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酸素八面体金属酸化物モレキュラーシーブの創成と新触媒機能

研究課題

研究課題/領域番号 20246116
研究種目

基盤研究(A)

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 竹口 竜弥  北海道大学, 触媒化学研究, ンター・准教授 (30227011)
定金 正洋  広島大学, 工学研究科, 准教授 (10342792)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
43,290千円 (直接経費: 33,300千円、間接経費: 9,990千円)
2010年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2009年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2008年度: 23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
キーワード金属酸化物 / 酸素八面体配位 / モレキュラーシーブ / 小分子吸着 / 結晶構造 / 無機材料合成 / 酸化一還元特性 / 触媒反応 / 酸化-還元特性
研究概要

酸素四面体構造が縮合した金属酸化物は多様な結晶性多孔材料群を造る。本研究はこれらと異なり酸素八面体構造を基本にした新しいミクロ細孔物質群を生み出すことを目的とする。また、その物質化学と特徴を活かした触媒反応を展開した。結晶性のミクロ細孔構造を有する新規なMo-V-O酸化物の合成にユニット法により成功したことを受け、5族(V,Nb,Ta)、6族(Mo,W)の元素との組み合わせへと発展させた。部分結晶性ではあるがミクロ細孔性を有するMo-V-O酸化物類縁物質の合成に成功した。これらは固体酸触媒として優れた性能を有し、また水が存在する系で有効であった。W-Ta-Oは光触媒機能を示した。Mo-V-O酸化物のミクロ細孔特性を詳細に検討し、このものは還元を受けると金属酸素結合が伸張し、ミクロ細孔径が減少することを見出した。ミクロ細孔径は物質の酸化・還元状態で制御でき、触媒反応する小アルカン分子のサイズに適合したときに初めて高い触媒活性が発現する効果が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (33件) 図書 (7件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Atomic-Level Imaging of Mo-V-O Complex Oxide Phase Intergrowth, Grain Boundaries, and Defects using HAADF-STEM2010

    • 著者名/発表者名
      W.Pyrz, D.Blom, M.Sadakane, K.Kodato, W.Ueda, T.Vogt, D.Buttrey
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 107

      ページ: 6152-6157

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic-Scale Investigation of Two-Component MoVO Complex Oxide Catalysts Using Aberration-Corrected High-Angle Annular Dark-Field Imaging2010

    • 著者名/発表者名
      W.D.Pyrz, D.A.Blom, M.Sadakane, K.Kodato, W.Ueda, T.Vogt, D.Buttrey
    • 雑誌名

      Chem.Mater. 22(6)

      ページ: 2033-2040

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic-Lebel Imaging of Mo-V-O Complex Oxide Phase Intergrowth, Grain Boundaries, and Defects using HAADF-STEM2010

    • 著者名/発表者名
      Pyrz, D.Blom
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 107巻 ページ: 6152-6157

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic-Scale Investigation of Two-Component MoVO Complex Oxide Catalysts Using Aberration-Corrected High-Angle Annular Dark-Field Imaging2010

    • 著者名/発表者名
      W.D.Pyrz
    • 雑誌名

      Chem.Mater.

      巻: 22巻 ページ: 2033-2040

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Orthorhombic Mo-V-Sb Oxide Species by Assembly of Pentagonal Mo_6O_<21> Polyoxometalate Building Blocks2009

    • 著者名/発表者名
      M.Sadakane, K.Yamagata, K.Kodato, K.Endo, K.Toriumi, Y.Ozawa, T.Ozeki, T.Nagai, Y.Matsui, N.Sakaguchi, W.D.Pyrz, D.J.Buttrey, D.A.Bolm, T.Vogt, W.Ueda
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 48

      ページ: 3782-3786

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Catalytic Efficiency of Nanostructured Molybdenum Trioxide in the Benzylation of Arenes and an Investigation of the Reaction Mechanism2009

    • 著者名/発表者名
      F.Wang, W.Ueda
    • 雑誌名

      Chem.Eur.J. 15

      ページ: 742-753

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic behavior of AMoO_x(A=Ba, Sr)in oxidation of 2-propanol2009

    • 著者名/発表者名
      J.Kubo, W.Ueda
    • 雑誌名

      Mater.Res.Bull. 44

      ページ: 906-912

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective oxidation of alcohols using novel crystalline Mo-V-O oxide as heterogeneous catalyst in liquid phase with molecular oxygen2009

    • 著者名/発表者名
      F.Wang, W.Ueda
    • 雑誌名

      Catal.Today 144

      ページ: 358-361

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation, characterization and catalytic performance of Mo-V-0 oxide layers linked by alkylamines2009

    • 著者名/発表者名
      Feng Wang
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      ページ: 1079-1081

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aerobic oxidation of alcohols over novel crystalline MoV-0 oxide2008

    • 著者名/発表者名
      Feng Wang
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A : General 346

      ページ: 155-163

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molybdenum-Vanadium based Molecular Sieves with a Microchannel of Corner-Sharing 7-Membered Metal-Oxide-Octahedron Ring2008

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sadakane
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 47

      ページ: 2493-2496

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steric effect on the catalytic performance of the selective oxidation of alcohols over novel crystalline Mo-V-0 oxide2008

    • 著者名/発表者名
      Feng Wang
    • 雑誌名

      Topics in Catalysis 50

      ページ: 90-97

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Oxidation of Alcohols by Orthorhombic Mo-V-0 Phase with Molecular Oxygen2008

    • 著者名/発表者名
      Feng Wang
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 37

      ページ: 184-185

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 結晶性Mo_3VO_x触媒による炭化水素選択酸化反応2011

    • 著者名/発表者名
      村山徹
    • 学会等名
      平成22年度高難度選択酸化反応研会シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学百年記念館(東京都) 招待講演
    • 年月日
      2011-01-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Porous Molybdenum Niobium Oxide by Hydrothermal Method as a Solid Acid Catalyst2011

    • 著者名/発表者名
      T.Murayama
    • 学会等名
      The 1st International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
    • 発表場所
      北海道大学創成科学研究棟(北海道)
    • 年月日
      2011-01-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] New Complex Metal Oxides with Unit Network Structure relating to In dustrial Oxidation Catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda
    • 学会等名
      FUNDAMENTALS OF INDUSTRIAL CATALYSIS
    • 発表場所
      Kavli Royal Society Centre(イギリス) 招待講演
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mo-V-O系複合金属酸化物触媒を用いたアクロレイン選択酸化反応2010

    • 著者名/発表者名
      中谷浩介
    • 学会等名
      第40回石油・石油化学討論会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸市)
    • 年月日
      2010-11-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水熱合成法を用いたメソ孔を有するMo-Nb-O複合酸化物の合成2010

    • 著者名/発表者名
      村山徹
    • 学会等名
      第40回石油・石油化学討論会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸市)
    • 年月日
      2010-11-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mo_3VO_x触媒の構造特性および炭化水素選択酸化反応2010

    • 著者名/発表者名
      村山徹
    • 学会等名
      第43回酸化反応討論会
    • 発表場所
      東京大学医学部教育研究棟鉄門記念講堂(東京都)
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水熱合成法による5,6族元素を用いた多孔性固体酸複合酸化物の合成2010

    • 著者名/発表者名
      村山徹、陳俊利、高玉峻介、泉彰子、上田渉
    • 学会等名
      第106回触媒討論会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(山梨)
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 水熱合成法による5,6族元素を用いた多孔性固体酸複合酸化物の合成2010

    • 著者名/発表者名
      村山徹
    • 学会等名
      第106回触媒討論会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(山梨県)
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 複合酸化物触媒の構造と接触酸化反応に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 学会等名
      第106回触媒討論会
    • 発表場所
      山梨大学甲府キャンパス(山梨県)
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] MO_3VO_x複合酸化物における細孔構造2010

    • 著者名/発表者名
      紺谷岳史
    • 学会等名
      第50回オーロラセミナー
    • 発表場所
      トーヤ温泉ホテル(北海道)
    • 年月日
      2010-08-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of mesoporous molybdenum niobium oxide by hydrothermal method2010

    • 著者名/発表者名
      T.Murayama
    • 学会等名
      TOCAT5/APCAT6 Post conference
    • 発表場所
      洞爺パークホテル天翔(北海道)
    • 年月日
      2010-07-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic CC coupling reactions at benzylic position over molybdenum oxide2010

    • 著者名/発表者名
      F.Wang
    • 学会等名
      TOCAT5/APCAT6
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-07-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mo_3VO_x as unique high-dimensionally structured porous materials and selective oxidation catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      T.Konnya, K.Endou, S.Ohmura, T.Katou, T.Fujisawa, M.Sadakane, D.Buttrey, W.Ueda
    • 学会等名
      TOCAT5/APCAT6
    • 発表場所
      コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2010-07-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of Layered W-V-O mixed metal oxide catalyst2010

    • 著者名/発表者名
      K.Nakatani
    • 学会等名
      TOCAT5/APCAT6
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-07-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mo_3VO_x as unique high-dimensionally structured porous materials and selective oxidation catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      T.Konnya
    • 学会等名
      TOCAT5/APCAT6
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2010-07-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 結晶構造場におけるアルカンの酸化的活性化2010

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 学会等名
      高難度選択酸化反応研究会シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2010-01-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酸素八面体モレキュラーシーブ態を有する結晶性Mo酸化物触媒2009

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 学会等名
      石油学会九州・沖縄支部30周年記念沖縄大会
    • 発表場所
      社団法人石油学会、沖縄産業支援センター
    • 年月日
      2009-12-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 酸素八面体モレキュラーシーブ態を有する結晶性Mo酸化物触媒2009

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 学会等名
      石油学会九州・沖縄支部30周年記念沖縄大会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター(沖縄)
    • 年月日
      2009-12-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高次元構造化する固体選択酸化触媒2009

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 学会等名
      第42回酸化反応討論会
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス(宮城)
    • 年月日
      2009-11-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] New Complex Metal Oxide Catalysts for Chemical and Energy Conversion2009

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda
    • 学会等名
      19th Annual Saudi-Japan Symposium
    • 発表場所
      KFUPM(サウジアラビア・ダーラン)
    • 年月日
      2009-11-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 結晶性MoV複合酸化物生成におけるアニオン性ユニットの形成とカウンターカチオンの効果2009

    • 著者名/発表者名
      遠藤敬介、定金正洋、上田渉
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎)
    • 年月日
      2009-09-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Redoxに伴う斜方晶Mo_3VO_x酸化物のミクロ細孔性変化2009

    • 著者名/発表者名
      大村俊平、古田戸克倫、定金正洋、上田渉
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎)
    • 年月日
      2009-09-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 低炭素社会のための酸化触媒2009

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 学会等名
      触媒学会長野地区講演会
    • 発表場所
      信州大学(長野)
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Microporous Materials Based on Octahedral Molybdenum Oxide2009

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda, M.Sadakane, D.Buttrey
    • 学会等名
      Europacat IX
    • 発表場所
      スペイン
    • 年月日
      2009-09-02
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Microporous Materials Based on Octahedral Molybdenum Oxide2009

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda, M.Sadakane, D.Buttrey
    • 学会等名
      Europacat IX
    • 発表場所
      サラマンカ大学(スペイン・サラマンカ)
    • 年月日
      2009-09-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Zeolitic Redox Mo_3VO_x Oxides with Micropore2009

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda, S.Ohmura, K.Kodato, T.Kuranishi, F.Wang, M.Sadakane, D.Buttrey
    • 学会等名
      ZMPC2009
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2009-08-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Zeolitic Redox Mo_3VO_x Oxides with Micoropore2009

    • 著者名/発表者名
      W.Ueda, S.Ohmura, K.Kodato, T.Kuranishi, F.Wang, M.Sadalane, D.Buttrey
    • 学会等名
      ZMPC2009
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2009-08-06
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] W置換型斜方晶系Mo-V-O系複合金属酸化物の合成2009

    • 著者名/発表者名
      中谷浩介、定金正洋、上田渉
    • 学会等名
      第49回オーロラセミナー
    • 発表場所
      登別万世閣(北海道)
    • 年月日
      2009-07-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Catalytically Selective Oxidation of Alcohols over Crystalline Mo-V-O Complex Oxide2009

    • 著者名/発表者名
      F.Wang, W.Ueda
    • 学会等名
      6th World Congress on Oxidation Catalysis
    • 発表場所
      リール大学(フランス・リール)
    • 年月日
      2009-07-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 結晶性Mo_3Vo_x触媒を用いた水中エタン選択酸化挙動2009

    • 著者名/発表者名
      定金正洋、藤澤拓己、上田渉
    • 学会等名
      石油学会第52回年会
    • 発表場所
      タワーホール堀越(東京)
    • 年月日
      2009-05-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Mo-V系結晶性複合金属酸化物触媒のビルディングブロック式生成機構2008

    • 著者名/発表者名
      定金正洋
    • 学会等名
      第38回石油・石油化学討論会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター(東京)
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] レドックス性斜方晶Mo3V0x酸化物の細孔特性2008

    • 著者名/発表者名
      大村俊平
    • 学会等名
      第102回触媒討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Zeolitic Crystalline Mo3V0x oxides active for catalytic selective oxidation2008

    • 著者名/発表者名
      Wataru Ueda
    • 学会等名
      The 14th International Congress on Catalysis
    • 発表場所
      COEX, Seoul, Korea(韓国、ソウル)
    • 年月日
      2008-06-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 表面科学,32(モリブデン酸化物の多様な構造を活用した酸化触媒の創製)2010

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] ふぇらむ,96(触媒反応を起こす表面領域構造の高次化)2010

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] Porous Materials2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sadakane
    • 出版者
      WILEY
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] ふえらむ2010

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 出版者
      社団法人日本鉄鋼協会
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 表面科学2010

    • 著者名/発表者名
      上田渉
    • 出版者
      社団法人日本表面科学会
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Turning Points in Solid-State, Materials and Surface Science, A Book in Celebration of the Life and Work of Sir John Meurig Thomas(Edited by K.D.M.Harris and P.P.Edwards)(Structural Organization of Catalytic Functions in Mo-Based Selective Oxidation Catalysts)2008

    • 著者名/発表者名
      M.Sadakane, W.Ueda
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] Turning Points in Solid-State, Materials and Surface Science, A Book in Celebration of the Life and Work of Sir John Meurig Thomas2008

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sadakane
    • 出版者
      Royal Society of Chemistry
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.cat.hokudai.ac.jp/ueda/index.html

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cat.hokudai.ac.jp/ueda/index.htm

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cat.hokudai.ac.jp/ueda/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.cat.hokudai.ac.jp/ueda/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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