【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.19】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24JI0020

利用課題名 / Title

火炎噴霧熱分解法により調製したナノ粒子の観察

利用した実施機関 / Support Institute

北陸先端科学技術大学院大学 / JAIST

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

エネルギー貯蔵/ Energy storage,ナノ粒子/ Nanoparticles,ナノ多孔体/ Nanoporuous material,電子顕微鏡/ Electronic microscope

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)

藤原 翔

所属名 / Affiliation

国立大学法人金沢大学学術創成研究機構

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

東嶺 孝一

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

JI-008：原子分解能走査透過型電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

ワンステップでナノ粒子合成が可能な火炎噴霧熱分解(FSP)法を用いて、ナノ 触媒の開発を行っている。FSP法で調製することで酸化物表面に活性金属種を高分散させることが可能である。本課題では酸化物表面における活性金属種の分散状態を透過型電子顕微鏡および元素分布測定により観察する。

実験 / Experimental

火炎噴霧熱分解（FSP）法で調製した酸化物担持Ag触媒，CeO₂担持Ni触媒，Ni-SiO₂コア-シェル触媒の透過電子顕微鏡像およびネルギー分散型X線分光法を用いた粒子中における元素分布を測定した。酸化物担持Ag触媒は2-エチルヘキサン酸とアセトニトリルの混合液に酢酸銀、硝酸セリウム六水和物、ジルコニウムイソプロポキシド、ヘキサメチルジシロキサン、硝酸アルミニウム九水和物を溶解した前駆体を燃焼して調製した。CeO₂担持Ni触媒は2-エチルヘキサン酸とメタノールに酢酸ニッケル四水和物、硝酸セリウム六水和物、アセチルアセトナトランタン水和物、ジルコニウムイソプロポキシドを溶解した前駆体を燃焼して調製した。Ni-SiO₂コア-シェル触媒は2-エチルヘキサン酸とエタノールに酢酸ニッケル四水和物とオルトケイ酸テトラエチルを溶解した前駆体を燃焼して調製した。

結果と考察 / Results and Discussion

FSP法で調製した酸化物担持Ag触媒は担持した酸化物の種類によらず1~10 nmのAg粒子が担持されていることを確認した。
CeO₂担持Ni触媒にZrまたはLaを添加した触媒をFSP法で調製した場合、材料中にZrまたはLaが均一に分散していることを元素分布測定より明らかにした。また添加元素によらずNi粒子サイズは10～20nm程度であった。
FSP法で調製した50wt%Ni-SiO₂を5%H2-Ar中800℃で還元したところ5 nm程度のNi粒子がSiO₂によって覆われたコア-シェル構造が観察された。比較対象としてFSP法で調製したSiO₂に50wt%Niを含侵した触媒を観察すると、コアシェル構造は見られず、Ni粒子サイズは20 nm程度であった。この結果から、コアシェル構造によってNi粒子のサイズ増加が抑制されたと推察される。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

本成果の一部はエアロゾル学会誌（https://doi.org/10.11203/jar.40.36）に報告した。

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.

1. https://doi.org/10.11203/jar.40.36

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