Thermally Activated Wide-Gap Semiconductor Single Nanoparticles for Thermal Catalytic Function

用于热催化功能的热激活宽禁带半导体单纳米粒子

基本信息

批准号：
22H01915
负责人：
川崎英也
金额：
$ 10.48万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、高温高圧の超音波キャビテーション気泡内で熱励起できる半導体シングルナノ粒子の粒子設計指針を明らかにし、半導体シングルナノ粒子の熱触媒機能を開拓することを目的としている。対象とするナノ粒子は、(1)金ナノクラスター(Au NCs)、及び(2)ジルコニア(ZrO2)ナノ粒子である。AuNCs系では、超音波照射下で発現するAuNCsの熱触媒活性による音増感作用(活性酸素種である一重項酸素、1O2生成)を調査した。Au NCsの1O2生成能における、1)配位子効果(pMBA-Au NPs < Au25(pMBA)18 < Au144(pMBA)60)、2)サイズ効果（Au25(SG)18 < Au25(capt)18 < Au25(pMBA)18）、及び3)超音波照射条件（超音波周波数（200kHz-1000 kHz）及び超音波パワー（1-8 W））の効果を明らかにした。特に、超音波照射条件では、高温高圧超音波キャビテーション気泡のエネルギーが大きい「450kHz」の条件において、AuNCsの熱触媒活性による音増感作用が最大となることが示された。ZrO2ナノ粒子においては、平均粒径80nm、20nm、及び5nmの粒径の異なる3種類のナノ粒子を合成し、その超音波照射下でのZrO2ナノ粒子の熱触媒活性で発現する水分解によるヒドロキシラジカル生成を調査した。その結果、ヒドロキシラジカル生成能は、（5nm）＞（20nm＞（80nm）となり、最も粒径が小さい半導体シングルナノ粒子が高い熱触媒活性能を示すことが明らかとなった。他方、紫外可視光照射によるZrO2ナノ粒子の光触媒活性によるヒドロキシラジカル生成では、ZrO2ナノ粒子（80nm）＞ZrO2ナノ粒子（20nm＞ZrO2シングルナノ粒子（5nm）となり、超音波照射下での熱励起とは異なる粒径依存性を示した。

这项研究旨在阐明可以在高温高压超声超声气泡气泡中激发热量的单个半导体纳米颗粒的粒子设计指南，并发展单个半导体纳米颗粒的热催化功能。感兴趣的纳米颗粒是（1）金纳米簇（AU NCS）和（2）氧化锆（Zro2）纳米颗粒。在AUNCS系统中，研究了在超声辐射下表达的AUNCS的声音敏化效果（单深氧，1O2，是活性氧）。 1）配体效应（PMBA-AU NP <AU25（PMBA）18 <AU144（PMBA）60），2）尺寸效应（Au25（sg）18 <AU25（Capt）18 <AU25（PMBA）18），和3 Au NCS的生成能力。特别是，在超声辐射条件下，已经表明，在“ 450 kHz”的条件下，由于AUNCS的热催化活性引起的声敏作用是最大化的，其中高温，高压，高压超声超声气泡的能量很大。合成了三种类型的粒度，具有不同粒径为80 nm，20 nm和5 nm的纳米颗粒，并研究了通过水分分解的羟基自由基形成，这是由超声辐射下Zro2纳米颗粒的热催化活性表达的。 As a result, the hydroxy radical generation ability was (5nm) > (20nm > (80nm), and it was revealed that the smallest semiconductor single nanoparticles exhibited a high thermal catalytic activity. On the other hand, when hydroxy radical generation was produced by photocatalytic activity of ZrO2 nanoparticles by irradiation with ultraviolet visible light, ZrO2 nanoparticles （80nm）> ZRO2纳米颗粒（20nm> ZRO2单纳米颗粒（5nm），表明粒径的依赖性与超声辐射下的热激发不同。

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Google Scholar -HIdeya Kawasaki-

谷歌学术 -HIdeya Kawasaki-

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

超音波キャビーテーション場で誘起される液体金属粒子の触媒作用：エタノールから酸化グラフェンの生成

超声空化场诱导液态金属颗粒的催化：乙醇生成氧化石墨烯

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
大槻朋子;杉野史弥 ;山本健 ;川﨑英也
通讯作者：
川﨑英也

超音波励起金ナノクラスターによる一重項酸素生成とその配位子およびサイズ効果

超声激发金纳米团簇产生单线态氧及其配体和尺寸效应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masashi Kobayashi;Takashiro Akitsu;Masahiro Furuya;Tetsushi Sekiguchi;Shuichi Shoji;Takashi Tanii and Daiki Tanaka;吉水寛人，大嶋梓，山口真澄，部家彰，住友弘二;池田篤哉，八木淳一，川﨑英也
通讯作者：
池田篤哉，八木淳一，川﨑英也

Singlet Oxygen Generation Using Thiolated Gold Nanoclusters under Photo- and Ultrasonic Excitation: Size and Ligand Effect

在光和超声波激发下使用硫醇化金纳米团簇产生单线态氧：尺寸和配体效应

DOI：
10.1021/acs.jpcc.2c05404
发表时间：
2022
期刊：
The Journal of Physical Chemistry C
影响因子：
0
作者：
Yagi Junichi;Ikeda Atsuya;Wang Liu-Chun;Yeh Chen-Sheng;Kawasaki Hideya
通讯作者：
Kawasaki Hideya

金 1 44 量体ナノクラスター担持 TiO 2 の超音波ナノ触媒作用～超音波照射条件の効果～

金144聚体纳米簇负载TiO 2 的超声波纳米催化作用～超声波照射条件的影响～

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
鶴西崇朗;川﨑英也
通讯作者：
川﨑英也

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

川崎英也其他文献

紐状ミセルの電気泳動移動度測定

线状胶束的电泳迁移率测量

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
LSアドバンス(光散乱ジャーナル) 4
影响因子：
0
作者：
H. Kawasaki;T. Watanabe;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H.Takahashi et al.;A.Hirai et al.;H.Nakahara et al.;H.Kawasaki et al.;H.Kawasaki et al.;H.Maeda et al.;H.Kawasaki et al.;K.Hoda et al.;川崎英也
通讯作者：
川崎英也

翻訳応用界面コロイド化学ハンドブック

应用界面胶体化学翻译手册

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Kawasaki;T. Watanabe;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H.Takahashi et al.;A.Hirai et al.;H.Nakahara et al.;H.Kawasaki et al.;H.Kawasaki et al.;H.Maeda et al.;H.Kawasaki et al.;K.Hoda et al.;川崎英也;T. Yoshimura;A. Tarui;T. Watanabe;川崎英也;川崎英也;川崎英也 (分担執筆);川崎英也;川崎英也(分担執筆)
通讯作者：
川崎英也(分担執筆)

Pt蒸着支援脱離イオン化を用いた様々な表面のMSイメージング解析

使用 Pt 沉积辅助解吸电离对各种表面进行 MS 成像分析

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
小澤智行;大坂一生;川崎英也;荒川隆
通讯作者：
荒川隆

質量分析法を活用した光学活性銅錯体のキラルアミノ酸識別能評価

使用质谱法评价光学活性铜配合物的手性氨基酸辨别能力

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
中小路崇;佐藤博文;川崎英也;荒川隆一;篠田哲史;三宅弘之;靜間基博
通讯作者：
靜間基博

交互吸着法による金ナノ粒子/高分子複合膜の作製とSALDI/MSへの応用

交替吸附法制备金纳米粒子/聚合物复合膜及其在SALDI/MS中的应用

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
H. Kawasaki;T. Watanabe;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H. Kawasaki;H.Takahashi et al.;A.Hirai et al.;H.Nakahara et al.;H.Kawasaki et al.;H.Kawasaki et al.;H.Maeda et al.;H.Kawasaki et al.;K.Hoda et al.;川崎英也;T. Yoshimura;A. Tarui;T. Watanabe;川崎英也
通讯作者：
川崎英也