出願番号：2008-278243 ／ 特開番号：2009-131835 ／ 登録番号：5392812

【課題】大気圧下で且つ２００℃以下の反応温度で二酸化炭素を高い転化率で水素化できる触媒及びその触媒を用いた二酸化炭素の水素還元方法を提供する。

【解決手段】本発明に係る二酸化炭素の水素還元用触媒は、粉末状の担体にナノ粒子が分散担持された二酸化炭素の水素還元用触媒であって、前記ナノ粒子のうち９０％以上は粒径が１０ｎｍ未満の粒子であり、前記ナノ粒子は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｐｔ及びＡｕからなる群から選択される少なくとも一の金属粒子又は該金属粒子を含む材料粒子であることを特徴とする。

出願番号：2004-147046 ／ 特開番号：2005-32543 ／ 登録番号：4709995

【課題】ハロゲン気体等の有害ガスを発生させず、環境に配慮し、廃液中に含有される有用金属を回収し、資源とエネルギーの有効活用を図ることができる廃液に含有される有用金属の回収方法や、これに用いる装置を提供する。

【解決手段】気体が供給され該気体の正イオンを膜－電極接合体を介して流出するアノード２に、前記膜－電極接合体を介して中間液槽３を設置し、該中間液槽３にアニオン交換膜４を介して廃液槽６を設置し、該廃液槽に収納される有用金属がイオンとして含有される廃液中にアノードと接続される金属回収電極７を懸架し、アノードから流出する気体の正イオンと、廃液槽中の廃液に含有される陰イオンとを中間液槽３に移動させ、廃液中に含有される有用金属のイオンが中間液槽３に移動するのを抑制して有用金属を金属回収電極７上に電析させる。

出願番号：2017-093903 ／ 特開番号：2018-187582 ／ 登録番号：

【課題】炭化水素から水素を生成する際に、ＣＯ２フリー、あるいはＣＯ２の排出を抑制できる水素の製造方法
を提供する。

【解決手段】本発明の一態様は、２００℃以上２５０℃以下の温度において炭化水素を触媒２３に接触させるこ
とで、前記炭化水素が水素と炭素に分解する反応が進行することにより水素を製造する方法である。前記触媒２３は、担体に担持された金属または前記金属を含む材料であり、前記金属は、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）及びイリジウム（Ｉｒ）からなる群から選択される少なくとも一つの金属である。

出願番号：2015-039310 ／ 特開番号：2016-160127 ／ 登録番号：6501250

【課題】少なくとも表面にLiPON層を有するLiイオン伝導性微粒子の提供。

【解決手段】Li3PO4微粒子１１と、少なくとも前記Li3PO4微粒子表面に形成されたアモルファスのLiPON層１２と、を具備するLiイオン伝導性微粒子１３。Li3PO4微粒子１１を容器内に収容し、前記容器の内面に対向する電極を配置し、前記容器内に窒素ガス又は窒素を含むガスを導入し、前記容器内を真空排気し、前記電極と前記容器との間に電力を供給してプラズマを形成し、前記容器は振り子動作又は回転させることにより、Li3PO4微粒子１１表面にアモルファスのＬｉＰＯＮ層１２を形成する微粒子１３製造の製造方法。

(1)Energy Conversion into Hydrogen Gas Using Series Circuit of Organic Thin-film Solar Cells

Mol. Cryst. Liq. Cryst. 538 182 - 187 2011年03月

(2)Suppression of Potential Oscillations in PEFCs by Using Anode Catalyst Prepared by Polygonal Barrel-Sputtering Method

Fuel Cells 10 556 - 562 2010年06月

(3)Methanol oxidation on carbon-supported Pt-Ru and TiO2 (Pt-Ru/TiO2/C) electrocatalyst prepared using polygonal barrel-sputtering method

Electrochimica Acta 55 5874 - 5879 2010年01月

(4)CO oxidation on non-alloyed Pt and Ru electrocatalysts prepared by the polygonal barrel-sputtering method

Electrochimica Acta 54 4764 - 4770 2009年08月

(5)CO2 methanation property of Ru nanoparticle-loaded TiO2 prepared by a polygonal barrel-sputtering method

Energy&Environmental Science 2 315 - 321 2009年02月

(1)高活性二酸化炭素水素化触媒の創製とその実用化に向けた検討

地球温暖化の主因とされる二酸化炭素（CO2）の排出量削減と新たなエネルギー源の創成を両立するCO2水素化反応（CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O）は多角バレルスパッタリング法で調製したRu担持TiO2触媒を用いることで低温化する。本研究では、CO2水素化反応を最も低温化する担持金属種と担体の組合せを検討した。また、第一原理計算から、反応の低温化はRuのナノ粒子化による2つの素反応（CO + H → CHO、CH3 + H → CH4）のエネルギー障壁の低下に起因すると推測された。さらに、本反応の実用化に向けて、装置の改良による触媒収率の向上や大型装置による触媒の大量調製も検討した。

(2)新しい微粒子表面均一修飾法(バレルスパッタリング法)の開発とその応用

重要かつ有用な材料である「粉体」の機能化の方法として、粉体表面修飾が非常に有効であるが、現時点で利用されている表面修飾法には様々な制約(被修飾物、均一性、処理量等)があり、広く利用されていない。そこで、用いる粉体の種類(材料、サイズ)に制約を受けない新規な粉体表面修飾法・装置を開発・改良すると共に、その手法・装置を用いた新しい機能性粉体(あるいは機能性微粒子)の構築を目的とした研究を行った。
まず、新規な粉体微粒子表面修飾装置であるバレルスパッタリング装置の適応範囲を検討した。その結果、無機物、有機物、イオン結晶等の粉体微粒子が利用可能であり、また、金属、合金、酸化物等を粉体表面に均一修飾できることを示した。その修飾形態は薄膜から超微粒子上まで任意に制御可能であった。粉体微粒子の粒径適用範囲は、バレルスパッタリング装置に新たに振動機構や加熱機構を組み込む、或いは適切な攪拌部材を被修飾微粒子と同時に投入する事で、サブミクロン粒径の微粒子表面均一修飾が可能となった。
上記装置を用いた機能性微粒子の構築の一例として、固体高分子型燃料電池の電極触媒調製を行った。本装置により粒径2-3nmにそろったPt-Ru合金超微粒子を、平均粒径30nmのカーボンブラック表面に均一に、任意の組成比で修飾可能であった。調製した電極触媒の電気化学特性を評価したところ、単位重量あたりのPt量を市販の電極触媒と比較して1/10以下にしても同等の性能を発揮し、調製試料のCO耐性に関しても市販の触媒と同等またはそれ以上であった。その他、薄膜干渉効果を利用した色調材料の調製、またはボルトやナットなどの凹凸を持つ材料への表面均一修飾が可能である事を示した。

(3)ナノスケール規則性細孔内での半導体及び金属超微粒子の構築と電子遷移の量子制御

1)新しいメソ多孔体の合成と応用(阿部、田中)
バナジウムーリン酸化物(VP):VPの最適合成条件の検討から、合成溶液のpHが生成物の構造・結晶性に対して極めて重要な要素であり、pH2.4-2.7の範囲でのみヘキサゴナル相を有するVPの合成が可能なこと等を明らかにした。さらに、IR測定からVPはアモルファスなバナジウム・リン酸化物(V:P=2:1)で構成されていると結論した。
タングステン・リン酸化物(WP):WPの最適合成条件は、pH8.0-8.5、C_<12>TMA/Na_2WO_4・2H_2O=0.50、合成温度130°C、合成時間6hと決定した。IR,^<31>PMASNMR,ICP,化学分析測定から、WPの壁は欠損型Keggin構造を有するPW_<11>O^7_<39>ヘテロポリアニオンで構成されており、その組成式は〔CH_3(CH_2)_<11>N(CH_3)_3〕_6NaPW_<11>O^7_<39>と求められた。結果的にはWPはヘテロポリアニオンクラスター一界面活性剤の三次元配列した超構造体(ヘキサゴナル単位格子:a=b=3.85nm,c=1.57nm)であると結論した。
2)光機能性材料としての評価(阿部、田中)
CdS担持MCM-41(細孔直径:2.1nm)のUV-VISスペクトルでは吸収端のブルーシフト(550(CdSバルク)→450nm)、2つのエキシトンピーク(425nm(E_g=2.95eV),360(3.44))が認められた。これは、担持されたCdSナノ粒子の粒径が極めて均一であることを示す(TEMで確認)。一方、上記試料を用いて水の光分解反応を行うと、水素発生量は約1時間の誘導期後、光照射時間に依存して増加した(0.43mmol g^<-1>_<CdS>h^<-1>)。光照射8時間後の担持試料はCd/M-41-12でバルクCdSの3.7倍、Pt(0.075wt%)を担持した試料では9.3倍と増大した。