酸化グラフェンナノシート上で成長した貴金属ナノ粒子の電気化学的応用

氧化石墨烯纳米片上生长的贵金属纳米颗粒的电化学应用

• 批准号: 12F02335
• 负责人: 小山 宗孝
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02335/
• 关键词: グラフェンナノシート; 金属ナノ粒子; 電極触媒; 合金ナノ粒子; 酸化グラフェン; 電極触媒反応; 白金; パラジウム; グラフェン酸化物

本年度は、昨年度に続いて、さらに酸化グラフェンの還元反応と金属イオンの還元反応を組み合わせた合金ナノ粒子－グラフェン複合材料の調製と応用について検討した。まず、白金・パラジウム合金系では、ナノデンドライトの形成とその均一触媒系への応用について検討した。その結果、白金・パラジウムナノデンドライトとグラフェンの複合体が、過酸化水素の比色分析を可能にする均一溶液内触媒として有効であることがわかった。また、金・パラジウムの合金ナノ粒子についてもグラフェンとの複合化について検討しその調製を可能にするとともに、それがパラニトロフェノールの還元触媒に有効に利用できることを明らかにした。合金系での検討に加えて、金属ナノ粒子を機能化したのちグラフェンと複合化して応用展開することについても試みた。その結果、クエン酸で機能化した金ナノ粒子とグラフェンのナノ複合体は、過酸化水素に対して酵素的に機能して触媒として利用できることがわかった。また、クエン酸で機能化したパラジウムナノ粒子グラフェン複合体は、パラニトロフェノールの還元触媒に高い触媒特性を有することが明らかになった。いずれの場合も、構造や組成が類似した金属ナノ粒子－グラフェン複合系と系統的に比較することにより、新たに調製したナノ複合材料の優れた特性を明らかにできた。また、全般的な知見として、合金化による協奏的な効果が高機能な触媒の構築に有効であることや、化学還元によって形成されるキューブやデンドライトなどのナノ構造も触媒特性の向上に効果的であることがわかった。本年度の成果については、実施期間は７ヶ月と限られていたが、４報の原著論文として発表するとともに、国際学会においてもポスター発表で報告した。

This year's annual に は, yesterday 続 い て, さ ら に acidification グ ラ フ ェ ン の is yuan against 応 と metal イ オ ン の is yuan against 応 を group み close わ せ た alloy ナ ノ particles - グ ラ フ ェ ン composite の modulation と 応 with に つ い て beg し 検 た. ま ず, platinum パ ラ ジ ウ ム alloy system で は, ナ ノ デ ン ド ラ イ ト の form と そ の homogenous catalytic system へ の 応 with に つ い て beg し 検 た. そ の results, platinum パ ラ ジ ウ ム ナ ノ デ ン ド ラ イ ト と グ ラ フ ェ ン の complex が, acidic water element の を colorimetric analysis may に す る homogenous solution within catalyst と し て have sharper で あ る こ と が わ か っ た. ま た, Kim パ ラ ジ ウ ム の alloy ナ ノ particle に つ い て も グ ラ フ ェ ン と composite の に つ い て beg し 検 そ の modulation を may に す る と と も に, そ れ が パ ラ ニ ト ロ フ ェ ノ ー ル の there yuan catalyst に unseen に using で き る こ と を Ming ら か に し た. Beg に add alloy system で の 検 え て, metal ナ ノ particle を function し た の ち グ ラ フ ェ ン composite と し て 応 with unwinding す る こ と に つ い て も try み た. そ の results, ク エ ン acid で function し た gold ナ ノ particle と グ ラ フ ェ ン の ナ ノ complex は, acidic water element に し seaborne て enzyme に function し て catalyst と し て using で き る こ と が わ か っ た. ま た, ク エ ン acid で function し た パ ラ ジ ウ ム ナ ノ particle グ ラ フ ェ ン complex は, パ ラ ニ ト ロ フ ェ ノ ー ル の there yuan high catalytic に い catalyst properties を す る こ と が Ming ら か に な っ た. い ず れ も の occasions, structure of や が similar し た metal ナ ノ particles - グ ラ フ ェ ン composite system に compare す と る こ と に よ り, new た に modulation し た ナ ノ composites の optimal れ た features を Ming ら か に で き た. ま た, all な knowledge と し て, alloying に よ る kanadeai な of unseen fruit が high-functioning な catalyst の build に have sharper で あ る こ と や, chemistry also yuan に よ っ て form さ れ る キ ュ ー ブ や デ ン ド ラ イ ト な ど の ナ ノ tectonic も catalytic properties の に upward working fruit of で あ る こ と が わ か っ た. の achievement this year に つ い て は, be applied during は ヶ seven months と limit ら れ て い た が, 4 reported の original thesis と し て 発 table す る と と も に, international society に お い て も ポ ス タ ー 発 table で report し た.

项目成果

AuPd bimetallic nanoparticles decorated on graphene nanosheets: their green synthesis, growth mechanism and high catalytic ability in 4-nitrophenol reduction

石墨烯纳米片上修饰的AuPd双金属纳米粒子：其绿色合成、生长机制和4-硝基苯酚还原的高催化能力

• DOI: 10.1039/c3ta15141g
• 发表时间: 2014-01-01
• 期刊: JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A
• 影响因子: 11.9
• 作者: Chen, Xiaomei;Cai, Zhixiong;Oyama, Munetaka
• 通讯作者: Oyama, Munetaka

Surfactant-Free AuPdNanoparticles on Graphene Nanosheets with Enhanced Electrocatalytic Performance

石墨烯纳米片上的无表面活性剂 AuPd 纳米颗粒具有增强的电催化性能

• 发表时间: 2014
• 作者: Xiaomei Chen;Munetaka Oyama
• 通讯作者: Munetaka Oyama

Synthesis of bimetallic PtPd nanocubes on graphene with N, N-dimethvlformamide and their direct use for methanol electrocatalytic

N,N-二甲基甲酰胺在石墨烯上合成双金属PtPd纳米立方体及其直接用于甲醇电催化

• 发表时间: 2014
• 期刊: Carbon
• 影响因子: 10.9
• 作者: Xiaomei Chen;Zhixiong Cai;Xi Chen;Munetaka Oyama
• 通讯作者: Munetaka Oyama

Facile Synthesis of Bimetallic Pt-Pd Nanocubes on Graphene and Their Electrocatalytic Properties for Methanol Oxidation

石墨烯上双金属 Pt-Pd 纳米立方体的简便合成及其对甲醇氧化的电催化性能

• 发表时间: 2013
• 作者: Xiaomei Chen;Zhixiong Cai;Xi Chen. Munetaka Ovama
• 通讯作者: Xi Chen. Munetaka Ovama