课题基金 / 基金详情

高効率水素生成を駆動するナノ構造制御した可視光応答型金属触媒の開発

高効率水素生成を駆動するナノ構造制御した可視光応答型金属触媒の開発
开发具有纳米结构控制的可见光响应金属催化剂以驱动高效产氢
批准号：
17F17381
负责人：
山下 弘巳
金额：
$1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2017-11-10 至 2020-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17381/
关键词：
ギ酸水素キャリア合金ナノ粒子窒素ドープカーボンプラズモン特性ナノ粒子バイメタル金属触媒光触媒

项目摘要

项目成果

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水素エネルギー社会を構築するためには、水素を貯蔵・輸送可能な形態に変換して、時間や空間を超えて需要先へ届ける技術を構築する必要がある。安全（非可燃性、非爆発性）かつエネルギー密度が高い水素キャリアとして、ギ酸（HCOOH, 52 gH2/L）やアンモニウムボラン（NH3BH3), 146 gH2/L)が注目されている。本研究課題では、ギ酸ならびにアンモニウムボランをエネルギーキャリアとした高効率水素貯蔵発生システムの構築をターゲットとし、『水素貯蔵材料からの水素生成触媒』の開発を行った。特に弱塩基性担体のカーボンナイトライド(C3N4)に固定化したPdCo合金が高活性を示すことを報告した。Coのみでは反応しないが、Pdと合金化することで電子的にリッチなPd種が生成し、Pd単独よりも飛躍的に活性が向上する。また、調製した触媒のキャラクタリゼーションを、比表面積測定、XRD、SEMにより解析した。弱塩基性担体は、金属表面へのギ酸の吸着濃縮効果、ならびにギ酸O-H結合の解離促進という役割を果たしていることを実験、理論計算から明らかにし、重要な触媒設計指針を得るに至った。さらにこの研究を発展させ、細孔径、ドープ量を制御した様々な窒素ドープカーボンを新規に調製し、Ru触媒の担体として用いることでより高活性な触媒の開発に成功した。また、窒素ドープ量によりRuの粒子径が大きく変化し、粒子径とアンモニアボランからの水素生成活性に良い相関関係があることを見出した。
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专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Nitrogen-doped carbon materials as a promising platform toward the efficient catalysis for hydrogen generation
DOI： 10.1016/j.apcata.2018.11.034
发表时间： 2019-02
期刊： Applied Catalysis A: General
影响因子： --
作者： [D. Salinas-Torres;M. Navlani-García;K. Mori;Yasutaka Kuwahara;H. Yamashita]
通讯作者： D. Salinas-Torres;M. Navlani-García;K. Mori;Yasutaka Kuwahara;H. Yamashita
アリカンテ大学(スペイン)
阿利坎特大学（西班牙）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Formic Acid Dehydrogenation over Pd-based Catalysts
钯基催化剂上的甲酸脱氢
DOI： --
发表时间： 2018
期刊：
影响因子： --
作者： [○Miriam Navlani-Garcia, Kohsuke Mori, Yasutaka Kuwahara, Hiromi Yamashita]
通讯作者： Hiromi Yamashita
Insights on palladium decorated nitrogen-doped carbon xerogels for the hydrogen production from formic acid
DOI： 10.1016/j.cattod.2018.06.013
发表时间： 2019-03
期刊： Catalysis Today
影响因子： 5.3
作者： [M. Navlani-García;D. Salinas-Torres;K. Mori;Alexandre F. Léonard;Yasutaka Kuwahara;N. Job;H. Yamashita-H.-Yam]
通讯作者： M. Navlani-García;D. Salinas-Torres;K. Mori;Alexandre F. Léonard;Yasutaka Kuwahara;N. Job;H. Yamashita-H.-Yam
共 12 条
    塩基性ポリマーを内包する中空ナノ空間を活用した協奏的触媒の設計とCO2資源化
    • 批准号：
      22H00275
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $27.12万
    • 财政年份：
      2022
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    水素貯蔵分子からの水素生成のための単一原子合金プラズモン触媒
    • 批准号：
      21F21042
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    表面プラズモン共鳴を利用するナノ構造制御した可視光応答型光触媒の開発
    • 批准号：
      12F02075
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2012
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    ナノ構造制御した可視光応答型光触媒の開発と太陽光エネルギーの有効利用
    • 批准号：
      12F02383
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2012
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    海外基金