【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NU0017
利用課題名 / Title
電子顕微鏡による担持固体触媒の構造評価
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya 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
Supproted catalyst, TEM, HAADF-STEM,燃料電池/ Fuel 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)
邨次 智
所属名 / Affiliation
名古屋大学大学院理学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
松井公佑,Gabor Samjeske,唯美津木
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
樋口公孝
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-102：高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
燃料電池や触媒反応に利用される固体触媒は、触媒担体上に金属ナノ粒子を担持することで調製される。最近では、多孔性材料を触媒担体に利用し、ナノ孔中に粒子を担持することで、高活性を維持しつつ耐久性を向上させた金属ナノ粒子触媒の開発も展開されている。本研究では、Hollow-mesoporous carbon sphere (HMCS) ナノ孔中に調製法を最適化して担持したPt-希土類合金ナノ粒子の構造と粒径分布についてTEM/HAADF-STEM/EDSにより評価した。
実験 / Experimental
試料をTEMグリッドに付着させた後、JEOL JEM-ARM200Fを使用してTEM像、HAADF-STEM像の測定を行い、及びSTEM-EDSによる元素マッピングも行った。
結果と考察 / Results and Discussion
調製した直後のHMCS担持Pt-希土類合金ナノ粒子のTEM像をFigure 1(A)、平均3~6 nm程度の金属ナノ粒子が分散して固定化されている様子が確認された。さらに、HMCS側面部には粒子の存在が確認されないことより、担持されたナノ粒子はHMCSの内部に取り込まれていることが示唆された。 HMCS内の合金ナノ粒子1粒子を拡大したHAADF-STEM像をFigure 1(B)に示す。格子面間隔解析より、Pt-希土類合金の生成を確認した。 Figure 1(C)に、1粒子のHAADF-STEM-EDS像を示す。Ptと希土類元素がほぼ同一領域に観測され、合金ナノ粒子であることが支持された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Figure. 1 HMCS担持Pt-希土類合金ナノ粒子の (A) HMCS一粒子を含むTEM像、(B) 合金ナノ粒子1粒子のSTEM像。(C) 1粒子のHAADF-STEM-EDS像。(a) STEM像、(b) Pt、(c) 希土類金属。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究は科研費の支援を受けている。また、樋口公孝技師との共同研究として推進した。
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.
- T. Moriyama, S. Muratsugu, M. Tada, 2Fc-11, The 73rd Conference of Japan Society of Coordination Chemistry, September 21-23, 2023, Mito.
- T. Moriyama, S. Muratsugu, M. Tada, A1457-3am-01, 104th CSJ Annual Meeting, March 20, 2024, Funabashi
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