ゼオライトサブナノ空間を特異反応場として利用した亜鉛原子および一価亜鉛イオン創製

• Project/Area Number: 13J06974
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 織田 晃 岡山大学, 自然科学, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ゼオライト / Al配列 / 既存金属の新奇電子状態 / 亜鉛イオン交換MFI / コバルトイオン交換MFI / Al配列場 / MFI型ゼオライト / 原子状亜鉛 / 一価亜鉛イオン / DFT計算 / 蒸着 / 一価カドミウム / 一価マグネシウム

Outline of Annual Research Achievements

MFI型ゼオライト中に存在する特異Al配列場を利用することにより新奇な物性を有する二価亜鉛イオンや原子状亜鉛、一価亜鉛イオンを創製できることを示してきた。本年度の研究ではそのような新奇電子状態を創出する性質を有するAl配列場のモデルの最適化を行い、既存金属の電子状態を操るための具体的な担持体設計指針を得た。そして、この成果に基づき、ゼオライト中のAl配列を高度に設計するゼオライト合成技術を確立し、利用すれば、既存金属の新奇電子状態を様々に創出し、既存金属の新化学の展開ならびにゼオライトへの新物性賦与が可能であることを提案した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Synthesis of an Unexpected [Zn2]2+ Species Utilizing an MFI-Type Zeolite as a Nano-Reaction Pot and Its Manipulation with Light and Heat. (2015)
  • Author(s): A. Oda, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda.
  • Journal Title: Dalton Trans. Volume: 44 Issue: 21 Pages: 10038-10047
  • DOI: 10.1039/c5dt01088h
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Possibility of Copper-Ion-Exchanged MFI-Type Zeolite as C-H Bond Activation Material for Propane and the Driving Force for Activation. (2015)
  • Author(s): A. Itadani, Y. Sogawa, A. Oda, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, M. Sato, and Y. Kuroda.
  • Journal Title: J. Phys. Chem. C Volume: 119 Issue: 37 Pages: 21483-21496
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b05577
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] An Important Factor in CH4 Activation by Zn Ion in Comparison with Mg Ion in MFI:The Superior Electron-Accepting Nature of Zn2+ (2014)
  • Author(s): A. Oda, H. Torigoe, A. Itadani, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda
  • Journal Title: J. Phys. Chem. C Volume: 118 Issue: 28 Pages: 15234-15241
  • DOI: 10.1021/jp5013413
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Combined Experimental and Computational Approaches To Elucidate the Structures of Silver Clusters inside the ZSM-5 Cavity (2014)
  • Author(s): T. Yumura, A. Oda, H. Torigoe, A. Itadani, Y. Kuroda, T. Wakasugi, and H. Kobayashi
  • Journal Title: J. Phys. Chem. C Volume: 118 Issue: 41 Pages: 23874-23887
  • DOI: 10.1021/jp508150w
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 室温付近で水素・メタン活性化能を示す特異な亜鉛イオンの創製場としてのMFI型ゼオライト (2014)
  • Author(s): 織田 晃, 鳥越裕恵, 黒田泰重
  • Journal Title: ゼオライト Volume: 31 Pages: 88-96
  • Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Mechanism of CH_4 Activation on a Monomeric Zn^<2+>-Ion Exchanged in MFI-Type Zeolite with a Specific Al Arrangement : Similarity to the Activation Site for H_2 (2013)
  • Author(s): A. Oda, H. Torigoe, A. Itadani, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda
  • Journal Title: J. Phys. Chem. C Volume: 117 Pages: 19525-19534
  • DOI: 10.1021/jp4065517
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Success in Making Zn^+ from Atomic Zn^+ Encapsulated in an MFI-Type Zeolite with UV Light Irradiation (2013)
  • Author(s): A. Oda, H. Torigoe, A. Itadani, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. Volume: 135 Issue: 49 Pages: 18481-18489
  • DOI: 10.1021/ja4077342
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Further Evidence for the Existence of a Dual-Cu^+ Site in MFI Working as the Efficient Site for C_2H_6 Adsorption at Room Temperature (2013)
  • Author(s): A. Itadani, Y. Sogawa, A. Oda, H. Torigoe, T. Ohkubo, and Y. Kuroda
  • Journal Title: Langmuir Volume: 29 Issue: 31 Pages: 9727-9733
  • DOI: 10.1021/la4018568
  • Peer Reviewed
• [Presentation] CO酸化触媒として室温で機能するCo+MFI (2015)
  • Author(s): 織田 晃・大久保貴広・湯村尚史・小林久芳・黒田泰重
  • Organizer: 第116回触媒討論会
  • Place of Presentation: 三重大学
  • Year and Date: 2015-09-16
• [Presentation] MFI中の特異なAl配置によって創り出される交換亜鉛イオンの新奇な電子状態 (2015)
  • Author(s): 織田晃･鳥越裕恵･大久保貴広・湯村尚史･小林久芳･黒田泰重
  • Organizer: 第66回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] MFI型ゼオライトサブナノ空間を利用した超常磁性Ni微粒子の合成とその特性 (2015)
  • Author(s): 織田 晃・南條 翼・松嶋 尚也・砂月 行成・大久保 貴広・黒田 泰重
  • Organizer: 第66回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学郡元キャンパス
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] H2-Activation Ability of Zn2+ Caused by MFI: Effects of Al-Al Distance and Curvature Originated from MFI-Pore-Structure. (2015)
  • Author(s): A. Oda, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda.
  • Organizer: International Symposium on Zeolite and Microporous Crystals 2015
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2015-06-28
• [Presentation] MFI場を利用した安定なM22+(M = ZnまたはCd)の創製－M22+形成機構の解明を目指した実験と計算からのアプローチ－ (2015)
  • Author(s): 織田 晃, 大久保 貴広, 湯村 尚史, 小林 久芳, 黒田 泰重
  • Organizer: 日本化学会第95春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [Presentation] ZnMFI上で効率よく起るエタンの脱水素化反応とMFI場の効果 (2015)
  • Author(s): 織田 晃, 大久保 貴広, 湯村 尚史, 小林 久芳, 黒田 泰重
  • Organizer: 第115回触媒討論会
  • Place of Presentation: 成蹊大学
  • Year and Date: 2015-03-23 – 2015-03-24
• [Presentation] Zn2+の水素・メタン活性化能を引き出すMFI場 (2014)
  • Author(s): 織田 晃, 大久保 貴広, 黒田 泰重
  • Organizer: 第30回ゼオライト研究発表会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2014-11-26 – 2014-11-27
• [Presentation] 二量体Zn+種, Zn22+, に変換可能なMFI中のZn2+種の解明－H2をプローブ分子として利用したIRおよびDFT計算－ (2014)
  • Author(s): 織田 晃, 大久保 貴広, 黒田 泰重
  • Organizer: 第28 回日本吸着学会研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学フロンティア応用科学研究棟
  • Year and Date: 2014-10-23 – 2014-10-24
• [Presentation] 固相イオン交換法によって調製したZn+MFI上で起るメタン部分酸化反応 (2014)
  • Author(s): 織田 晃, 大久保 貴広, 湯村 尚史, 小林 久芳, 黒田 泰重
  • Organizer: 第114回触媒討論会
  • Place of Presentation: 広島大学 東広島キャンパス
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Control and manipulation of both H2 and CH4 activation ability of Zn2+ in MFI:models studies on Zn2+-MFI interaction (2014)
  • Author(s): A. Oda, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda
  • Organizer: 6th International FEZA Conference
  • Place of Presentation: Leipzig, Germany
  • Year and Date: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [Presentation] MFI反応場を利用したZn22+の創製および光と熱によるその状態制御 (2014)
  • Author(s): 織田 晃, 大久保 貴広, 湯村 尚史, 小林 久芳, 黒田 泰重
  • Organizer: 第65回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 東京理科大学神楽坂校舎
  • Year and Date: 2014-09-03 – 2014-09-05
• [Presentation] MFIサブナノ空間を利用した安定な一価亜鉛イオンの創製 (2014)
  • Author(s): 織田 晃
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2014-03-28
• [Presentation] Zn^<2+>の水素・メタン活性化能を引き出すZn^<2+>-MFI間の相互作用 (2014)
  • Author(s): 織田 晃
  • Organizer: 第113回触媒討論会
  • Place of Presentation: ロワジールホテル豊橋
  • Year and Date: 2014-03-26
• [Presentation] ZnMFIによって誘起される室温でのメタン吸着特異性 (2013)
  • Author(s): 織田 晃
  • Organizer: 第27回日本吸着学会研究発表会
  • Place of Presentation: 千葉大学
  • Year and Date: 2013-11-21
• [Presentation] ゼオライトサブナノ空間を特異反応場として利用した原子状亜鉛および一価イオン創製 (2013)
  • Author(s): 織田 晃
  • Organizer: 2013日本化学会中国四国支部大会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-11-16
  • Invited
• [Presentation] 室温付近でのZnMFIによるメタン部分酸化反応 (2013)
  • Author(s): 織田 晃
  • Organizer: 第112回触媒討論会
  • Place of Presentation: 秋田大学
  • Year and Date: 2013-09-18
• [Presentation] ZnMFI中のH_2, CH_4活性化サイトモデルの構築とその妥当性 (2013)
  • Author(s): 織田 晃
  • Organizer: 第7回触媒道場
  • Place of Presentation: ニュー砂丘荘
  • Year and Date: 2013-09-05
  • Invited