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太陽エネルギーを最大限に利用する高度な物質変換系の構築

Research Project

Project/Area Number 12J09929
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Catalyst/Resource chemical process
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

今村 和也  近畿大学, 理工学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords光触媒 / 酸化チタン(IV) / 太陽エネルギー / 物質変換
Research Abstract

本研究では酸化チタン(IV)光触媒による"グリーンな"酸化還元反応を利用した、太陽エネルギーを最大限に利用する高度な物質変換プロセスを構築することを目的としている。交付申請番の「研究実施計画」には「まず、酸化反応・還元反応それぞれで有用な化合物を得ることをめざす。還元反応系をニトロベンゼンに固定して、好適な酸化系を探索する。」と記載した。報告者は前年度までに芳香族ニトロ化合物の還元と第2級アルコールの酸化同時合成と、芳香族アルコールの単純脱水素による芳香族アルデヒドと水素の同時生成に成功し、Applied catalysis B : EnvironmentalとApplied catalysis A : Generalにそれぞれ掲載された。さらに新たな還元反応としてニトリルの還元に成功した。
〈具体的内容〉前年度に発見したニトリルの還元を詳細に検討し、論文としてChemical Communicationsに投稿、インサイドカバーに採用された。また、TiO_2による光触媒反応を新たに二種類開拓した。そのひとつであるC=C二重結合の還元反応を論文としてまとめRSC Advancesにアクセプトされた。さらにTiO_2による化学選択的な還元反応に関する論文をTetrahedronに投稿し、アクセプトされている。
〈意義・重要性〉これまでTiO_2光触媒による酸化的物質変換は多く報告されてきたが、還元的物質変換は数種類しか報告されておらず、TiO_2を使用する限りこれ以上の基質拡張は不可能であると思われていた。これはTiO_2の伝導帯の電位が低いためであるが、本研究では助触媒を担持することで還元力の高い水素種を生成するという簡便な方法でこれをブレイクスルーしている。この成果は報告者が知る限り19年ぶりの新たなTiO_2光触媒還元反応であり、太陽光のエネルギーを物質変換に応用する可能性を劇的に広げたという点で意義がある。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Photocatalytic chemoselectivc reduction of epoxides to alkenes along with formati on of ketones in alcoholic suspensions of silver-loaded titanium (IV) oxide at roo m temperature without use of reducing gas2014

    • Author(s)
      古南博、山本悟志、今村和也、田中淳晧、橋本圭司
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: (印刷中) Issue: 35 Pages: 4558-4560

    • DOI

      10.1039/c3cc49340g

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stoichiometric production of aminobenzenes and ketones by photocatalytic reduction of nitrobenzenes in secondary alcoholic suspension of titanium(IV) oxide under metal-free conditions2013

    • Author(s)
      今村和也、吉川孝之、橋本圭司、古南博
    • Journal Title

      Applied Catalysis B: Environmental

      Volume: 134-135 Pages: 193-197

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2013.01.015

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous production of aromatic aldehydes and dihydrogen by photocatalytic dehydrogenation of liquid alcohols over metal-loaded titanium(IV) oxide under oxidant- and solvent-free conditions2013

    • Author(s)
      今村和也、束原光、濱道健太、勢戸那央子、橋本圭司、古南博
    • Journal Title

      Applied Catalysis A : General

      Volume: 450 Pages: 28-33

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2012.09.051

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photocatalytic selective hydrogenation of multi-bond over co-catalyst loaded titanium (IV) oxide2014

    • Author(s)
      今村和也、伊藤智彦、大久保裕貴、吉川孝之、田中淳晧、橋本圭司、古南 博
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス(愛知)
    • Year and Date
      2014-03-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム担持酸化チタン(IV)を用いた多重結合の光触媒的水素化2013

    • Author(s)
      今村和也、吉川孝之、中西康介、橋本圭司、古南 博
    • Organizer
      第32回固体・表面光化学討論会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京)
    • Year and Date
      2013-12-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] パラジウム担持酸化チタン(IV)光触媒によるニトリルの還元反応2013

    • Author(s)
      今村和也、吉川孝之、中西康介、橋本圭司、古南博
    • Organizer
      日本エネルギー学会関西支部第58回研究発表会・石油学会関西支部第22回研究発表会
    • Place of Presentation
      近畿大学東大阪キャンパス(大阪)
    • Year and Date
      2013-12-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Photocatalytic reduction of benzonitrile to benzylamine over palladium-loaded titanium (IV) oxide2013

    • Author(s)
      今村和也、吉川孝之、中西康介、橋本圭司、古南 博
    • Organizer
      C&FC Presymposium
    • Place of Presentation
      イーグレ姫路(兵庫)
    • Year and Date
      2013-11-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 助触媒担持酸化チタン(IV)光触媒による多重結合の水素化2013

    • Author(s)
      今村和也、吉川孝之、中西康介、橋本圭司、古南 博
    • Organizer
      2013年光化学討論会
    • Place of Presentation
      愛媛大学城北地区(愛媛)
    • Year and Date
      2013-09-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 助触媒担持酸化チタン(IV)光触媒によるニトリルの還元反応2013

    • Author(s)
      今村和也、吉川孝之、橋本圭司、古南博
    • Organizer
      第93回日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
    • Year and Date
      2013-03-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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