【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.04】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0042
利用課題名 / Title
多元素系合金の調製
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
ハイエントロピー合金,二次電池/ Secondary battery,燃料電池/ Fuel cell,電子顕微鏡/ Electronic microscope,水素貯蔵/ Hydrogen storage,全固体電池/ All-solid battery,ナノ粒子/ Nanoparticles
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)
伊沢 頼昭
所属名 / Affiliation
有限会社湘南技研 検査課
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
早坂浩二
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-520：透過電子顕微鏡
TU-503：超高分解能分析電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
省エネルギー・省電力で温室効果ガスの排出量が少ない方法で5元素（Pt、Cu、Fe、Cr、Ni）を含有したナノ粒子をカーボン粉末へ担持する方法としてドライプロセス法の一つであるアークプラズマ蒸着源を用いて、カーボンニュートラルな合成法から5元素の含有したハイエントロピーアロイナノ粒子触媒の作製を行ない、観察、測定を行なった。
実験 / Experimental
1台の真空装置にアークプラズマ蒸着源を3台設置し、真空装置内のカーボン粉末にPt、Cu、Feを蒸着、その後、PtにCr、CuにNiを交換し、再度蒸着を行ない、その試料をTEM観察装置（JEM-2100PlusおよびTitan Probe Corrector）を用いて形態観察し、EDSマッピング分析を行なった。
結果と考察 / Results and Discussion
図1のカーボン粉体上のハイエントロピーアロイナノ粒子のTEM-EDSマッピング、 EDSマッピング像からPt、Cu、Fe、Cr、Ni元素が観察されており、1つのナノ粒子に５つの元素が含有されていることが確認され、アークプラズマ蒸着源を使用してのハイエントロピーアロイナノ粒子合成に成功したと考えている。このアークプラズマ法は現状での蒸着方法としてカーボンニュートラルな省エネルギー・省電力のプロセスと考えられ、環境に寄与する水素化触媒、アンモニア合成触媒さらに二酸化炭素還元触媒、水電解触媒等の触媒開発に使用出来ると考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. EDSで取得したカーボンと5元素の画像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
（謝辞）この度のTEM観察は、貴学のマテリアル先端リサーチインフラ事業の支援事業（課題番号〔ARIM〕：JPMXP1223TU0042）を活用させていただいたことに深く感謝いたします。また、TEM観察だけでなく、そのTEM像への適切なコメント、評論いただきました東北大学金属材料研究所 材料分析研究コアARIM事業班 学術研究員 早坂浩二様に深く感謝いたします。 （参考文献） 1) 阿川 義昭, 「同軸型真空アーク蒸着源によって形成されたナノ粒子の触媒の特性」New Glass, Vol.30, No.115, 2015,p57-62 2)Yoshiaki Agawa, Masayuki Kunimatsu, Takeshi Ito, Yasutaka Kuwahara, andHiromi Yamashita, ECS Electrochemistry Letters, 4(10)F57-F60 (2015) 3)Yoshiaki Agawa, Hiroyuki Tanaka, Shigemitsu Torisu, Satoshi Endo, Akihiro Tsujimoto, Narishi Gonohe, Victor Malgras, Ali Aldalbahi, Saad M Alshehri, Yuichiro Kamachi, Cuiling Li and Yusuke Yamauchi, Sci. Technol. Adv. Mater. 16 (2015) 024804 (7pp) 4)田邉栄司 「貴金属担持触媒の３次元元素マップ」広島県立総合技術研究所西部工業技術センター研究報告 No.61 (2018) 5) 石原顕光,杉野 修, 「 水素エネルギーシステムにおける酸素電極反応」水素エネルギーシステム Vol.41(1),7-15 (2016)
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.
- 化学工業日報23年6月8日2面にてプレリリースしました。
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