研究者詳細

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ソン　ルイルイ
Song Ruirui
Song Ruirui
所属
金属材料研究所　附属先端エネルギー材料理工共創研究センター
職名
特任助教（研究）
学位

  • 博士 （工学） （東北大学）

経歴 2

  • 2022年10月 ～ 継続中
    東北大学　金属材料研究所 先端エネルギー材料理工共創研究センター　特任助教

  • 2021年4月 ～ 2022年9月
    独立行政法人日本学術振興会特别研究员

学歴 1

  • 東北大学　大学院工学研究科　知能デバイス材料学専攻

    2019年10月 ～ 2022年9月

所属学協会 1

  • 日本金属学会

    2019年10月 ～ 継続中

研究キーワード 3

  • 電気触媒

  • 多孔質金属/合金

  • 脱成分(デアロイング)

研究分野 2

  • ナノテク・材料 / 金属材料物性 /

  • ナノテク・材料 / 構造材料、機能材料 /

論文 9

  1. Development of 3D interconnected nanoporous TiZrHfNbTaNi high-entropy alloy via liquid metal dealloying and subsequent synthesis of (TiZrHfNbTaNi)O high-entropy oxide 査読有り

    35　5204-5215　2025年3月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/j.jmrt.2025.02.152 　

    ISSN：2238-7854

  2. Accelerated structural ordering during liquid metal dealloying and its effect on thermal coarsening of nanoporous refractory alloys 査読有り

    Takeshi Wada, Akira Nakata, Ruirui Song, Hidemi Kato

    247　116120-116120　2024年7月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/j.scriptamat.2024.116120 　

    ISSN：1359-6462

  3. Ultrafine nanoporous intermetallic catalysts by high-temperature liquid metal dealloying for electrochemical hydrogen production 査読有り

    Ruirui Song, Jiuhui Han, Masayuki Okugawa, Rodion Belosludov, Takeshi Wada, Jing Jiang, Daixiu Wei, Akira Kudo, Yuan Tian, Mingwei Chen, Hidemi Kato

    Nature Communications　13　(1)　2022年9月2日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41467-022-32768-1 　

    eISSN：2041-1723

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    Abstract Intermetallic compounds formed from non-precious transition metals are promising cost-effective and robust catalysts for electrochemical hydrogen production. However, the development of monolithic nanoporous intermetallics, with ample active sites and sufficient electrocatalytic activity, remains a challenge. Here we report the fabrication of nanoporous Co7Mo6 and Fe7Mo6 intermetallic compounds via liquid metal dealloying. Along with the development of three-dimensional bicontinuous open porosity, high-temperature dealloying overcomes the kinetic energy barrier, enabling the direct formation of chemically ordered intermetallic phases. Unprecedented small characteristic lengths are observed for the nanoporous intermetallic compounds, resulting from an intermetallic effect whereby the chemical ordering during nanopore formation lowers surface diffusivity and significantly suppresses the thermal coarsening of dealloyed nanostructure. The resulting ultrafine nanoporous Co7Mo6 exhibits high catalytic activity and durability in electrochemical hydrogen evolution reactions. This study sheds light on the previously unexplored intermetallic effect in dealloying and facilitates the development of advanced intermetallic catalysts for energy applications.

  4. Enlarging heat-treatment processing windows of Fe–Si–B–P–Cu–M nanocrystalline alloys by doping transition metal elements 査読有り

    Chuntao Chang, Zheng Xiang, Chengliang Zhao, Anding Wang, Ruirui Song, Deng Pan

    Journal of Alloys and Compounds　860　158420-158420　2021年4月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jallcom.2020.158420 　

    ISSN：0925-8388

  5. Regulation of Hierarchical Structure on Surface-enhanced Raman Scattering Characteristics of Nanoporous Metals 査読有り

    CAI Ronghui, SONG Ruirui, ZHANG Ling

    ACTA PHOTONICA SINICA　50　(6)　217-217　2021年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.3788/gzxb20215006.0629001 　

    ISSN：1004-4213

  6. Optical Sensor Assistant with Voltage Enrichment for Ultrasensitive Detection of Mercury Ions 査読有り

    Xuejian Zheng, Ling Zhang, Luyi Huang, Wei Li, Chao Ma, Ruirui Song, Luyang Chen, Heping Zeng

    ACS Omega　4　(4)　6175-6179　2019年4月30日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsomega.8b03505 　

    ISSN：2470-1343

    eISSN：2470-1343

  7. Hierarchical Nanoporous Copper Fabricated by One-Step Dealloying Toward Ultrasensitive Surface-Enhanced Raman Sensing 査読有り

    Ruirui Song, Ling Zhang, Fan Zhu, Wei Li, Zhenchuang Fu, Bin Chen, Mingwei Chen, Heping Zeng, Deng Pan

    Advanced Materials Interfaces　5　(16)　1800332-1800332　2018年8月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/admi.201800332 　

    ISSN：2196-7350

  8. Feasible synthesis of protein-templated zinc phosphate-supported Pt nanoparticle with enhanced electrocatalysis for methanol oxidation 査読有り

    Yingpan Song, Hongfei Ji, Minghua Wang, Linghao He, Ruirui Song, Zhihong Zhang

    Applied Surface Science　422　228-238　2017年11月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.apsusc.2017.06.018 　

    ISSN：0169-4332

  9. Manganese(II) phosphate nanoflowers as electrochemical biosensors for the high-sensitivity detection of ractopamine 査読有り

    Zhihong Zhang, Yuanchang Zhang, Ruirui Song, Minghua Wang, Fufeng Yan, Linghao He, Xiaozhong Feng, Shaoming Fang, Jihong Zhao, Hongzhong Zhang

    Sensors and Actuators B: Chemical　211　310-317　2015年5月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.snb.2015.01.106 　

    ISSN：0925-4005

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講演・口頭発表等 12

  1. 液体金属脱合金における温度依存的なナノ多孔質金属間化合物の形成 招待有り

    宋瑞瑞

    中国材料大会（2025）　2025年7月7日

  2. 金属溶湯脱成分法を用いた相分離Cu-Mo複合材料の作製

    阿部 将大, 宋瑞瑞, 和田 武, 加藤 秀実

    2024年9月20日

  3. 液体金属脱合金によるナノMoFe₂を含む非混和性Fe/Mg双連続複合材料

    唐 博聞, 宋 瑞瑞, 和田 武, 加藤 秀実

    日本金属学会2024年秋期(第175回)講演大会　2024年9月20日

  4. 液体金属脱合金によって作製した三次元ナノ多孔質MoS₂粉末をリチウムイオン電池負極として利用

    劉 家言, 宋 瑞瑞, 和田 武, 加藤 秀実

    日本金属学会2024年秋期(第175回)講演大会　2024年9月18日

  5. Temperature Dependence of Phase Evolution in Ligaments Effects on Fabricating Nanoporous Fe7Mo6 Intermetallic Compounds by Liquid Metal Dealloying

    宋瑞瑞

    日本金属学会2023年秋期(第173回)講演大会　2023年9月21日

  6. Ultrafine Porous Intermetallic Compounds by High-Temperature Liquid Metal Dealloying for Electrochemical Hydrogen Production

    Ruirui Song

    Fourth International Symposium on Nanoporous Materials by Alloy Corrosion　2023年4月25日

  7. Ultrafine Porous Intermetallic Compounds by High-Temperature Liquid Metal Dealloying for Electrochemical Hydrogen Production 招待有り

    宋瑞瑞

    The 2nd International Symposium on Design & Engineering by Joint Inverse Innovation for Materials Architecture (DEJI2MA)　2022年10月25日

  8. Liquid Metal Dealloying toward Nanoporous Mo-based Intermetallic Compounds for Efficient Hydrogen Production

    宋瑞瑞

    2021 MRS Fall Meeting & Exhibit　2021年12月7日

  9. Liquid Metal Dealloying toward Nanoporous Mo-based Intermetallic Compounds for Efficient Hydrogen Production

    宋瑞瑞

    第141回金属材料研究所講演会　2021年11月30日

  10. “Intermetallic Effect” on Ligament Coarsening during Liquid Metal Dealloying

    宋瑞瑞

    日本金属学会2021年秋期講演大会　2021年9月15日

  11. Nanoporous Mo-M Alloys Fabricated by Liquid Metal Dealloying for Efficient Hydrogen Evolution Electrocatalysts

    宋瑞瑞

    日本金属学会2021年春期講演大会　2021年3月19日

  12. Preparation of nanoporous molybdenum by liquid metal dealloying

    宋瑞瑞

    日本金属学会2020年春期講演大会　2020年3月18日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 4

  1. Developing Hierarchical Porous Intermetallic Catalysts Utilizing Elements with Significant Dissolution Temperature Disparity and Phase Transformation in Liquid Metal Dealloying

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grants-in-Aid for Young Scientsts

    2025年4月 ～ 2027年3月

  2. 固液相平衡の熱力学的制御による金属溶湯中の部分脱成分技術確立と新ポーラス合金創製

    和田 武, SONG RUIRUI, 奥川 将行, 加藤 秀実

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

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    （１）二元系前駆合金(前駆合金A-B, 金属浴C)= (Fe-Ni, Bi/Mg), (Mo-Ni, Bi/Mg）の金属溶湯部分脱成分：Fe-Ni前駆合金をBi-Ni溶湯に浸漬した際に生成するリガメント組成とBi-Ni溶湯組成の関係を明らかにして、様々な組成のポーラスFe-Ni合金を作製することに成功した。Mo-Ni前駆合金をBi-Ni溶湯に浸漬する実験では、Mo-Ni二元状態図に存在するすべての金属間化合物（Ni4Mo相、Ni3Mo相、NiMo相）のポーラス金属を得るためのBi-Ni溶湯組成を明らかにし、これを基にして1073KにおけるMo-Ni-Bi状態図のタイラインを検討した。 （２）部分脱成分反応速度・リガメント粗大化速度：Fe-Ni前駆合金をBi-Ni溶湯に浸漬する部分脱成分では、脱成分温度が従来の実験に比べて低いため、熱的な粗大化の影響が小さくなり、リガメントサイズが試料全体で一様になっていることが分かった。またMo-Ni前駆合金をBi-Ni合金に浸漬する部分脱成分では生成するポーラス金属の結晶（Ni4Mo相、Ni3Mo相、Ni7Mo7相）によってリガメントサイズが大きく変化することが分かった。特にNi7Mo7相（μ相）は原子を多数含む緻密で複雑な結晶構造を有するため他の化合物に比べて表面拡散が抑制さると考えられ、同一の脱成分条件で最もリガメントが微細なポーラス金属を生成した。 （３）ポーラスMo-Ni金属間化合物の触媒特性：三種類のポーラスMo-Ni金属間化合物の単位表面積あたりの触媒特性を評価したところ、Ni7Mo7相が最も優れた特性を示すことが分かった。次年度はこの金属間化合物に注目しポーラス構造最適化によって触媒性能向上を行う。

  3. 固液相平衡の熱力学的制御による金属溶湯中の部分脱成分技術確立と新ポーラス合金創製

    和田 武, 加藤 秀実, 奥川 将行, SONG RUIRUI

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月 ～ 2026年3月

  4. 金属溶湯脱成分法によるナノポーラスモリブデン合金の製造と応用

    宋 瑞瑞

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究種目：Grant-in-Aid for JSPS Fellows

    研究機関：Tohoku University

    2021年4月 ～ 2023年3月

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    水素製造反応触媒用のナノポーラスモリブデンコバルト金属間化合物の開発を完了しました。得られたナノポーラス構造の組成が均一であるように見える一連のNi-Co-Mo前駆体合金の製造が完了しました。 LMDプロセス中に温度と時間を調整することにより、ターゲットのナノ構造と組成が得られます。 9つのナノポーラスMo-Coの相組成に対して、d-金属触媒の特別な理論的再調整を実行する必要があります。最適化されたナノ構造と組成が完成し、ナノポーラスモリブデンコバルトの触媒性能が評価されました。上記の触媒の触媒活性と安定性の評価は完了しました。 Mo-Coシステムで得られたメカニズムは、Mo-FeシステムとMo-Crシステムにまで及びます。材料の調製条件を最適化することにより、より小さなサイズのMo-Co多孔質構造が得られ、その電極触媒性能が最適化されました。対称性と軌道の重なりの相組成が異なるため、異なる触媒活性が得られます。上記の材料を調製するための液体金属脱合金の熱力学および動力学を研究した。学術雑誌(Ruirui Song, Jiuhui Han*, Masayuki Okugawa, Rodion Belosludov, Takeshi Wada, Jing Jiang, Daixiu Wei, Yuan Tian, Mingwei Chen* & Hidemi Kato*. Ultrafine Nanoporous Intermetallic Catalysts by High-Temperature Liquid Metal Dealloying for Electrochemical Hydrogen Production, submitted to Nature Communications, Jan 10th, 2022, in revision.)の投稿が1件完了しました。