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ルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒及びその製造方法 UPDATE コモンズ

国内特許コード P180015160
整理番号 N17116
掲載日 2018年7月13日
出願番号 特願2018-042354
公開番号 特開2019-155234
出願日 平成30年3月8日(2018.3.8)
公開日 令和元年9月19日(2019.9.19)
発明者
  • 滝本 大裕
  • 杉本 渉
  • 望月 大
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 ルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒及びその製造方法 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】基板材料としてルテニウムナノシートを採用し、そこに金原子を堆積させて、高比表面積で安定した触媒作用を示すルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ルテニウムナノシートをコアとし、金原子の堆積物をシェルとしたことを特徴とするルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒によって上記課題を解決する。金原子の堆積物が、銅のアンダーポテンシャル析出法と金置換法とで1原子層以上の金原子堆積物として構成されていることが好ましい。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

金ナノ粒子は、CO酸化反応に対する触媒作用、プロピレンのエポキシ化反応、NO還元反応、ホルムアルデヒドの酸化反応、アンモニア酸化反応等、他の金属触媒には見られない特異な触媒活性を示すことから近年注目されている。しかし、金ナノ粒子は、その粒径が3nm以下になると融点が降下して室温に近づくため、安定に存在できないばかりか触媒比活性も低下することが知られている。そのため、安定な金ナノ粒子の粒径は3nm(<100m/g)であり、100m/gを超える比表面積を有した金触媒の合成は困難であるとされている(非特許文献1を参照)。

一方、金原子を原子平滑性の高い単結晶等に蒸着させることや、原子レベルで金原子を基板上に堆積させることで、金の利用率を上げることは可能である。しかし、基板がバルクのため、モデル電極には適しているが実用電極触媒への適用は難しく、高比表面積化とナノサイズ化は両立できていない。

ところで、ナノシートは大きな比表面積を有するとともに2次元的にバルクの性質を有し且つ平均配位数も高いことから、ナノ粒子よりも安定であり、これまでに種々のナノシートが報告されている。例えば特許文献1には、金属Ruナノシートをコアに用いたRuコア/Ptシェル型ナノシートをカーボンに担持した触媒が提案されている。

産業上の利用分野

本発明は、ルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、ルテニウムナノシートをコアとし、金をシェルとしたルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒が炭素に担持された触媒であって、金の融点降下による不安定さがなく、高比表面積で安定した触媒作用を示すルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ルテニウムナノシートをコアとし、金原子の堆積物をシェルとしたことを特徴とするルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒。

【請求項2】
前記金原子の堆積物が、銅のアンダーポテンシャル析出法と金置換法とで1原子層以上の金原子堆積物として構成されている、請求項1に記載のルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒。

【請求項3】
ルテニウムナノシートを準備する工程と、前記ルテニウムナノシート上に銅のアンダーポテンシャル析出法と金置換法とにより金シェルを形成する工程と、を有することを特徴とするルテニウム金コアシェルナノシート構造型触媒の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018042354thum.jpg
出願権利状態 公開
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