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多孔性金属錯体を利用した機能性ナノ複合物質の創出

使用多孔金属配合物创建功能性纳米复合材料

基本信息

批准号：
15J02581
负责人：
黄博
金额：
$ 1.09万
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：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J02581/
关键词：
固溶体合金ナノ複合体固溶体合金ナノ粒子

项目摘要

１．ルテニウム－銅系を例とした非固溶系合金合成の汎用ストラテジーの開発非固溶系合金を合成するために、よく知られているように異種類金属前駆体の同時還元の実現は最も重量なことである。これまでの研究の中では、異種類金属前駆体の反応速度をなるべく接近させるために、ファストファストシンセシス(fast synthesis)というコンセプトがメインに使われている。つまり、高温や塩基性などの条件で異種類金属前駆体の還元速度を同時に加速させ、より近い還元速度を狙うストラテジーです。しかしながら、ファストシンセシスが還元困難な金属種（鉄、銅、ニッケルなど）に対しては、加速還元の効果は期待できない。本研究は、還元困難な金属種を含む系でも汎用性を持つストラテジーの開発に成功した。まずより精確にそれぞれに異種類金属前駆体の還元速度を測り、還元速度の差を無くすように前駆体の化学修飾などの方法を借り、根本的に前駆体の還元速度を変えることにした。よって、同時還元が実現し、今までファストシンセシスにはできない非固溶系でも混ぜることができ、全組成で固溶体の作製を成功した。２．CO酸化活性を例としたルテニウム－銅固溶体の触媒特性の発見本研究は、初めてルテニウム－銅固溶体ナノ粒子の合成に成功し、その触媒特性を調べることに着目した。ルテニウムは最も優良なCO酸化触媒としてエネファームに実用化されている。本研究で開発したルテニウム－銅固溶体ナノ粒子は従来のルテニウムナノ粒子よりとても高い活性を示し、一方で、銅の添加によってコストを大幅に減少することも兼備している。特に半分以上のルテニウム元素を銅で置換したRu0.3Cu0.7でも、高いCO酸化活性を維持することが示されている。以上のことから、ルテニウム－銅固溶体は将来に有望的な新規触媒として応用することが期待されます。

1. The synthesis of non-solid solution alloys for copper system examples and the development of non-solid solution alloys for copper system examples In this study, the reaction speed of heterogeneous metal precursors was determined by the method of fast synthesis. Under the conditions of high temperature and basic properties, the reduction velocity of different metal precursors can be accelerated simultaneously, and the reduction velocity of different metal precursors can be accelerated simultaneously. The metal species (iron, copper and copper) are expected to accelerate the recovery of the metal. In this study, the development of a universal system for metal species with difficulty in reduction was successful. The method of chemical modification of precursors is based on the accurate measurement of the reduction velocity of different kinds of metal precursors. The preparation of solid solution was successfully carried out in non-solid solution system. 2. CO Acidification Activity Example: Study on Catalytic Properties of Copper Solid Solution In this study, the synthesis of copper solid solution particles was successfully carried out, and the catalytic properties of copper solid solution were adjusted. The best CO acidifying catalyst is the best CO acidifying catalyst in the world. This study reveals that copper solid solution particles exhibit high activity, and copper addition greatly reduces the activity of copper particles. In particular, more than half of these elements are replaced by copper, Ru0.3Cu0.7, and high CO acidification activity is maintained. The above mentioned solid solution of copper is expected to be a new catalyst in the future.