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電気化学プロセスを用いたメソポーラス金属の合成

使用电化学过程合成介孔金属

基本信息

批准号：
06J00461
负责人：
山内悠輔
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

メソスケールの細孔(2〜50nm)の細孔を有するメソポーラス物質は、規則配列した均一な細孔・高い表面積等の特徴を有している。メソポーラス物質としては、これまで主に無機酸化物を骨格とするものが研究され、吸着剤や触媒・触媒担体などをはじめ様々な応用が研究されている。最近では、細孔壁内の組成・構造の制御と多様化が進みて無機酸化物にとどまらず、無機有機ハイブリッドや有機高分子単独系を含む系へ組成が展開している。近年、界面活性剤を高濃度にしたときに発現するリオトロピック液晶相を直接鋳型にしてメソポーラス物質を合成する手法が提案され、電気化学プロセスと融合させることにより、組成を金属まで拡張可能となってきた。自己組織化による分子のナノ規則配列やメソポーラス金属の合成は、従来にない反応場を利用した高反応性電極・高活性触媒を具現化するための画期的手法であり、非常に期待される材料である。メソポーラス金属は、骨格が金属のみから形成されており、電気伝導性の高い多孔体であり、従来の無機酸化物系メソポーラス物質とは異なる応用が期待される。高い表面積を持つ反応触媒担体電極・二次電池用電極や化学センサー等の電気化学系デバイスや金属触媒等への幅広い応用が期待される。しかしながら、メソポーラス金属の合成手法の確立、及びその応用は、未開拓の分野であり、既存のメソポーラス金属の構造秩序性は極めて低く、良好な規則性を有するメソポーラス金属は得られていない。本年度の研究においては、規則性の高い各種メソポーラス金属の創製を主な目的とし、金属の析出過程に着目し、先駆的に電気化学的手法を取り入れることにより、従来にない高規則性メソポーラス金属の合成条件を確立した。特に、メソポーラス金属の骨格組成の拡張を行い、微細構造解析を踏まえ、応用に向けてマイクロデバイス等への直接組み込みを行った。更に、液晶鋳型の特長を最大限に生かした新材料の開発を行い、階層構造電極の作製や、液晶の磁場配向を用いた配向性メソポーラス薄膜の合成も試みた。

The characteristics of fine pores (2 ~ 50nm), such as fine material, regular arrangement, uniform pores and high surface area, are discussed. The main inorganic acid compound is used in the research of adsorption catalyst and catalyst support. Recently, the composition, structure and diversification of pore walls have been developed into inorganic acid compounds, inorganic organic compounds and organic polymer systems. In recent years, high concentrations of active substances have been found in liquid crystals, and methods for synthesizing active substances have been proposed. Self-organization of molecules, regular arrangement of molecules, synthesis of metals, utilization of high reflectivity electrodes, high activity catalysts, and the development of new materials are highly anticipated. The metal, the metal, the porous body, the inorganic acid system, the inorganic acid system, the inorganic acid system, High surface area catalyst support electrode·electrode chemistry for secondary batteries, etc. Electrochemical system, metal catalyst, etc. The method of synthesis of metals is established, and the use of metals is not developed. The structural order of existing metals is extremely low, and the regularity of metals is good. This year's research is aimed at establishing the main purpose of creating various kinds of metal compounds with high regularity and the main purpose of metal precipitation process is to establish the synthesis conditions of metal compounds with high regularity and high regularity. Special, fine structure analysis of the metal lattice composition of the step, the use of the direction of the group In addition, the development of new materials, the fabrication of hierarchical electrodes, and the synthesis of liquid crystal thin films with magnetic field alignment have been studied.