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Creating new catalyst materials using boron monosulfide nanosheets

使用一硫化硼纳米片创建新型催化剂材料

基本信息

批准号：
22K18964
负责人：
近藤剛弘
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18964/
关键词：
硫化ホウ素ホウ素触媒 2次元物質電極触媒

项目摘要

本研究の目的は，我々が世界で初めて単離生成を実現した新規二次元物質である硫化ホウ素シートを基軸に用い，新しい触媒材料群を創出することです。硫化ホウ素シートは二硫化モリブデンのモリブデン原子を二つのホウ素原子で置換した結晶構造を持つ二次元物質です。本年度の研究により、硫化ホウ素シートが積層した菱面体硫化ホウ素をグラフェン粉末と１：２の質量比で混合すると、アルカリ中での酸素生成反応に対する電極触媒活性が市販のRuO2よりも高い性能を示すことを見出しました。耐久性や繰り返し特性も優れており、X線回折、ラマン散乱分光、X線光電子分光、走査電子顕微鏡観察などから、使用前後で組成や構造に大きな変化が無いこともわかりました。一方で100時間などの長時間使用をすると生成酸素ガスの吹き出しなどの影響と思われる電極からの触媒剥離が起こり、性能が劣化することもわかりました。これを防ぐためにニッケルフォームを用いて触媒を担持したところ100時間でも性能が劣化せず高い触媒性能が維持されることがわかりました。さらに東工大の宮内研究室との共同研究で菱面体硫化ホウ素が様々な優れた光触媒としての機能を有していることが示されました。来年度はこれらの本年度見出した新しい優れた触媒特性に着目し、触媒活性を決める部位や触媒反応メカニズムを明らかにし、更なる性能向上への材料設計指針とすることで本研究で見出した新しい触媒材料の性能をさらに向上させてまいります。

The purpose of this study is to create a new class of catalyst materials for the first time in the world. Sulfide atoms are replaced by disulfide atoms. This year's research shows that the electrode catalyst activity is high in the market and the quality ratio of 1:2 in the mixture of sulfur and rhombohedral sulfur is high. Durability: High quality, X-ray reflection, scattering, X-ray photoelectron spectroscopy, scanning electron microscopy, composition before and after use. A party of 100 times, long-term use, the formation of acid, blowing out, influence, thinking, electrode, catalyst peeling, performance degradation, etc. This is the first time that a catalyst has been used for 100 years. In the joint study of the Imperial Research Office of the Eastern University of Technology, the rhombohedral sulfide has been shown to be an excellent photocatalyst. In the past few years, new and excellent catalyst characteristics have been found in this year, and the catalyst activity has been determined. The catalyst reaction has been improved. The performance of the catalyst has been improved.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

典型元素で構成される新しい機能性物質の開拓

开发由典型元素组成的新型功能材料

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Goto Kazuho;Shin-ichi Ito;Takeshi Fujita;Hideo Hosono;Shin-ichi Orimo;Takahiro Kondo;Takahiro Kondo;Takahiro Kondo;Takahiro Kondo;近藤剛弘
通讯作者：
近藤剛弘

酸素生成反応触媒材料、組成物、複合体

制氧反应催化剂材料、组合物和复合材料