Research Results 研究成果
ポイント
概要
クリーンエネルギーの必要性から、水素への期待は高まり、効果的に水素を製造する方法が望まれています。電気化学的に水から水素を発生する方法では、白金が高い触媒活性を示すことが知られていますが、白金は希少金属で非常に高価であることが課題です。半導体性の二次元物質であるMoS2は安価で、高い触媒活性を示すことが知られていましたが、その活性サイト(反応が起こる场所)に関しては議論がありました。また、MoS2のナノシートは半導体材料としても優れており、微細化の限界に近付きつつあるシリコンデバイスに代わる次世代半導体として、近年大きな注目を集めています。
九州大学大学院総合理工学府博士课程のマ?ゾンペン大学院生、同大学院総合理工学研究院のパブロ?ソリス-フェルナンデス特任准教授、吾郷浩树主干教授、名古屋大学大学院工学研究科の高桥康史教授、东北大学材料科学高等研究所(奥笔滨-础滨惭搁)の加藤俊顕准教授、筑波大学数理物质系の冈田晋教授、大阪大学产业科学研究所の末永和知教授、产业技术総合研究所の林永昌主任研究员、京都大学エネルギー理工学研究所の松田一成教授、熊本大学大学院先端科学研究部の原正大准教授らの研究グループは、化学蒸着法と呼ばれる方法により二次元半导体である惭辞厂2のナノリボンを基板上に高密度に成长させる方法を新たに开発し、ナノスケールの电気化学的な测定を通じて、ナノリボンの端が中心部の100倍近い触媒活性を示すことを见出しました。さらに、この惭辞厂2ナノリボンは半导体デバイスとしても优れた电気特性を示すことも明らかにしました。本研究成果は、クリーンエネルギーの开発に寄与するとともに、次世代半导体开発に大きく贡献すると期待されます。
本研究成果は、2025年1月9日(木)午前4時に、米国科学振興協会発行の学術誌 「Science Advances」にオンライン掲載されました。
吾郷主干教授からひとこと
密度のMoS2ナノリボンの端(エッジ)から 電気化学反応によって水素ガスが発生するイメージ
本研究で実现した惭辞厂2ナノリボンは、エッジの割合が极めて高いことから触媒として期待できるともに、2030年代の次世代半导体材料としても有望な材料です。今后は、迁移金属ダイカルコゲナイド(罢惭顿)の高集积化を进めるなど、さらにユニークでオリジナルな研究を进めていきます。
论文情报
掲載誌:Science Advances
タイトル:Lattice-guided growth of dense arrays of aligned transition metal dichalcogenide nanoribbons with high catalytic reactivity
著者名:Zongpeng Ma, Pablo Solís-Fernández, Kaito Hirata, Yung-Chang Lin, Keisuke Shinokita, Mina Maruyama, Kota Honda, Tatsuki Kato, Aika Uchida, Hiroto Ogura, Tomohiro Otsuka, Masahiro Hara, Kazunari Matsuda, Kazu Suenaga, Susumu Okada, Toshiaki Kato, Yasufumi Takahashi, Hiroki Ago
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