【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0134
利用課題名 / Title
STEM-EDSを用いた金属酸化物上への白金担持観察と触媒活性の関係
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
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
ナノ粒子/ Nanoparticles,燃料電池/ Fuel cell
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)
松村 碧輝
所属名 / Affiliation
神奈川大学 松本研究室
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
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-504：200kV電界放出形透過電子顕微鏡（JEM-2100F2）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
本研究室では、以前から白金の電子状態が変化することで、触媒活性に有意差が生じることを報告している。電子状態を変化させる手段として、合金化および担持体の変更が挙げられる。本研究では、担持体を変化させることによる電子状態の変化を確認することを目的とした。そのため、触媒として使用される白金が金属酸化物上にのみ固定されていることを確認する必要があった。このため、STEM-EDXを用いて、カーボンブラック、金属酸化物、白金の状態を直接観察することが必須であった。
実験 / Experimental
サンプルの作製にあたってはカーボンブラックに金属酸化物をコーティングさせた物を用意した。このサンプルに紫外光を当てることにより生じる金属酸化物の励起電子を利用する事で、白金イオンの還元を行い金属酸化物上に白金を担持した。
結果と考察 / Results and Discussion
今回合成を行ったサンプルはSTEMーEDXで状態の確認を行ったところ、図1から金属酸化物上に白金が担持されている事が確認された。また図2 図3から通常の白金カーボンブラックと比較し反応開始電位が変化することで電極触媒のもつ過塩素酸水溶液中におけるメタノール酸化反応に対する触媒活性が変化している事も確認された。これは担持体の違いによって白金の電子状態に変化がみられたものだと考えられる。今後は実際に電子状態の様子を光学系機器などを用いる事で分析を行う必要がある。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
STEM-EDXによる各触媒の元素分布
各触媒の反応開始電位と0.6 Vにおける電流密度の関係
過塩素酸 0.1 M メタノール 0.5 M 水溶液中における各触媒のサイクリックボルタンメトリー (10mV/s)
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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.
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