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ユニット合成法によるクラスター格子構造複合酸化物触媒の構築と接触酸化反応

研究課題

研究課題/領域番号 16360396
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関北海道大学

研究代表者

上田 渉  北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (20143654)

研究分担者 定金 正洋  北海道大学, 触媒化学研究センター, 助手 (10342792)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
2005年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
2004年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード複合金属酸化物 / 自己組織化 / ユニット合成 / ポリオキソメタレート / 水熱合成 / モリブデン / バナジウム / ポリオキソモリブデート / パナジウム
研究概要

触媒酸化反応はこれまで著しく発展し、化学工業にとって欠くことのできない存在となった。今後もその重要性はさらに増すと予想されるが、残された触媒酸化反応の多くは難度が高くなっている。これら高難度選択酸化反応を成し遂げる触媒開発には原子・ナノレベルでの触媒構造構築と機能構築が重要と考えられる。
従来の無機合成で行われている、混合原料を高温に加熱する、所謂「mixed and baked法」から、必要な構成ユニットをあらかじめ構築し、これを自己組織化させる「ユニット法」に進化させ、クラスター格子を有する結晶構造体の形成を促し、酸化触媒としての高性能化を目指している。
平成16年度に行ったユニット合成原料の探査、合成に基づき、平成17年度はアルカン高選択酸化活性を有するMo-V系複合金属酸化物のユニット合成法の開発を行った。成果を以下にまとめる。
(1)Mo-V-Sb系複合金属酸化物合成において、反応系中において必要なユニットを合成し、副生する不純物を取り除くことにより、高純度で目的Mo-V-Sb-O触媒を合成する手法を開発した。本手法の開発によりこれまで、純度よく合成することが不可能であったSbを含むMo-V-O系触媒が合成可能となり、Mo-V系触媒のプロパンからアクリロニトリルへの反応においての各種金属の役割が明らかとなった。
(2)Mo-V-Sb触媒の合成において、サッカーボール型分子性Mo酸化物が優れたユニット原料となることが明らかとなった。結晶性良く、高純度で目的化合物を合成するユニット合成法が開発できた。
(3)上記Mo-V系触媒合と同様のユニットを有するがその連結様式が異なる新規物質の合成法の開発およびその構造の解析に成功した。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] Comparative Study on the Catalytic Performance of Single-Phase Mo-V-O-Based Metal Oxide Catalysts in Propane Ammoxidation to Acrylonitrile2006

    • 著者名/発表者名
      N.Watanabe
    • 雑誌名

      Industrial and Engineering Chemistry Research 45

      ページ: 607-614

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Key aspects of crystalline Mo-V-O-based catalysts active in the selective oxidation of propane2006

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda
    • 雑誌名

      Research on Chemical Intermediates 32

      ページ: 217-233

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparative Study on the Catalytic Performance of Single-Phase Mo-V-O-Based Metal Oxide Catalysts in Propane Ammoxidation to Acrylonitrile2006

    • 著者名/発表者名
      N.Watanabe
    • 雑誌名

      Industrial and engineering chemistry research 45

      ページ: 607-614

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparative Study on the Catalytic Performance of Single-Phase Mo-V-O-Based Metal Oxide Catalysts in Propane Ammoxidation to Acrylonitrile2006

    • 著者名/発表者名
      Nobufumi Watanabe
    • 雑誌名

      Industrial &Engineering Chemistry Research 45

      ページ: 607-614

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 巨大ポリオキソモリブデートの中空球状構造体への自己集合2005

    • 著者名/発表者名
      定金 正洋
    • 雑誌名

      触媒 47

      ページ: 55-55

    • NAID

      10014095153

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystalline Mo-V-O based complex oxides as selective oxidation catalysts of propane2005

    • 著者名/発表者名
      Wataru Ueda
    • 雑誌名

      Catalysis Today 99

      ページ: 43-49

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of the Chemical Nature of Active Surface Sites Present on Bulk Mixed Metal Oxide Catalysts2005

    • 著者名/発表者名
      Wachs, I.E.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry. B 109

      ページ: 2275-2284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of the Chemical Nature of Active Surface Sites Present on Bulk Mixed Metal Oxide Catalysts2005

    • 著者名/発表者名
      Wachs, I.E.
    • 雑誌名

      The Journal of.Physical Chemistry.B 109

      ページ: 2275-2284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Strategy in achieving propane selective oxidation over multi-functional Mo-based oxide catalysts2004

    • 著者名/発表者名
      Damien Vitry
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Catalysis A : Chemical 220

      ページ: 67-76

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structure dependency of Mo-V-O-based complex oxide catalysts in the oxidations of hydrocarbons2004

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu katou
    • 雑誌名

      Catalysis Today 91-92

      ページ: 237-240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural organization of catalytic functions in Mo-based oxides for propane selective oxidation2004

    • 著者名/発表者名
      Wataru Ueda
    • 雑誌名

      Catalysis Today 96

      ページ: 235-240

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Catalytic functions found in crystalline complex metal oxides active for selective oxidation of alkane2004

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda
    • 雑誌名

      Shokubai 46

      ページ: 2-7

    • NAID

      10013449013

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A novel isopolytungstate functionalized by ruthenium : [HW_9O_<33>Ru(II)(dmso)_6]^<7->2004

    • 著者名/発表者名
      L.Bi
    • 雑誌名

      Chemical Communications 12

      ページ: 1420-1421

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cluster and polynuclear compounds. Polyoxomolybdate clusters : giant wheels and balls2004

    • 著者名/発表者名
      A.Mueller
    • 雑誌名

      Inorganic Syntheses 34

      ページ: 191-200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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