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ナノ金属／ＰＣＰ複合物質の創製と水素機能性能触媒の探索

纳米金属/PCP复合材料的制备及氢功能性能催化剂的探索

基本信息

批准号：
15F15999
负责人：
北川宏
金额：
$ 0.77万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-07-29 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15999/
关键词：
ナノ金属

项目摘要

多孔性金属錯体 (MOF)は、金属イオンと有機配位子の種類を組み合わせることによって、無限といえるほどの物質の多様性があり、ガスの吸着・分離材料や触媒として使われている。MOFとナノ金属触媒との複合物質では、既存のナノ物質を凌駕する高効率・高選択性に優れた触媒になり得る可能性があり、近年、精力的に研究が行われている。最近、我々はMOF【Cu3(BTC)2 (BTC = 1,3,5-benzenetricarboxylate)、略称：HKUST-1】をPdナノ結晶に被覆すると、PdからHKUST-1の電荷移動により、Pdの水素吸蔵量ならびに速度を2倍に向上させることに成功した。一方、周期表で隣接するAgとRhはバルクにおいてお互い混ざらない組み合わせであるが、ナノサイズ化により、新規AgRh固溶合金ナノ粒子を創製することに成功した。そこで、新しい水素吸蔵材料の探索のため、AgRh固溶合金ナノ粒子にHKUST-1が被覆した新規複合体(AgRh@HKUST-1)を作製し、水素吸蔵特性を調べることを目的とし、まずは、AgRh@HKUST-1をボトムアップ手法より作製した。また、水素吸蔵特性を調べるため、水素圧力－組成等温(PCT)曲線を測定した。PCT曲線の測定結果、AgRh@HKUST-1はAgRh固溶ナノ合金に比べ、多く水素を吸蔵していることがわかった。HKUST-1単独では0. 014 Hの水素を吸蔵することを考慮すると、AgRh@HKUST-1の吸蔵量はAgRh固溶ナノ合金とHKUST-1の吸蔵量の足し合わせで再現される。このたび合成したAgRhナノ粒子の粒径は以前に報告したものよりも大きく、水素吸蔵量も少ない。今後、より小さいAgRhナノ粒子とHKUST-1の複合体を作製し、金属とMOFの界面の割合を増やすことで、水素吸蔵量の飛躍的な向上が期待される。

Porous Metal Complexes (MOF) are composed of metal, organic ligand and catalyst. MOF catalysts and complexes are highly efficient and selective over existing catalysts and have been studied intensively in recent years. Recently, we have successfully developed MOF [Cu3 (BTC) 2 (BTC = 1,3,5-benzenetricarboxylate), abbreviated as HKUST-1] for Pd crystal coating, Pd adsorption capacity and charge transfer of HKUST-1. A new AgRh solid solution alloy particle was successfully created. AgRh solid solution alloy particles coated with HKUST-1 and new complex (AgRh@HKUST-1) were prepared. The properties of water absorption were adjusted. Water absorption characteristics were measured by a water element pressure-composition isotherm (PCT) curve. PCT curve measurement results, AgRh@HKUST-1 AgRh solid solution alloy ratio, multi-element absorption, high temperature. HKUST-1 0. 014H water absorption is considered, the absorption of AgRh@HKUST-1 is considered, and the absorption of AgRh solid solution alloy and HKUST-1 is considered sufficient. The particle size of AgRh particles is different from that of the previous report. The particle size is larger and the water absorption is smaller. In the future, the formation of AgRh particles and HKUST-1 complexes, the increase of the interface between metal and MOF, and the improvement of water absorption are expected.