【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23UT0269
利用課題名 / Title
担持金属ナノ粒子の性状観察
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
固体触媒,燃料電池/ Fuel cell,太陽電池/ Solar cell,電子顕微鏡/ Electronic microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
岸 本史直
所属名 / Affiliation
東京大学 大学院工学系研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
蔵本颯太,久保有加,中林麻美子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-005：原子分解能元素マッピング構造解析装置
UT-004：環境対応型超高分解能走査透過型電子顕微鏡
UT-006：ハイスループット電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
革新的な固体触媒の開発に向けて、規定された均一な構造を有する担持金属ナノ粒子触媒の創出は必要不可欠である。特に、構造敏感な触媒反応の速度・選択率はは属ナノ粒子の露出結晶面の割合に大きく依存する。本課題は、金属ナノ粒子コロイドを用いて酸化物担体に粒径の揃った金属ナノ粒子を吸着させた触媒について、高度な構造解析を行うことを目的とした。
実験 / Experimental
金属ナノ粒子コロイドは、既報に従って液相還元法によって合成した。得られたコロイド溶液に、酸化マグネシウムや酸化セリウムなどの担体を分散させ、蒸発乾固させることで表面に金属ナノ粒子を吸着させた。空気中での焼成によって有機保護剤などを除去したのち、水素気流下での還元処理を行った。得られた触媒をTEMグリッドに載せて、TEM測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
還元処理を行った金属ナノ粒子担持触媒を、空気中に暴露せずにトランスファーベッセルに搭載し、環境対応型超高分解能電子顕微鏡JEM-ARM200F ColdFEで観察した。実験室TEMで行った大気中暴露後の触媒のTEM像は、ナノ粒子の組成・構造が不均一で表面に酸化物層が観察されていたのに対して、大気暴露なしでのTEM測定を行うと、組成および粒径が均一なナノ粒子像を得ることができた。大気暴露なしでの測定結果は、還元雰囲気での触媒反応中の描像により近いと考えられ、より詳細な反応メカニズム解析などを実現する。また、超高分解能透過型電子顕微鏡JEM-ARM200F ColdFEをもちいた観察では、原子格子像を得ることに成功し、その結晶構造などを議論することができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件