A synthesis of noble metal nanosheets and their alloying process

贵金属纳米片的合成及其合金化工艺

• 批准号: 21K05228
• 负责人: 福田 勝利
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05228/
• 关键词: ナノシート; 貴金属; 合金化

令和３，４年度の成果により、本申請の大きな目的である新規貴金属ナノシートの合成に成功し、論文として発表している。共同研究を通してナノシートの前駆体となる層状白金酸化物を合成した。得られた層状白金化合物の結晶構造は未だ解析できていないが、Ｘ線回折パターンから判断してイオン交換性を有しているがわかる。次に、このイオン交換反応を利用して単層剥離を誘導し、酸化白金ナノシートコロイド溶液を得た。このコロイド中からナノシートを基板上へ取り出し、放射光を用いたナノシートの二次元構造解析を行ったところ、２次元長方形格子に起因する高い結晶性を有していることがわかった。さらに、水素還元処理を行うことで、新規貴金属ナノシートとなる白金ナノシートへ還元されることも明らかにしている。ルテニウムナノシートに次いで「ナノシートのトポタクティック組成・構造変換法」が起きていることが示された。また、これら貴金属ナノシート以外にも遷移金属系ナノシートにおいても金属ナノシートの探索を進めている。本申請では、反応解析のための放射光in-plane回折実験用のための装置開発も行っている。KEK BL6Cに設置してある表面回折計では、すでに雰囲気制御、加熱、光照射をするためのチャンバーは整備済である。ナノシートの二次処理に着目して研究を行うことから、実験室（京都）で様々な条件で二次処理を施したサンプルを大気暴露せずに遠隔地（主につくば）へ運べるように令和３年度には小型・軽量を考慮した試料搬送機構を先に開発している。令和４年度は合成したナノシート薄膜を実際に二次処理を行えるようにサンプルの設置方法（土台、基板）の検討を行った。

随着2021年和2022年的结果，该公司已成功合成了新的贵金属纳米片，这是本应用程序的主要目的，并已作为论文发表。通过协作研究，合成了成为纳米片前体的分层铂氧化物。尚未分析获得的分层白金化合物的晶体结构，但很明显，它具有基于X射线衍射模式的离子交换性。接下来，使用离子交换反应诱导单层的释放，并获得了氧化量纳米片胶体溶液。从胶体上将纳米片从胶体上取出，并使用同步加速器对纳米片进行二维结构分析表明，由于二维矩形晶格，它们具有很高的结晶度。此外，已经揭示了还可以使用还原氢处理来减少铂纳米片的数量，后者成为新的贵金属纳米片。已经表明，“纳米片的拓扑成分和结构转换方法”发生在芳族纳米片旁边。除了这些高贵的金属纳米片外，我们还在过渡金属纳米片中寻找金属纳米片。该应用还开发了用于同步辐射的设备，用于反应分析的平面内衍射实验。在KEK BL6C上安装的表面衍射仪已经维护，以用于控制光的大气控制，加热和照射。当我们专注于纳米片的二级处理时，在2021年，我们首先开发了一种小且轻巧的样品传输机制，因此在实验室（Kyoto）（Kyoto）在各种条件下已接受二级治疗的样品可以运输到偏远地区（主要是Tsukuba），而不会暴露于空气中。在2022年，我们研究了样品安装方法（基础，底物），以便实际上可以对合成的纳米片薄膜进行二次处理。

项目成果

Amorphous Molybdenum Oxide Nanosheets/Organic Polymer Composites for Photochromic Materials

用于光致变色材料的非晶氧化钼纳米片/有机聚合物复合材料

• 发表时间: 2022
• 作者: Katsutoshi Fukuda;Masahito Morita;Kazuhiro Kumagai;Takeshi Abe
• 通讯作者: Takeshi Abe