ネットワーク型共同研究拠点を支える 人・環境と物質をつなぐイノベーション創出ダイナミック・アライアンス 研究者データベース

固体触媒など身の回りで汎用されている機能性材料は、多くの構成要素が複雑でかつ不均一に組み合わさった構造を有するため、材料の持つ機能がミクロ・ナノスケールで、どこで・どのように働き、劣化しているのか、といった情報は、これまでの分光学手法では空間的に平均化されてしまい、未だにブラックボックス化されています。これを明らかにすることは、多くの先端機能性材料の開発における有効な設計指針になると考えられます。

Functional Materials used today, such as heterogeneous catalysts, have multi-components and non-uniform structures, where information of where and how the material functionalities work or degrade, are hidden by the poor spatial resolution of conventional spectroscopic characterization methods. If these non-uniform and hidden aspects became available, it will be a great help for innovations of further advanced functional material.

放射光X線を用いたX線タイコグラフィー法をはじめとしたナノスケールのX線イメージング技術とX線吸収微細構造(XAFS)スペクトロスコピーを組み合わせたナノスケールの化学状態可視化技術の開発を推進します。特に固体触媒などが実際に働いているその場・オペランド条件下での計測環境の構築を目指します。また得られた高次元の化学状態可視化情報をデータマイニングなど情報科学と連携した解析を通して、これまで隠れていた材料機能の特性の定量・空間可視化を目指します。

(1) Development of chemical state visualization techniques by the combination of nano-scaled X-ray imaging, such as X-ray ptychography, and X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy, using synchrotron facilities. (2) Operando imaging-XAFS measurements of heterogeneous catalysts system in reaction condition. (3) Visualization of origins of material functionalities hidden by data-mining analysis techniques of 3-dimensional chemical state information.