 期刊: Materials Science Forum Volume 439
• 作者: M.Nagashima;T.Nakayama;S.Yamanaka;M.Fujikane;T.Sawada;Y.Hayashi;T.Seino;T.Kusunose;K.Niihara
• 通讯作者: K.Niihara

Co-Evaporation Processing and Characterization of Nanocluster Composites

纳米团簇复合材料的共蒸发处理和表征

• 发表时间: 2002
• 期刊: Proc.of 6th Seminaz on Core Univ.Prog.between Japan and Korea
• 作者: T.Nakayama;Y.Yamamoto;T.Sekino;T.A.Yamamoto;T.Kusunose;Y.Hayashi;K.Niihara
• 通讯作者: K.Niihara

Pressureless Sintering of Alumina Carbon Nanotubes Composites in Air Atmosphere Furnace and Their Mechanical Properties

氧化铝碳纳米管复合材料在空气气氛炉中的无压烧结及其力学性能

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Ceram.Soc.Japan 112
• 作者: J.SUM;M IWASA T.NAKAYAMA;K.NIIHARA;L.GAO;X.JIN
• 通讯作者: X.JIN

Fabrication of the Ceria Based Cluster Composites by Gas Condensation Method

气体冷凝法制备二氧化铈基团簇复合材料

• 发表时间: 2003
• 期刊: Materials Integration Vol.16, No.4
• 作者: T.Nakayama;M.Nagashima;K.Niihara
• 通讯作者: K.Niihara