Elucidation of the dispersion mechanism of bulk nano metals and its application to the design of single-atom catalysts.

阐明块状纳米金属的分散机制及其在单原子催化剂设计中的应用。

基本信息

  • 批准号:
    22KF0003
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2023-03-08 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

バルク・ナノ金属の高分散化現象のメカニズム解明に向けた分光・理論研究と、トップダウン法による単原子触媒の合理的設計の研究に取り組んだ。単原子触媒は貴金属の利用効率の最大化だけではなく、特異な活性や選択性の発現が期待されている機能性物質である。同現象は、単原子触媒の簡便合成法になり得るが、そのメカニズムは未だ十分に理解されていない。in situ/operando分光法と理論計算を駆使することで、原子レベルでの高分散化現象のメカニズム解明と本現象が起こり得る実験条件を予測し、single/dual-site触媒の合理的設計へ展開した。in situ/operando分光では、分光法におけるシグナル/ノイズ(S/N)比を劇的に向上させ、物理・化学現象の動的過程に関与する種を選択的に解析することのできるModulation Excitation (ME)法も用いた。現代の計算化学で一般的に用いられる手法は、温度や圧力等の条件を考慮しないため、物質のダイナミクスが重要となる触媒分野では反応条件を加味した計算が必須となる。これらを考慮した手法を採用することで、実条件に即した理論計算からの知見を得た。これら検討により、触媒性能・機能(基質活性化能)と構造(幾何・電子構造)の相関関係を明確化することができ、触媒設計指針を確立した。これら知見を用いて、今後、改良触媒の設計および開発へとつなげる。
A Study on the Theory of Spectrophotometry and the Rational Design of Single Atom Catalysts by the Method of Dispersion of Metals Single atom catalyst is expected to maximize the utilization efficiency of noble metals, specific activity, selectivity and functional substances. The same phenomenon is not fully understood by simple synthesis methods of single atom catalyst. Theoretical calculation of in situ/operando spectroscopy and rational design of single/dual-site catalysts. In situ/operando spectroscopy, spectroscopy is used to analyze the dynamic process of physical and chemical phenomena and the selection of species. Modern computational chemistry is generally used to consider conditions such as temperature, pressure, etc., substances, catalysts, and reaction conditions. This is a very good idea. The relationship between catalyst performance and function (matrix activation energy) and structure (geometric and electronic structure) is clarified. The catalyst design guidelines are established. This is the first time that the catalyst has been designed and developed.

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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清水 研一其他文献

ディーゼルNOx還元触媒として注目されるAgアルミナ触媒
Ag氧化铝催化剂作为柴油机NOx还原催化剂备受关注
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  • 期刊:
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    0
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  • 通讯作者:
    薩摩 篤
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
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    林 強;清水 研一;薩摩 篤
  • 通讯作者:
    薩摩 篤
微量水素添加によるNOx還元銀アルミナ触媒の耐SOx性向上
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    東又 崇晃;清水 研一;薩摩 篤
  • 通讯作者:
    薩摩 篤
Agゼオライト上でのチオールの吸着・脱硫機構
硫醇在Ag沸石上的吸附脱硫机理
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
    薩摩 篤

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Development of multi-element catalysts using extrapolative machine learning methods
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  • 批准号:
    22KF0006
  • 财政年份:
    2023
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    $ 1.41万
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    2023
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    $ 1.41万
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In situ spectroscopic analysis of active site of CO2 hydrogenation catalysts
CO2加氢催化剂活性位点的原位光谱分析
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  • 批准号:
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    2004
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    13750724
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    2001
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    $ 1.41万
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    99J00747
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  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows

相似海外基金

金属欠損を鍵とする金単原子触媒の開発
以金属空位为关键的单原子金催化剂的研制
  • 批准号:
    24K08488
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
尿素合成の単原子触媒の配位環境を制御
控制尿素合成单原子催化剂的配位环境
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    24KJ0717
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    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
A Photochemical CO2 Reduction Over Supported Single Atom Catalyst: A Knowledge Driven Approach From Molecular to Heterogeneous Catalysis
负载单原子催化剂上的光化学二氧化碳还原:从分子催化到多相催化的知识驱动方法
  • 批准号:
    EP/X024822/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 1.41万
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    Fellowship
Theory-Driven single atom catalyst for high performance electrochemical reduction of carbon dioxide to methanol.
理论驱动的单原子催化剂,用于将二氧化碳高性能电化学还原为甲醇。
  • 批准号:
    575665-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Alexander Graham Bell Canada Graduate Scholarships - Master's
Understanding and Predicting Reactivity and Selectivity of Single Atom Catalyst
理解和预测单原子催化剂的反应性和选择性
  • 批准号:
    1955343
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Integrating polyoxometalate-single atom catalyst based (photo-) electrodes in flow reactors for reductive and oxidative nitrogen activation
将多金属氧酸盐-单原子催化剂基(光)电极集成到流动反应器中以进行还原和氧化氮活化
  • 批准号:
    501934135
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Priority Programmes
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