計算的手法による多元系ナノ微粒子の材料設計とその構造制御による新規触媒の創製

通过多组分纳米粒子的材料设计和使用计算方法的结构控制来创建新的催化剂

• 批准号: 09J10647
• 负责人: 田口 昇
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J10647/
• 关键词: ナノ微粒子; コアシェル構造; 超音波照射

本年度の研究を通して重点的に取り組んだ内容および得られた知見は以下のとおりである。・第一原理計算による評価Au-Pd系について特に分子との相互作用を検討する観点で、活性評価実験の4ペンテン酸における不飽和部位(二重結合)と金属表面の吸着の状態を検討し反応をモデル化するため、Au-Pd金属表面へのエチレンの吸着の第一原理計算を行った。第一原理計算による金属-分子系での計算結果ではAu上に薄く積層したPdについてそのdバンドが互いに混成しづらく、結果超薄膜のような特異な状況が再現され吸着エネルギーに影響していることを明らかにした。このような下地の効果はPd格子膨張に伴う分子の吸着エネルギー変化に加えて活性に影響している可能性が高い。・複合系の検討超音波照射法などの照射還元によるプロセスと化学的な還元を組み合わせてCuといったより卑なる金属微粒子の合成を行った。また、通常の複合微粒子の合成では先に調整した貴金属溶液にエネルギーを加え、イオンを同時的に還元しているが、先に種結晶を混ぜる連続還元によるプロセスを検討し、コアシェル微粒子の合成に成功した。これらの手法を組み合わせることで、照射を用いたプロセスで新規な材料合成可能である。

This year's research focuses on the following topics: First principles calculations were performed to evaluate the interaction between molecules in Au-Pd system, the point, the activity, the unsaturated site (double binding), the adsorption state on metal surface, and the adsorption state on Au-Pd metal surface. The results of the first-principle calculations for metal-molecular systems show that the interaction between thin layers on Au and thin films results in the reproduction of the effects of adsorption on hybrid properties. The effect of Pd lattice expansion is accompanied by adsorption of molecules, and the possibility of increasing the activity of Pd is high. Ultrasonic irradiation method for composite system: synthesis of metal particles by irradiation and chemical reduction In general, the synthesis of composite particles was successfully carried out by adjusting the composition of noble metal solution, adding the solvent, and simultaneously reducing the solvent. The new material synthesis method can be used in the synthesis of new materials.

项目成果

超音波照射還元により作製したコアシェルAu-Pdナノ微粒子の4ペンテン酸を用いた反応性評価

4-戊烯酸超声辐照还原制备核壳型金钯纳米颗粒的反应活性评价

• 发表时间: 2009
• 作者: 田口昇;秋田知樹;田中真悟;松岡雅也;堀史説
• 通讯作者: 堀史説

超音波照射により作製したAu-Pdナノ微粒子の格子構造と活性

超声辐照制备Au-Pd纳米粒子的晶格结构和活性

• 发表时间: 2009
• 作者: 田口昇;秋田知樹;田中真悟;香川正憲;松岡雅也;岩瀬彰宏;堀史説
• 通讯作者: 堀史説

First-principles calculations of C_2H_4 adsorption on Pd/Au slab surface

C_2H_4在Pd/Au板片表面吸附的第一性原理计算

• 发表时间: 2010
• 作者: N.Taguchi;S.Tanaka;T.Akita;M.Kohyama;F.Hori
• 通讯作者: F.Hori

超音波照射を用いたAu-Pdコアシェル微粒子の二段階還元による合成

超声辐照两步还原法合成Au-Pd核壳颗粒

• 发表时间: 2010
• 作者: 田口昇;田中真悟;秋田知樹;岩瀬彰宏;堀史説
• 通讯作者: 堀史説

超音波照射還元で作製したAu-Pdコア・シェルナノ粒子の構造と触媒活性

超声辐照还原制备Au-Pd核壳纳米粒子的结构及催化活性

• 发表时间: 2010
• 期刊: ナノ学会会報 8巻, 第2号
• 作者: 田口昇;秋田知樹;田中真悟;松岡雅也;岩瀬彰宏;堀史説
• 通讯作者: 堀史説