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ナノホールを有するシート状白金ナノ粒子及びその製造法

シーズコード S110006004
掲載日 2011年10月31日
研究者
  • 木島 剛
  • 酒井 剛
  • 長友 優
技術名称 ナノホールを有するシート状白金ナノ粒子及びその製造法
技術概要 屈曲した不飽和アルキル基を疎水部、サイズの比較的大きいポリエチレンオキシド鎖を親水部とし、これらがエステル結合で結ばれた非イオン界面活性剤の一種類、若しくはもう一種の非イオン界面活性剤を加えた合計二種類の非イオン界面活性剤と金属塩の水溶液とを適切な条件で混合して得られる構造を鋳型とし、白金錯塩又は白金錯塩を主成分とする2種以上の金属塩を還元することによりナノホールを有する特定寸法のシート状ナノ粒子を誘導する。鋳型を構築するための最適温度や混合条件も対象とする金属種や用いる界面活性剤の特性によって多様に変化する。透過型電子顕微鏡による観察により、規則構造をもつ液晶に水素化ホウ素ナトリウム水溶液を加えて得られた粉末試料は、その主生成物が厚さ2~25nm、外径30~600nmの単結晶質シートで、直径1~3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1~3.5nm、長さ3.5~10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが1~5nmの不等間隔で配列した構造をもつ白金ナノ粒子であることを確認した[図(A)~(C)]。
画像

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研究分野
  • 固体デバイス製造技術一般
  • 触媒の調製
  • 固体デバイス材料
展開可能なシーズ 触媒や電極などとして使用することができる新規な細孔形状、新規なサイズを有するシート状白金ナノ粒子及びその製造方法を提供する。
白金または白金を主成分とし、ナノホールを有するシート状白金ナノ粒子を水素と酸素を反応させて電気エネルギーを取り出す燃料電池用触媒として用いた場合、微細な単結晶質骨格とナノホールに基づくナノ構造効果とが相乗的に作用して、従来材料に比べて格段に高い触媒効果が発揮され、必要な触媒量の大幅低減をもたらすことが期待できる。また、自動車排ガス浄化、石油化学、合成ガス製造、医薬・油脂製造等における触媒として用いた場合、同じ理由により触媒効率が格段に上がり、環境の一層の改善、生産プロセスの省エネルギー化等の顕著な効果が期待される。また、電気分解用等の電極として用いた場合、従来材料に比べて電極表面積の大幅な増大により反応効率の飛躍的な上昇が期待される。また、温度、圧力、湿度、結露、流量、風速、光、ガス、酸素濃度、または変位を検出あるいは測定するセンサとして用いた場合、検出精度・感度が格段に向上し、素子の小型化・高性能化が実現される。
用途利用分野 シート状白金ナノ粒子、シート状貴金属ナノ粒子、燃料電池用触媒、自動車排ガス処理用触媒、電気分解用電極、温度センサ素子、圧力センサ素子、ガスセンサ素子、機能素子
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人 宮崎大学, . 木島 剛, 酒井 剛, 長友 優, . ナノホールを有するシート状白金ナノ粒子及びその製造法. 特開2009-062571. 2009-03-26
  • B22F   1/00     
  • B82B   3/00     
  • B22F   9/24     
  • B82B   1/00     

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