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Research Results 研究成果

混ざらない金属元素同士がナノ粒子化により均質に混じり合う謎を解明 -新しい機能物質創製への展開に期待-

2016.02.10
研究成果Physics & ChemistryMaterials

 合金は様々な分野において広く使われていますが、金属の组み合わせによっては水と油のように均质に混ざり合わないことが知られています。近年、元来混じり合わないことが知られている金属同士を原子レベルで混ぜ合わせる?元素间融合?と呼ばれるアプローチが注目を集めています。例えばパラジウムと白金、银とロジウムなどは通常は混ざることのない组み合わせとして知られていますが、原子レベルで均质に混じり合ったナノ粒子が合成されるようになってきました。混ざらないことで知られてきた组み合わせがなぜ混じり合うのか、単に特殊な条件下で混じり合っただけで、长い时间おいておくと分离してしまうのか、本质的なメカニズムは谜のままでした。本研究では、混ざらない元素がナノの世界では安定的に均质に混じり合い得ることを理论的に明らかにしました。混ぜたい元素を混ぜ、混ぜたくないものは混ざらないようにするなど混合状态を制御出来れば、优れた特性を持つ触媒や全く新しい材料?机能を有する金属ナノ粒子を自在に作り出すことが可能となり、大気汚染のないきれいな都市环境を支える自动车の排ガス浄化触媒、水素エネルギーの高効率利用を支える燃料电池用触媒、健康な暮らしを支える室内环境ホルモン分解触媒などその応用展开は无限に広がります。今回明らかにした成果に基づき新机能を有する材料设计をこれから展开していきます。
 本研究成果は、2016年2月10日(水)午前0時(米国東部時間)にアメリカ化学会誌『Journal of Physical Chemistry Letters』のオンライン版に掲載されました。

様々な配置の白金(笔迟、灰色)とパラジウム(笔诲、青緑色)からなる合金ナノ粒子の安定性を评価した结果。図中で下の方が安定。

研究者からひとこと

混じり合うことがない组み合わせとして教科书に载っている元素どうしを均质に混ぜ合わせるためのレシピを考える际の指针を明らかにすることができました。混じり合わないと思われてきた组み合わせは无数にあります。従来全く存在しない合金の创製に向けて研究を発展させていきたいと思っています。

  • 本研究についての详细は

论文情报

,Journal of Physical Chemistry Letters,
10.1021/acs.jpclett.5b02753

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