Construction of Hydrogen Evolution and Storage Catalytic System Operative in Water

• Project/Area Number: 19550063
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: SUENOBU Tomoyoshi Osaka University, 大学院・工学研究科, 助教 (90271030)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2008: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2007: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 触媒・化学プロセス / 水素 / 二酸化炭素固定 / 金属錯体 / 燃料電池 / 光物性 / 超分子化学 / 再生可能エネルギー / 環境負荷の低減 / エネルギー貯蔵 / 天然資源 / グリーンケミストリー

Research Abstract

常温常圧水中の極めて温和な条件で、ギ酸を分解して水素を発生させる全く新しい有機金属イリジウムールテニウム複核金属錯体触媒を見い出し、水中常温条件では比類無き高触媒活性を示すことがわかった。ギ酸分解により生成する二酸化炭素を再び水素貯蔵に用いることで、二酸化炭素を大気中に放出することなく循環させることができ、水中で稼働する水素発生一貯蔵システムを構築できる。特に、重水素化物としては比較的安価な重水と安価なギ酸を原料に、高価な水素同位体ガスを選択的に発生させることができた。

Research Products

• [Journal Article] Delie An, and Junzo Otera (2009)
  • Author(s): Renhua Qiu, Guoping Zhang, Xinhua Xu, Kangbin Zou, Lingling Shao, Dawei Fang, Yinhui Li, Akihiro Orita, Ryosuke Saijo, Hidetaka Mineyama, Tomoyoshi Suenobu, Shunichi Fukuzumi
  • Journal Title: J. Organomet. Chem. 694 Pages: 1524-1528
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ChemSusChem (2008)
  • Author(s): Shunichi Fukuzumi, Takeshi Kobayashi, and Tomoyoshi Suenobu
  • Journal Title: 1 Pages: 827-834
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Switchable Antenna (2008)
  • Author(s): Joe Otsuki, Arata Imai, Katsuhiko Sato, Dong-Mei Li, Mayumi Hosoda, Masao Owa, Tetsuo Akasaka, Isao Yoshikawa, Koji Araki, Tomoyoshi Suenobu, and Shunichi Fukuzumi
  • Journal Title: a Star-Shaped Ruthenium/Osmium Tetranuclear Complex with Azobis(bipyridine) Bridging Ligands(Chem. -Eur. J.) 14 Pages: 2709-2718
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fundamental Electron-Transfer Properties of Non-Heme Oxoiron(IV) Complexes (2008)
  • Author(s): Yong-Min Lee, Hiroaki Kotani, Tomoyoshi Suenobu
  • Journal Title: Wonwoo Nam, and Shunichi Fukuzumi, J. Am. Chem. Soc 130 Pages: 434-435
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電子移動化学におけるSc, Yの展開 (2008)
  • Author(s): 末延知義, 福住俊一
  • Journal Title: Materials Integration 21 Pages: 43-49
• [Journal Article] Switchable antenna : a star-shaped ruthenium/osmium tetranuclear complex with azobis(bipyridine) bridging ligands (2008)
  • Author(s): Tomoyoshi Suenobu, 他
  • Journal Title: Chemistry--A European Journal 14 Pages: 2709-2718
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficient catalytic decomposition of formic acid for the selective generation of H_2 and H/D exchange with a water-soluble rhodium complex in aqueous solution (2008)
  • Author(s): Tomoyoshi Suenobu, 他
  • Journal Title: ChemSusChem Pages: 827-834
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Switchable Antenna: A Star-Shaped Ruthenium/Osmium Tetranuclear Complex with Azobis (bipyridine) Bridging Ligands (2008)
  • Author(s): Suenobu, T., et. al.
  • Journal Title: Chem.-Eur. J. 14(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fundamental Electron-Transfer Properties of Non-heme Oxoiron (IV) Complexes (2008)
  • Author(s): Suenobu, T., et. al.
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. 130 Pages: 434-435
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 電子移動化学におけるSc, Yの展開 (2008)
  • Author(s): Suenobu, T., et. al.
  • Journal Title: Materials Integration 21 Pages: 43-49
• [Journal Article] (2007)
  • Author(s): 末延知義
  • Journal Title: 電子移動化学における希土類の利用[希土類総説46](希土類) 51 Pages: 1-13
• [Journal Article] 電子移動化学における希土類の利用[希土類総説46] (2007)
  • Author(s): Suenobu, T.
  • Journal Title: 希土類 51 Pages: 1-13
• [Presentation] Efficient Catalytic Generation of H2 from Formic Acid with Water-soluble Complexes (招待講演) (2009)
  • Author(s): Tomoyoshi Suenobu(阪大院工)
  • Organizer: Second Japan-Singapore Bilateral Symposium on Catalysis
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2009-01-07
• [Presentation] Efficient Catalytic Generation of H_2 from Formic Acid with Water-soluble Complexes (Invited Lecture) (2009)
  • Author(s): 末延 知義
  • Organizer: Second Japan-Singapore Bilateral Symposium on Catalysis
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-01-07
• [Presentation] 非ヘムFeオキソ錯体の電子移動特性に対するプロトン及び軸配位子の効果 (2009)
  • Author(s): 小谷 弘明
  • Organizer: SORSTシンポジウム(2)フレクシブルデバイス/マテリアルの未来像
  • Place of Presentation: コクヨホール
• [Presentation] 遷移金属錯体触媒を用いた水中常温でのギ酸分解による高効率な水素発生と水素同位体の選択的生成 (2009)
  • Author(s): 小林 岳史
  • Organizer: SORSTシンポジウム(2)フレクシブルデバイス/マテリアルの未来像
  • Place of Presentation: コクヨホール
• [Presentation] メソポーラスシリカに挿入したカチオン性ドナー・アクセプター連結分子の長寿命電荷分離状態の生成とアルキルベンゼン類及びベンジルアルコール類の光触媒酸素酸化反応 (2009)
  • Author(s): 土井 馨
  • Organizer: SORSTシンポジウム(2)フレクシブルデバイス/マテリアルの未来像
  • Place of Presentation: コクヨホール
• [Presentation] 非ヘム鉄(IV)オキソ錯体の電子移動特性に対する軸配位子効果 (2009)
  • Author(s): 小谷 弘明
  • Organizer: 第89日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
• [Presentation] イリジウム-ルテニウム複核錯体触媒を用いた水中常温でのPH選択的ギ酸分解による高効率水素発生反応と水素同位体ガスの選択的生成 (2009)
  • Author(s): 小林 岳史
  • Organizer: 第89日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
• [Presentation] メソポーラスシリカに挿入したカチオン性ドナー・アクセプター連結分子を用いたアルキルベンゼン類及びベンジルアルコール類の光触媒酸素酸化反応 (2009)
  • Author(s): 土井 馨
  • Organizer: 第89日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 日本大学船橋キャンパス
• [Presentation] 低原子炭素d-π共役系の生成と反応 (2008)
  • Author(s): 末延知義(阪大院工)
  • Organizer: 文科省科研費特定領域研究炭素資源の高度分子変換第6回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂邦楽ホール(依頼講演)
  • Year and Date: 2008-12-05
• [Presentation] Efficient Catalytic Generation of H_2 from Formic Acid with a Water-Soluble Rhodium Complex(口頭発表 選抜有) (2008)
  • Author(s): Tomoyoshi Suenobu(阪大院工)他
  • Organizer: The 4th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC IV)
  • Place of Presentation: Jeju, Korea
  • Year and Date: 2008-11-11
• [Presentation] Formation and Application of Long-Lived Charge-Separated State in Cationic Donor-Acceptor Linked Dyads Incorporated into Mesoporous Silicas(ポスター発表) (2008)
  • Author(s): Tomoyoshi Suenobu(阪大院工)他
  • Organizer: Third International Conference on Advanced Organic Synthesis Directed toward the Ultimate Efficiency and Practicability
  • Place of Presentation: Ohtsu
  • Year and Date: 2008-05-27
• [Presentation] Highly Efficient Hydrogen Evolution in Decomposition of Formic Acid Catalyzed by an Organorhodium Complex in Water(ポスター発表) (2008)
  • Author(s): Tomoyoshi Suenobu(阪大院工)他
  • Organizer: Third International Conference on Advanced Organic Synthesis Directed toward the Ultimate Efficiency and Practicability
  • Place of Presentation: Ohtsu
  • Year and Date: 2008-05-27
• [Presentation] 有機ロジウム錯体触媒を用いた常温水中でのpH選択的ギ酸分解による水素発生 (2008)
  • Author(s): 末延知義, 他2名
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] メソポーラスシリカに挿入されたドナー・アクセプター連結分子の高温長寿命電荷分離状態の生成 (2008)
  • Author(s): 末延知義, 他4名
  • Organizer: 日本化学会第88春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] Formation and Application of Long-Lived Charge-Separated State in Cationic Donor-Acceeptor Linked Dyads incorporated into Mesoporous Silicas (2008)
  • Author(s): 末延 知義
  • Organizer: Third International Conference on Advanced Organic Synthesis Directed toward the Ultimate Efficiency and Practicability
  • Place of Presentation: 大津プリンスホテル
• [Presentation] Highly Efficient Hydrogen Evolution in Decomposition of Formic Acid Catalyzed by an Organorhodium Complex in Water (2008)
  • Author(s): 小林 岳史
  • Organizer: Third International Conference on Advanced Organic Synthesis Directed toward the Ultimate Efficiency and Practicability
  • Place of Presentation: 大津プリンスホテル
• [Presentation] ルテニウム錯体を光増感剤とするロジウム(II)錯体の生成と反応性 (2008)
  • Author(s): 小林 岳史
  • Organizer: 第21回配位化合物の光化学討論会
  • Place of Presentation: 北里大学相模原キャンパス
• [Presentation] 水溶性Mn(III)ポルフィリンの光触媒電子移動酸化によるMn(V)オキソポルフィリンの生成と反応性 (2008)
  • Author(s): 小谷 弘明
  • Organizer: 2008年光化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
• [Presentation] メソポーラスシリカに挿入されたカチオン性ドナー・アクセプター連結分子の長寿命電荷分離状態を用いたベンジルアルコール類の光触媒酸化反応 (2008)
  • Author(s): 土井 馨
  • Organizer: 2008年光化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
• [Presentation] 有機ロジウム錯体を触媒とするギ酸分解水素発生反応における触媒活性種の検出とその反応性 (2008)
  • Author(s): 小林 岳史
  • Organizer: 第58回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学角間キャンパス
• [Presentation] Efficient Catalytic Gener Ation of H2 From Formic Acid With a Water-Soluble Rhodium Complex (2008)
  • Author(s): 末延 知義
  • Organizer: The 4^<th> Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBICIV)
  • Place of Presentation: 韓国・チェジュ島
• [Presentation] 低原子価金属-炭素d-π共役系の生成と反応 (2008)
  • Author(s): 末延 知義
  • Organizer: 文科省科研費 特定領域研究 炭素資源の高度分子変換 第6回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 石川県立音楽堂邦楽ホール
• [Presentation] ゼオライトに挿入されたドナー・アクセプター連結分子の高温長寿命電荷分離状態の生成 (2007)
  • Author(s): 末延知義, 他4名
  • Organizer: 2007年光化学討論会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] 有機金属錯体触媒による室温でのギ酸分解水素発生反応 (2007)
  • Author(s): 末延知義, 他2名
  • Organizer: 第57回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2007-09-26
• [Presentation] 電子移動化学における希土類の利用(受賞講演) (2007)
  • Author(s): 末延知義(阪大院工)他
  • Organizer: 第24回希土類討論会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2007-05-18
• [Presentation] 希土類イオンとラジカルアニオン種との錯形成制御による電子移動の触媒作用とサーモクロミズム(口頭発表) (2007)
  • Author(s): 末延知義(阪大院工)他
  • Organizer: 第24回希土類討論会
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2007-05-17
• [Presentation] Incorporation of Donor-Acceptor Linked Dyads into Zeolites(ポスター発表) (2007)
  • Author(s): Tomoyoshi Suenobu(阪大院工)他
  • Organizer: International Symposium on Advanced Science and Biotechnology
  • Place of Presentation: Osaka
  • Year and Date: 2007-04-08
• [Presentation] Incorporation of Donor-Acceptor Linked Dyads into Zeolites (2007)
  • Author(s): 末延知義, 他4名
  • Organizer: International Symposium on Advanced Science and Biotechnology
  • Place of Presentation: ホテル阪急エキスポパーク
  • Year and Date: 2007-04-08
• [Presentation] 9族金属錯体触媒を用いるギ酸分解常温水中高効率水素発生 (2007)
  • Author(s): 末延知義, 他2名
  • Organizer: 第20回配位化合物の光化学討論会
  • Place of Presentation: シーサイドホテル舞子ビラ神戸
• [Remarks] 【受賞】末延知義(阪大院工), 平成19年度日本希土類学会奨励賞(足立賞)「電子移動化学における希土類の利用」2007.5.18
• [Remarks] 【新聞掲載】ギ酸から水素製造単核金属錯体触媒を開発常温常圧下で高効率化学工業日報1面, 2009.1.9.
• [Remarks]
  • URL: http://www-etchem.mls.eng.osaka-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www-etchem.mls.eng.osaka-u.ac.jp/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 重水素(D_2)および重水素化水素(HD)の少なくとも一方を製造する方法、並びにこれに使用するギ酸分解用触媒 (2009)
  • Inventor(s): 福住俊一、小林岳史、末延知義
  • Industrial Property Rights Holder: 大阪大学
  • Filing Date: 2009-03-12
• [Patent(Industrial Property Rights)] 重水素(D_2)および重水素化水素(HD)の少なくとも一方を製造する方法およびこれに使用するギ酸分解用触媒 (2008)
  • Inventor(s): 福住俊一、小林岳史、末延知義
  • Industrial Property Rights Holder: 大阪大学
  • Filing Date: 2008-10-01
• [Patent(Industrial Property Rights)] 重水素(D_2)および重水素化水素(HD)の少なくとも一方を製造する方法およびこれに使用するギ酸分解用触媒 (2008)
  • Inventor(s): 国立大学法人大阪大学, 福住俊一, 末延知義, 小林岳史
  • Industrial Property Rights Holder: JST
  • Industrial Property Number: 2008-256900
  • Filing Date: 2008-10-01
• [Patent(Industrial Property Rights)] ギ酸分解用触媒、ギ酸の分解方法、水素製造方法、ギ酸製造および分解用装置 (2007)
  • Inventor(s): 福住俊一、小林岳史、末延知義
  • Industrial Property Rights Holder: 大阪大学
  • Filing Date: 2007-09-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 電子供与体・受容体連結分子を挿入した多孔性物質とその製造方法および高温での電荷分離状態の生成 (2007)
  • Inventor(s): 福住俊一、伊藤彰規、末延知義
  • Industrial Property Rights Holder: 大阪大学
  • Filing Date: 2007-06-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] ギ酸分解用触媒、ギ酸の分解方法、水素製造方法、ギ酸製造および分解用装置 (2007)
  • Inventor(s): 末延知義, 他2名
  • Industrial Property Rights Holder: JST
  • Industrial Property Number: 2007-247549
  • Filing Date: 2007-09-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 電子供与体・受容体連結分子を挿入した多孔性物質とその製造方法および高温での電荷分離状態の生成 (2007)
  • Inventor(s): 末延知義, 他2名
  • Industrial Property Rights Holder: JST
  • Industrial Property Number: 2007-087334
  • Filing Date: 2007-06-25