JOPSS:検索結果一覧

検索結果：　13 件中 1件目～13件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

論文

Structure of active sites of Fe-N-C nano-catalysts for alkaline exchange membrane fuel cells

岸浩史*; 坂本友和*; 朝澤浩一郎*; 山口進*; 加藤豪士*; Zulevi, B.*; Serov, A.*; Artyushkova, K.*; Atanassov, P.*; 松村大樹; et al.

Nanomaterials (Internet), 8(12), p.965_1 - 965_13, 2018/12

https://doi.org/10.3390/nano8120965

被引用回数：11 パーセンタイル：49.2(Chemistry, Multidisciplinary)

Platinum group metal-free catalysts based on transition metal-nitrogen-carbon nanomaterials have been studied by a combination of in situ X-ray spectroscopy techniques, high-resolution transmission electron microscope, Mssbauer spectroscopy, electrochemical methods and density functional theory. Fe-N-C oxygen reduction reaction electrocatalysts were synthesized by varying several synthetic parameters to obtain nanomaterials with different composition and morphology. Associated with Fe-N motive and the presence of Fe metallic particles in the electrocatalysts showed the clear differences in the variation of composition; processing and treatment conditions of sacrificial support method. From the results of material characterization; catalytic activity and theoretical studies; Fe metallic particles (coated with carbon) are main contributors into the HO $_{2}$ $^{-}$ generation.

論文

Study of catalytic reaction at electrode-electrolyte interfaces by a CV-XAFS method

草野翔吾*; 松村大樹; 朝澤浩一郎*; 岸浩史*; 坂本友和*; 山口進*; 田中裕久*; 水木純一郎*

Journal of Electronic Materials, 46(6), p.3634 - 3638, 2017/06

https://doi.org/10.1007/s11664-016-5259-x

被引用回数：3 パーセンタイル：19.84(Engineering, Electrical & Electronic)

A method combining cyclic voltammetry (CV) with X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy, viz. CV-XAFS, has been developed to enable in situ real-time investigation of atomic and electronic structures related to electrochemical reactions. We use this method to study the reaction of a Pt/C cathode catalyst in the oxygen reduction reaction (ORR) in an alkaline electrolyte. It was found that the current induced by the ORR was first observed at approximately 0.08 V versus Hg/HgO, although the Pt valence remained almost unchanged. The electronic structure of the catalytic surface in the ORR was observed to be different in the negative and positive scan directions of CV measurements. Hydrogen adsorption is also discussed on the basis of the observation of this spectral change. We have demonstrated that CV-XAFS provides dynamical structural and electronic information related to electrochemical reactions and can be used for in situ real-time measurements of a catalyst.

論文

NiO/Nb $_{2}$ O $_{5}$ /C hydrazine electrooxidation catalysts for anion exchange membrane fuel cells

坂本友和*; 増田晃之*; 吉本光児*; 岸浩史*; 山口進*; 松村大樹; 田村和久; 堀彰宏*; 堀内洋輔*; Serov, A.*; et al.

Journal of the Electrochemical Society, 164(4), p.F229 - F234, 2017/01

https://doi.org/10.1149/2.0281704jes

被引用回数：13 パーセンタイル：43.47(Electrochemistry)

NiO/ Nb $_{2}$ O $_{5}$ /C (8:1), (4:1), (2:1), NiO/C, and Ni/C catalysts for hydrazine electrooxidation were synthesized by an evaporation drying method followed by thermal annealing. Prepared catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), high-angle annular dark field scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM), energy dispersive X-ray spectrometry (EDS), and X-ray absorption fine structure (XAFS). The highest catalytic activity in mentioned above reactionwas found for Ni/C, followed by: NiO/Nb $_{2}$ O $_{5}$ /C (8:1), NiO/Nb $_{2}$ O $_{5}$ /C (4:1). NiO/Nb $_{2}$ O $_{5}$ /C (2:1) whiles NiO/C has almost no activity for hydrazine oxidation. It was explained by oxygen defect of NiO in NiO/ Nb $_{2}$ O $_{5}$ /C from XAFS analysis. The selectivity hydrazine electrooxidation as measured by ammonia production resulted in observation that metallic Ni surface facilitates N-N bond breaking of hydrazine, which was confirmed by density functional theory (DFT) calculations.

論文

Mechanism study of hydrazine electrooxidation reaction on nickel oxide surface in alkaline electrolyte by in situ XAFS

坂本友和*; 岸浩史*; 山口進*; 松村大樹; 田村和久; 堀彰宏*; 堀内洋輔*; Serov, A.*; Artyushkova, K.*; Atanassov, P.*; et al.

Journal of the Electrochemical Society, 163(10), p.H951 - H957, 2016/08

https://doi.org/10.1149/2.0571610jes

被引用回数：30 パーセンタイル：76.46(Electrochemistry)

The catalytic process takes place on nickel oxide surface of a Ni oxide nano-particle decorated carbon support (NiO/C). In-situ X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy was used to investigate the reaction mechanism for hydrazine electrooxidation on NiO surface. The spectra of X-ray absorption near-edge structure (XANES) of Ni K-edge indicated that adsorption of OH $^{-}$ on Ni site during the hydrazine electrooxidation reaction. Density functional theory (DFT) calculations were used to elucidate and suggest the mechanism of the electrooxidation and specifically propose the localization of electron density from OH $^{-}$ to 3d orbital of Ni in NiO. It is found that the accessibility of Ni atomic sites in NiO structure is critical for hydrazine electrooxidation. Based on this study, we propose a possible reaction mechanism for selective hydrazine electrooxidation to water and nitrogen taking place on NiO surface as it is applicable to direct hydrazine alkaline membrane fuel cells.

論文

アニオン形燃料電池用非白金系電極触媒の開発

坂本友和*; 岸浩史*; 山口進*; 田中裕久*; 松村大樹; 田村和久; 西畑保雄

表面科学, 37(2), p.78 - 83, 2016/02

https://doi.org/10.1380/jsssj.37.78

自動車のゼロエミッション化は、環境対策技術における重要な取り組みの1つであり、そのうえで燃料電池車の開発は重要となっている。燃料電池車が普及する上で重要なのは、燃料コストが低く、インフラ整備が容易であることであり、これを満たすのは、電池材料が非貴金属で構成可能であり燃料が液体である、ヒドラジンを燃料とするアニオン形燃料電池である。我々はこのヒドラジンを燃料とするアニオン形燃料電池を開発しており、すでに2013年に試作車が完成する段階まで進んでいる。本稿では、燃料電池の心臓部である、電極触媒の開発について解説する。

論文

Towards optimizing the performance of self-regenerating Pt-based perovskite catalysts

Jarrige, I.*; 石井賢司; 松村大樹; 西畑保雄; 吉田雅洋*; 岸浩史*; 谷口昌司*; 上西真里*; 田中裕久*; 笠井秀明*; et al.

ACS Catalysis, 5(2), p.1112 - 1118, 2015/02

https://doi.org/10.1021/cs501608k

被引用回数：18 パーセンタイル：43.96(Chemistry, Physical)

Self-regenerating automotive catalysts owe their remarkable performance to the repeated motion of the precious metal atoms in and out of the perovskite lattice under fluctuating oxidizing and reducing conditions, preventing coalescence of the metal nanoparticles. Here we use resonant inelastic X-ray scattering to characterize the occupied and unoccupied Pt 5d states in two self-regenerating Pt-perovskite catalysts, CaTi $_{0.95}$ Pt $_{0.05}$ O and CaZr $_{0.95}$ Pt $_{0.05}$ O. Upon reduction, the element and symmetry-specific charge excitation spectra reveal a sizeable hybridization between the Pt 5d and the Ti 3d or Zr 4d states at the interface between the nanoparticles and the perovskite, which involves the occupied states and is thus invisible in X-ray absorption spectra. A correlation is found between the strength of this d-band hybridization and the proportion of Pt nanoparticles that remain buried below the surface during reduction, indicating that the motion of the Pt atoms towards the surface is hindered by this hybridization specifically, rather than by the Pt-O bonding. These results provide direct evidence that the strength of the metal-metal d-band hybridization plays a pivotal role in determining the efficiency of self-regeneration in perovskite catalysts.

論文

In situ XAFS and HAXPES analysis and theoretical study of cobalt polypyrrole incorporated on carbon (CoPPyC) oxygen reduction reaction catalysts for anion-exchange membrane fuel cells

朝澤浩一郎*; 岸浩史*; 田中裕久*; 松村大樹; 田村和久; 西畑保雄; Saputro, A. G.*; 中西寛*; 笠井秀明*; Artyushkova, K.*; et al.

Journal of Physical Chemistry C, 118(44), p.25480 - 25486, 2014/11

https://doi.org/10.1021/jp507534f

被引用回数：15 パーセンタイル：44.91(Chemistry, Physical)

Non-noble metal electrocatalysts not only are a solution to limited resources but also achieve higher efficiency for fuel cells, especially in alkaline media such as alkaline membrane fuel cells. Co-polypyrrole-based electrocatalysts provide high oxygen reduction reaction (ORR) reactivity, but the active sites and reaction mechanism have yet to be elucidated fully. In this study, ex situ and in situ synchrotron characterization and theoretical study have been combined to evaluate the ORR mechanism on two possible active sites consisting of Co coordinated with pyrrolic nitrogen and Co coordinated with pyridinic nitrogen.

論文

A Theoretical study of the reactivity of Cu $_{2}$ O(111) surfaces; The Case of NO dissociation

岸浩史*; Padama, A. A. B.*; Arevalo, R. L.*; Moreno, J. L. V.*; 笠井秀明*; 谷口昌司*; 上西真里*; 田中裕久*; 西畑保雄

Journal of Physics; Condensed Matter, 24(26), p.262001_1 - 262001_5, 2012/07

https://doi.org/10.1088/0953-8984/24/26/262001

被引用回数：9 パーセンタイル：38.32(Physics, Condensed Matter)

NO分子解離に関するCu(111)とCu $_{2}$ O(111)表面の電子状態を密度汎関数理論を用いた第一原理計算で比較した。NO分子の解離吸着反応の活性点として3回対称性のある銅原子及び酸素原子について注目した。銅原子と酸素原子の相互作用により、活性障壁が消失し、フェルミ準位直上に非占有状態が生じる。これらの知見はNO還元反応のための脱貴金属触媒の実現に向けて重要である。

論文

NO dissociation on Cu(111) and Cu $_{2}$ O(111) surfaces; A Density functional theory based study

Padama, A. A. B.*; 岸浩史*; Arevalo, R. L.*; Moreno, J. L. V.*; 笠井秀明*; 谷口昌司*; 上西真里*; 田中裕久*; 西畑保雄

Journal of Physics; Condensed Matter, 24(17), p.175005_1 - 175005_6, 2012/05

https://doi.org/10.1088/0953-8984/24/17/175005

被引用回数：38 パーセンタイル：78.54(Physics, Condensed Matter)

Cu(111)表面とCu $_{2}$ O(111)表面におけるNO分子の解離をスピン分極密度汎関数理論によって調べた。これはNOx還元反応のための銅をベースにした触媒の可能性を探るものである。吸着したNO分子の解離はどちらの表面でも起こる。酸化銅表面では遷移状態を経て反応が進むが、銅表面では途中でNO分子の脱離が起こる可能性があることが分かった。酸化銅の最表面に銅原子を配置することにより電子状態を変化させ、NO分子の吸着解離反応を制御できることが分かった。

論文

イオンマイクロサージェリー治療用ペンシルビーム形成システムの検討

荒川和夫; 及川将一*; 島田博文*; 神谷富裕; 中野隆史*; 遊佐顕*; 加藤弘之*; 佐藤隆博; 上松敬; 柏木啓次; et al.

Proceedings of 4th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 32nd Linear Accelerator Meeting in Japan (CD-ROM), p.279 - 281, 2007/00

サブミリサイズに集束したイオンビームを用い、微小な病変部位を高精度で治療する技術はイオンマイクロサージェリー治療と呼ばれている。本研究では、脳下垂体腫瘍と眼疾患である加齢黄斑変性症を想定症例として、イオンマイクロサージェリー治療用ビーム形成システムを検討した。イオンマイクロサージェリー治療には、ビーム径0.1mmから1.0mmの平行度の高いペンシルビームの形成が要請されている。そこで、ペンシルビーム形成システムとして、ビームのエミッタンスを規定する2組のスリットシステム,エネルギー分析機能を有する2台の45 $^{circ}$ 偏向電磁石,3連四重極電磁石等から構成され、アイソセンターにおいて1:1で結像するようなテレスコピックな系を検討した。TRANSPORTコードを用いてイオン光学計算を行い、ペンシルビーム形成に必要な電磁石等の必要数量とその最適配置を求めた。さらに、加齢黄斑変性症に対する照射位置決めシステムを検討するとともに、重イオンビーム照射実験により眼底造影剤からの誘起蛍光画像の観測とスペクトルの計測に成功した。

口頭

マイクロイオンビームの生命科学応用

福田光宏; 荒川和夫; 佐藤隆博; 奥村進; 齋藤勇一; 柏木啓次; 宮脇信正; 百合庸介; 石井保行; 小林泰彦; et al.

no journal, ,

イオン照射施設TIARAでは、数百MeV級の重イオンを1個1個制御しながら1ミクロンの照準精度で細胞を狙い撃つマイクロイオンビーム形成技術及びシングルイオンヒット技術の開発を世界に先駆けて進めている。低線量放射線の生物影響の解明を目指し、マイクロイオンビームで細胞をピンポイントで狙い撃ちしてバイスタンダー効果等の放射線応答を実験的に初めて明らかにした。マイクロビーム形成技術をサブミリサイズのペンシルビーム形成に応用し、複雑な形状をした小さながんを治療する革新的なマイクロサージャリー技術について設計研究を行った。講演では、マイクロイオンビームの医学・医療・生物学応用を目指した研究開発の現状について報告する。

口頭

小さな癌を切らずに治すイオンマイクロサージェリー治療技術

荒川和夫; 福田光宏*; 島田博文*; 酒井卓郎; 佐藤隆博; 及川将一*; 上松敬; 柏木啓次; 奥村進; 倉島俊; et al.

no journal, ,

脳下垂体腫瘍,脳動静脈瘤及び加齢黄班変性症を対象症例として、イオンマイクロサージェリー治療照射に必要なビームサイズ,体内患部位置(深さ),患部の大きさ,照射線量,照射回数などの検討、及び炭素イオンの必要エネルギー,粒子数,ビームスポットの体内での拡がり,エネルギー幅の拡がり等の物理的な検討を行った。さらに、マイクロサージェリー治療照射ビームラインのイオン光学計算を行い、ビーム径100m1mmの平行度の高い0.11.0mmのペンシルビームを形成する解を得るとともに、四重極電磁石,偏向電磁石,レンジシフターなどの構成要素とその最適配置位置を得た。照射技術として、レンジシフターとビームスキャニング電磁石の組合せにより、脳下垂体腫瘍等頭頚部内の深部を精密に照射するためのディスクリートスポットスキャニングシステムと重イオンビーム誘起蛍光測定法を用いた加齢黄班変性症に対する照射位置決めシステムを検討した。

口頭

加齢黄斑変性症に対する重粒子線によるマイクロサージェリー治療技術の開発研究

島田博文*; 及川将一*; 佐藤隆博; 田口光正; 奥村進; 加藤弘之*; 遊佐顕*; 酒井卓郎; 福田光宏*; 佐藤拓*; et al.

no journal, ,

イオンマイクロサージェリー治療で狭小・微細領域にある患部を正確に3次元精密照射するためには、従来の粒子線治療よりも精密な照射位置決め法、すなわち照準法の開発が必要不可欠である。加齢黄斑変性症に対する照射位置決め法として、眼底蛍光造影剤を用いて、眼底カメラにより患部位置を観察する方法を検討した。この方法は、飛程をレンジシフターで微調しながら重粒子線を照射することにより、患部に投与された眼底蛍光造影剤であるインドシアニングリーン(Indocyanine Green: ICG)等からの発光画像を観測して照射位置を決めるというものである。本研究では、眼底カメラを用いた照射位置決めシステムの検討と、220MeV及び320MeV炭素イオンを用いたICGとフルオレセインの発光測定の基礎実験を行った。その結果、人体に投与した際のICGの最高血中濃度( $1.9times10^{-2}$ mg/mL, $1.3times10^{-5}$ M)における発光画像を取得した。