水素と親和性の高い金属間化合物電子化物の探索：軟らかさからの新アプロ-チ

寻找对氢具有高亲和力的金属间电子化合物：基于柔软性的新方法

• 批准号: 22H02172
• 负责人: 溝口 拓
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02172/
• 关键词: 金属間化合物; 水素; 触媒; アンモニア分解; アンモニア合成; 電子化物; 電子構造

本PJでは、安価なNiをベ-スとした金属間化合物に空隙を導入することにより出現する化学的に活性な電子を触媒反応へと適用することを狙う。電子化物中の活性な電子は、低温で水素イオンと置換することが多く、これらの物質を、水素が絡んだ化学反応に適用することは興味深い。2022年度は、仕事関数及び、結晶格子の硬さに着目して、Ni基の金属間化合物を中心に電子化物の物質探索を行った。その結果として、水素吸蔵特性を持つ金属間化合物を効率的に発見できるようになった。得られた成果を、３つのサブテ-マ毎に、以下に記す。(1)電子化物: 水素吸蔵材料を含めて、ユニ-クな物性を持つ電子化物的金属間化合物を探索した。中でも、ハ-フホイスラ型結晶構造を有する半導体は面白い。約0.1-0.2eVの小さなバンドギャップ（Eg）を持つLiAlX(X=Si, Ge)はn型半導体である。その伝導帯底は、実空間では空隙に位置し、電子化物的描像が実現している。この特徴は、典型元素イオンから構成される。ジンクブレンド型副格子を持つ半導体の一般的特徴であることを見出した。(2)アンモニア分解用触媒: アンモニアを低温で分解し、水素の取り出しが可能な触媒への適用を検討した。ガスクロとマスフロ－メ－タを組み合わせ、データの自動取り込みが可能な触媒活性評価装置を組みつつある。これを用いて、500以上の様々な試料を迅速評価することにより、Ru金属触媒の活性には及ばないものの、400℃で活性を示すNi系金属触媒を発見した。(3)水素分子のオルソパラ転移触媒: 低温（20-77K）にて、水素分子の核スピン配置の高速転換が可能な触媒材料への適用を検討した。金属、金属間化合物、半導体、半金属などの活性を網羅的に調査することにより、LDHなどを含む興味深い物質を発見した。しかしながら、明確な材料探索指針はまだ見つかっていない。

This PJ では, 安価なNiをベ-スとしたintermetallic compound に void を introduction するこThe active electronic catalytic reaction of とにより appears in するchemical and is suitable for することをsniper. Among electronic substances, active electrons, low-temperature hydrogen hydride replacement hydrants, hydrogen hydroxide substances, and hydroxide hydroxide chemical reactions are suitable for chemical reactions and are very interesting. In 2022, we will focus on the hardness of the crystal lattice, the center of the Ni-based intermetallic compound, and the exploration of matter in the center of electronic compounds. The result of the test is the water absorption characteristics and the efficiency of the intermetallic compound. Get the results of られたを, 3つのサブテ-マ毎に, and the following notes. (1) Electron compounds: Hydrogen absorbing materials are used to explore intermetallic compounds that contain and contain electronic compounds. It has a neutral semiconductor and a white surface with a middle-type crystal structure. Approximately 0.1-0.2eV small さなバンドギャップ（Eg）をhold つLiAlX(X=Si, Ge)はn-type semiconductor である. The bottom of the guide band, the position of the gap in the space, and the appearance of the electronic object.この特徴は, the typical element イオンから constitutes される. The general characteristics of the ジンクブレンド type sub-lattice をholding つ semiconductor are the であることを见出した. (2) Catalyst for ammonium decomposition: ammonium can be decomposed at low temperature, hydrogen can be decomposed, and hydrogen can be decomposed using catalyst.ガスクロとマスフロ-メ-タを组み合わせ、データのautomatic extraction り込みがなcatalyst activity evaluation device を组みつつある.これを Use いて, 500 or more の様々な sample を rapid evaluation 価 することにより, Ru metal contact The activity of the media is には and ばないものの, and the activity of 400℃ is Ni-based metal catalyst を発见した. (3) Hydrogen molecule transfer catalyst: It is possible to use low temperature (20-77K) and high-speed transfer of hydrogen molecule core configuration and it is suitable for catalytic materials. Metals, intermetallic compounds, semiconductors, and semi-metallic active materials are included in the investigation of the active materials, and the LDH materials are of interest.しかしながら、clear material exploration pointer はまだ见つかっていない.

项目成果

Intermetallic YIr2 nanoparticles with negatively charged Ir active sites for catalytic hydrogenation of cyclohexanone to cyclohexanol

具有带负电 Ir 活性位点的金属间 YIr2 纳米颗粒用于环己酮催化加氢制环己醇

• DOI: 10.1039/d2cy00198e
• 发表时间: 2022
• 期刊: Catalysis Science & Technology
• 影响因子: 5
• 作者: Kobayashi Yasukazu;Tada Shohei;Kondo Masaru;Fujiwara Kakeru;Mizoguchi Hiroshi
• 通讯作者: Mizoguchi Hiroshi

Unique Conduction Band Minimum of Semiconductors Possessing a Zincblende-Type Framework

• DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c00884
• 发表时间: 2022-06-28
• 期刊: INORGANIC CHEMISTRY
• 影响因子: 4.6
• 作者: Mizoguchi, Hiroshi;Park, Sang-Won;Hosono, Hideo
• 通讯作者: Hosono, Hideo