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Li, Z.*; He, T.*; 松村 大樹; Miao, S.*; Wu, A.*; Liu, L.*; Wu, G.*; Chen, P.*
ACS Catalysis, 7(10), p.6762 - 6769, 2017/10
被引用回数：158 パーセンタイル：96.49(Chemistry, Physical)We report herein that the single-atom alloy (SAA) made of atomically dispersed Pt on the surface of Ni particles (Pt is surrounded by Ni atoms) exhibits improved catalytic activity on the hydrolytic dehydrogenation of ammonia-borane, a promising hydrogen storage method for onboard applications. Specifically, an addition of 160 ppm of Pt leads to ca. 3-fold activity improvement in comparison to that of pristine Ni/CNT catalyst. The turnover frequency based on the isolated Pt is 12000 mol
mol
min, which is about 21 times the value of the best Pt-based catalyst ever reported. Our simulation results indicate that the high activity achieved stems from the synergistic effect between Pt and Ni, where the negatively charged Pt (Pt
) and positively charged Ni (Ni
) in the Pt-Ni alloy are prone to interact with H and OH of H
O molecules, respectively, leading to an energetically favorable reaction pathway.
宇田川 昂; 弓立 浩三*; 工藤 久明; 貴家 恒男; 森野 美樹*; 瀬口 忠男
JAERI-Tech 95-007, 25 Pages, 1995/02
人工衛星構造材料としてのエポキシ樹脂複合材、および長期間の運用を行う宇宙用材料として有望とされるポリイミド(PMR-15)複合材である2種類の炭素繊維強化プラスチック(CFRP)に対する宇宙環境の影響を調べた。これらの材料に対する耐宇宙環境性は電子、陽子、原子状酸素、および熱サイクルに曝したあとの機械特性の変化から評価した。その結果、PMR-15をマトリックスとするCFRPは、宇宙環境において優れた性能を持つことが明らかとなった。また、電子と陽子の照射を比べても、CFRPの機械特性に違いがないことを明らかにした。
山田 礼司; 曽根 和穂
Journal of Nuclear Materials, 120(1), p.119 - 121, 1984/02
被引用回数：14 パーセンタイル：96.54(Materials Science, Multidisciplinary)陽子と原子状水素の同時照射による黒鉛材料の化学スパッタリング(メタン生成)収率の測定を行なった。このときの陽子のエネルギーは1KeV、原子状水素のエネルギーは熱エネルギーである。同時照射では0.03CH
/H
以上の収率を示し、陽子照射によってメタン生成が加速されることを示している。このメカニズムとして、陽子が表面層に照射損傷を作り、これがメタン生成の活性化を促すためと考えられる。
曽根 和穂; 山田 礼司
応用物理, 53(3), p.217 - 221, 1984/00
最近、核融合装置の第一壁は、JT-60の例からもわかるように、低Z材料(炭素材料、SiC、TiCなど)を使用することが普通になってきている。しかし低Z材料では、水素と化学反応して損耗していく化学スパッタリングが無視できない場合が多い。ここではこれらの材料における化学スパッタリング研究の最近の動きについて、著者らの経験をまじえながら解説した。タングステンをダイバータ板として使用する場合の酸素との反応についても若干ふれた。
広岡 慶彦; 永栄 円*; 佐野 忠雄*
Journal of Nuclear Materials, 116, p.206 - 210, 1983/00
被引用回数：2 パーセンタイル：35.16(Materials Science, Multidisciplinary)W-フィラメントにより生成された原子状水素を含む、原子/分子混合水素ビームとグラファイトの反応挙動が検討された。反応生成物は、主として、メタンであり、メタンの生成確率の温度依存性は、その反応が見かけ上負の活性化エネルギを持つ事を示した。
粉末およびUO・黒鉛混合粉末から高温で放出される核分裂生成ヨウ素の化学形福田 健; 半田 宗男; 柴 是行
JAERI-M 5846, 10 Pages, 1974/09
軽照射したUO粉末およびUO・黒鉛混合粉末から高温で不活性ふん囲気中に放出される核分裂生成ヨウ素の化学形は、従来、サーモクロマトグラフ実験における沈着温度が元素状ヨウ素の場合と異なって高いこと、および合成したUIの沈着温度と一致することを主な根拠としてUIであると推定されてきた。しかし、これらの実験に用いられた元素状ヨウ素およびUIは核分裂生成ヨウ素より数桁多い量のものであった。本実験において、元素状ヨウ素の沈着温度はその量的依存性が著しく、微小量になると(おそらくは化学吸着が原因で)高くなる傾向があることを見出した。そして、当の核分裂ヨウ素の沈着温度と、それと同等量の元素状ヨウ素の沈着温度との比較から、その化学形はUIでなく、原子状と考えるのが妥当であることが判明した。
7再構成構造面内のストレス測定魚住 雄輝; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(111)表面ではダイマーやアドアトム形成により表面エネルギーが減少した再構成構造を形成し、バルクと異なる表面特有のストレスを有することがD.Vanderbiltによる理論計算によって示されている。前回の報告では、Si(111)77基板および水素終端処理を施したH-Si(111)11基板にMBE法によりGe(111)55再構成構造を形成し、両基板の表面ストレス値を比較することでSi(111)77再構成構造とH-Si(111)11構造の差が1.6N/mであることを実験値として得た。今回、室温および380
Cに加熱したSi(111)77基板に原子状水素が吸着する過程をRHEEDと表面ストレス測定法によるその場観察を実施した。その結果、表面構造がSi(111)77からSi(111)11に変化し、Si表面の水素終端化を確認した。表面ストレス測定では原子状水素吸着と同時に表面ストレスが緩和する様子を捉え、原子状水素吸着時に発生する欠陥が最も抑制され、かつモノハイドライドで終端される5,000Langmuir条件で1.7N/mを示した。本結果は、理論計算値と良い一致を示しており、Si(111)77再構成構造形成時の表面ストレス値を実測することに成功した。
魚住 雄輝; 朝岡 秀人
no journal, ,
真空中でSi(111)表面の不純物を除去すると理想のバルク表面構造(11構造)に対して7倍の周期構造(77構造)を形成する。バルクと表面の構造差から77面内にストレスが発生することはVanderbiltの理論計算で明らかにされているものの、その実証報告例は少なく、半導体デバイスに実装されるSi基板のストレスに関する知見は理論計算に基づいて検討されているのが実情である。今回、Si(111)表面の構造変化時における面内ストレスを計測し、理論計算との整合性を評価した。基板調整:Si(111)基板に水素終端処理を施すことで理想バルク表面を模擬したH-Si(111)11構造を作製した。また、表面処理したSi(111)基板を真空中で加熱することによりSi(111)77構造を作製した。実験1: Si(111)77, H-Si(111)11へのGe成長時における水素脱離過程のストレスその場観察を実施した結果、両基板上にGe(111)55構造が形成され、膜厚に比例して増加する圧縮ストレスを捉えた。両者の比較により77構造と11構造のストレス差(1.6N/m)を実験的に観測することに成功した。実験2: Si(111)77基板に原子状水素を照射した結果、表面構造はH-Si(111)11へと変化し、水素吸着により表面ストレスが1.7N/m緩和する様子を捉えた。実験1、2の結果と計算値1.66N/mは良い一致を示し、真空中に存在する77構造内のストレスを初めて計測することに成功した。
後藤 亜紀*; 山下 真一*; 喜多村 茜; 田川 雅人*
no journal, ,
原子状酸素(Atomic oxygen: AO)は、地球周回低軌道に存在する残留大気の主成分であり、人工衛星などの宇宙機に重大なハザードをもたらす原因の一つである。このAOは、宇宙機周回速度の約8km/s(並進エネルギー約5eV)を相対速度として宇宙用熱制御材料として使用されている高分子材料に衝突し、表面を酸化及び浸食することによって機械特性や熱光学特性を低下させる。このため、AO照射による高分子材料の劣化予測及び防護技術の確立は不可欠である。AO照射装置を用いた先行研究では、AOとの相互作用によって、高分子材料表面にナノ及びマイクロメートルオーダーの針状突起(微視的突起構造)が形成されることが報告されている。我々は、AOが有する高分子材料表面の微視的突起構造形成能に着目した。これまでに、宇宙機設計の観点から、AOと高分子材料表面の相互作用に関して、質量損失、反応生成物(反応初期過程)、機械及び熱光学的変化など「巨視的」または「反応量論的」な理解が報告されている。しかしながら、「微視的」な突起構造の形成メカニズムの詳細は、よく分かっていない。AO照射による微視的突起構造の形成は、材料表面の「浸食劣化」ではあるが、積極的な「表面改質」とも言える。本研究では、AO照射による高分子材料の表面改質技術の開発と応用展開を目的として、AOと高分子材料の相互作用により形成される微視的突起構造の形成メカニズム及び形状制御方法を検討した。微視的形状形成メカニズム及び形状制御方法を明らかにするためには、表面形状を決定づけるAOビームと高分子材料の化学的特性に関するパラメータの抽出が重要である。本研究では、AOビームのフルエンス、化学組成及び構造(側鎖の有無や含有官能基)がもたらす微視的突起構造への影響について、高分子材料の表面観察を通して検討した結果を報告する。
後藤 亜紀*; 山下 真一*; 喜多村 茜; 田川 雅人*
no journal, ,
原子状酸素(Atomic oxygen: AO)は、地球周回低軌道に存在する残留大気の主成分である。相対速度約8km/s(並進エネルギー約5eV)で人工衛星などの宇宙機に衝突し、熱制御材料として使用されている高分子材料を酸化・浸食など重大な損傷を与える。そのため、AO照射による高分子材料の劣化予測及び防護技術の確立は不可欠である。先行研究では、AO照射により高分子材料表面にナノ及びマイクロメートルオーダーの針状突起(微視的突起構造)が形成されることが報告されている。宇宙機設計の観点から、AO照射による高分子材料の「巨視的」または「反応量論的」な観点(質量損失、反応生成物(反応初期過程)、機械及び熱光学的変化など)が報告されているものの、「微視的」な突起構造の形成メカニズムの詳細は明らかにされていない。そこで我々はAO照射による微視的突起構造の形成に着目した。本研究では、化学組成が単純な汎用炭化水素系高分子材料である、低密度ポリエチレン(LDPE-A及びLDPE-B), ポリプロピレン(PP), ポリスチレン(PS)の市販フィルムにAOを照射し、FE-SEMで表面の微細構造を観察した。結果として、一定のAOフルエンスに達すると均一な密度での突起構造が形成されるようになり、それ以上フルエンスが高くなると突起構造の集積化や陥没穴の形成などが生じ、表面形状が複雑化することがわかった。AO照射により形成される突起密度の最大値は、PP 
LDPE PSの順で高くなり、高分子材料の化学構造に依存することがわかった。
後藤 亜紀*; 山下 真一*; 喜多村 茜; 田川 雅人*
no journal, ,
原子状酸素(Atomic oxygen: AO)は、地球周回低軌道に存在する残留大気の主成分であり、人工衛星などの宇宙機に重大なハザードをもたらす原因の一つである。このAOは、宇宙機周回速度の約8km/s(並進エネルギー約5eV)を相対速度として宇宙用熱制御材料として使用されている高分子材料に衝突し、表面を酸化及び浸食することによって機械特性や熱光学特性を低下させる。このため、AO照射による高分子材料の劣化予測及び防護技術の確立は不可欠である。AO照射装置を用いた先行研究では、AOとの相互作用によって、高分子材料表面にナノ及びマイクロメートルオーダーの針状突起(微視的突起構造)が形成されることが報告されている。我々は、AOが有する高分子材料表面の微視的突起構造形成能に着目し、未だ明らかにされていない形成メカニズム及び形状制御方法を検討した。本研究では、低密度ポリエチレン(LDPE), ポリプロピレン(PP), ポリスチレン(PS)にAOを照射し、走査型電子顕微鏡(FE-SEM)で表面形状を観察した。その結果、突起の密度は、PP LDPE PSの順で大きくなり、高分子材料の化学構造に起因することがわかった。
