Studies on the Catalysis of Gold Clusters towards Biomass Conversions And Green Sustainable Chemistry

• Project/Area Number: 19850018
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental chemistry
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: ISHIDA Tamao Tokyo Metropolitan University, 大学院・都市環境科学研究科, 助教 (90444942)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥2,354,000 (Direct Cost: ¥2,060,000、Indirect Cost: ¥294,000); Fiscal Year 2008: ¥1,274,000 (Direct Cost: ¥980,000、Indirect Cost: ¥294,000); Fiscal Year 2007: ¥1,080,000 (Direct Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: グリーンケミストリー / 金触媒 / 金ナノ粒子 / 金クラスター / バイオマス / 不均一系触媒

Research Abstract

種々の担体に担持した金触媒を用いると、グルコースの酸素酸化によるグルコン酸合成、アルカリフリーでのアルコール酸化、1級アミンから2級アミンの合成、メタノールからの選択的one-potN-ホルミル化、アミンの酸素酸化によるオキシム合成が可能であることを明らかにした。N-ホルミル化とオキシム合成では最適な担体の選択が生成物選択性に大きく影響するのに対し、グルコース酸化と水素化反応では、金の粒子サイズ効果が著しく、直径2nm程度の金クラスター触媒を用いることで、高い触媒活性が得られることを見出した。

Research Products

• [Journal Article] N-Formylation of Amines via the Aerobic Oxidation of Methanol over Supported Gold Nanoparticles (2009)
  • Author(s): T. Ishida, M. Haruta
  • Journal Title: ChemSusChem DOI : cssc. 200800260
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aerobic oxidation of glucose and 1-phenylethanol over gold nanoparticles directly deposited on ion-exchange resins (2009)
  • Author(s): T. Ishida, S. Okamoto, R. Makiyama, M. Haruta
  • Journal Title: Appl. Catal. A : Gen 353 Pages: 243-248
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduction of 4-nitrophenol over Au nanopraticles deposited on PMMA (2009)
  • Author(s): K. Kuroda, T. Ishida, M. Haruta
  • Journal Title: J. Mol. Catal. A : Chem 298 Pages: 7-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] N-Formylation of Amines via the Aerobic Oxidation of Methanol over Supported Gold Nanoparticles (2009)
  • Author(s): 石田玉青, 春田正毅
  • Journal Title: ChemSusChem (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aerobic oxidation of glucose and l-phenylethanol over gold nanoparticles directly deposited on ion-exchange resins (2009)
  • Author(s): 石田玉青, 岡本真平, 槇山梨沙, 春田正毅
  • Journal Title: Appl. Catal. A : Gen. 353 Pages: 243-248
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol over Aunanoparticles deposited on PMMA (2009)
  • Author(s): 黒田杏子, 石田玉青, 春田正毅
  • Journal Title: J. Mol. Catal. A : Chem. 298 Pages: 7-11
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of the Support and the Size of Gold Clusters on Catalytic Activity for Glucose Oxidation (2008)
  • Author(s): T. Ishida, N. Kinoshita, H. Okatsu, T. Akita, M. Haruta
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed 47 Pages: 9265-9268
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deposition of Gold Clusters on Porous Coordination Polymers by Solid Grinding and Their Catalytic Activity in Aerobic Oxidation of Alcohols (2008)
  • Author(s): T. Ishida, M. Nagaoka, T. Akita, M. Haruta
  • Journal Title: Chem. Eur. J 14 Pages: 8456-8460
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct Deposition of Gold Nanoparticles onto Polymer Beads and Glucose Oxidation with H_2O_2 (2008)
  • Author(s): T. Ishida, K. Kuroda, N. Kinoshita, W. Minagawa
  • Journal Title: J. Colloid Interface Sci 323 Pages: 105-111
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of the Support and the Size of Gold Clusters on Catalytic Activity for Glucose Oxidation (2008)
  • Author(s): 石田玉青, 木下直人, 大勝裕子, 秋田知樹, 武井孝, 春田正毅
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed. 47 Pages: 9265-9268
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deposition of Gold Clusters on Porous Coordination Polymers By Solid Grinding and Their Catalytic Activity in Aerobic Oxidation of Alcohols (2008)
  • Author(s): 石田玉青, 長岡芽久美, 秋田知樹, 春田正毅
  • Journal Title: Chem. Eur. J. 14 Pages: 8456-8460
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct Deposition of Gold Nanoparticles onto Polymer Beads and Glucose Oxidation with H_2O_2 (2008)
  • Author(s): 石田玉青・黒田杏子・木下直人・皆川渉・春田正毅
  • Journal Title: Journal of Colloid and Interface Science (In pressのため未定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gold Catalysts : Towards Sustainable Chemistry (2007)
  • Author(s): T. Ishida, M. Haruta
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed 46 Pages: 7154-7156
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gold Catalysts: Towards Sustainable Chemistry (2007)
  • Author(s): 石田玉青・春田正毅
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition 46 Pages: 7154-7156
  • Peer Reviewed
• [Presentation] セルロースへの金クラスターの高分散担持とグルコースの酸化 (2009)
  • Author(s): 渡部寛人, 遍々古隆夫, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第103回触媒討論会
  • Place of Presentation: 埼玉大学
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 金ナノ粒子触媒による1-オクタノールからオクタン酸への選択的酸素酸化 (2009)
  • Author(s): 荻原裕一郎, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第103回触媒討論会
  • Place of Presentation: 埼玉大学
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 金ナノ粒子触媒を用いたバイオマス化合物の液相反応 (2009)
  • Author(s): 大勝裕子, 木下直人, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第103回触媒討論会
  • Place of Presentation: 埼玉大学
  • Year and Date: 2009-03-21
• [Presentation] Aerobic Oxidation of Glucose over Supported Gold Clusters (2008)
  • Author(s): T. Ishida, M. Haruta
  • Organizer: CRC International Symposium on Bio-Interface and Biomass Conversion
  • Place of Presentation: 北海道大学触媒化学研究センター
  • Year and Date: 2008-10-31
• [Presentation] Aerobic Oxidation of Glucose over Supported Gold Clusters (2008)
  • Author(s): 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: CRC International Symposium on Bio-Inter face and Biomass Conversion
  • Place of Presentation: 北海道大学触媒化学研究センター
  • Year and Date: 2008-10-31
• [Presentation] 配位高分子に担持した金クラスターの液相酸化・水素化触媒活性 (2008)
  • Author(s): 石田玉青, 長岡芽久美, 黒田杏子, 春田正毅
  • Organizer: 第57回高分子討論会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] 異種電荷を持つ高分子電解質の交互積層粒子に担持した金ナノ粒子の液相反応触媒活性 (2008)
  • Author(s): 塚越達也, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第57回高分子討論会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] Au/NiO触媒によるバイオエタノールからの酢酸合成 (2008)
  • Author(s): 末永隼也, 武井孝, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第102回触媒討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] 液相酸化における金属酸化物担持金ナノ粒子触媒の担体とサイズの効果 (2008)
  • Author(s): 木下直人, 石田玉青, 武井孝, 春田正毅
  • Organizer: 第102回触媒討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] Au/炭素系触媒の調製と選択酸素酸化 (2008)
  • Author(s): 大勝裕子, 木下直人, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第102回触媒討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] 酸性担体に金ナノ粒子を担持する新しい方法 : 硫化物析出沈殿法 (2008)
  • Author(s): 大橋弘範, 石田玉青, 武井孝, 春田正毅
  • Organizer: 第102回触媒討論会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2008-09-25
• [Presentation] セルロース担持金クラスター触媒の調製とグルコース酸化活性 (2008)
  • Author(s): 渡部寛人, 遍々古隆夫, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第57回高分子討論会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2008-09-24
• [Presentation] 多孔性配位高分子に担持した金クラスターの調製とその触媒活性 (2008)
  • Author(s): 河北典子, 長岡芽久美, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第57回高分子討論会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2008-09-24
• [Presentation] Polymer Supported Gold Clusters for Selective Oxidation in Liquid Phase (2008)
  • Author(s): T. Ishida, M. Haruta
  • Organizer: 17th International Symposium on Surfactants in Solution
  • Place of Presentation: Berlin, Germany
  • Year and Date: 2008-08-19
• [Presentation] Polymer Supported Gold Clusters for Selective Oxidation in Liquid Phase (2008)
  • Author(s): 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 17th International Symposium on Surfactants in Solution
  • Place of Presentation: ドイツ、ベルリン
  • Year and Date: 2008-08-19
• [Presentation] Production of acetic acid from bioethanol by gold catalysts (2008)
  • Author(s): 武井孝, 石田玉青, 末永隼也, 春田正毅
  • Organizer: 14th International Congress on Catalysis
  • Place of Presentation: 韓国、ソウル
  • Year and Date: 2008-07-17
• [Presentation] Direct Deposition of Au Nanoparticles on Polymers and Aerobic Oxidation of Glucose and Alcohol (2008)
  • Author(s): T. Ishida, K. Kuroda, M. Nagaoka, S. Okamoto, M. Haruta
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2008-07-15
• [Presentation] Direct Deposition of Au Nanoparticles on Polymersw and Aerobic Oxidation of Glucose and Alcohol (2008)
  • Author(s): 石田玉青, 黒田杏子, 長岡芽久美, 岡本真平, 春田正毅
  • Organizer: 14th International Congress on Catalysis
  • Place of Presentation: 韓国、ソウル
  • Year and Date: 2008-07-15
• [Presentation] Aerobic Oxidation of Glucose to Sodium Gluconate over Gold Catalysts (2008)
  • Author(s): N. Kinoshita, H. Okatsu, T. Ishida, M. Haruta
  • Organizer: 14th International Congress on Catalysis
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2008-07-14
• [Presentation] Aerobic Oxidation of Glucose to Sodium Gluconate over Gold Catalysts (2008)
  • Author(s): 木下直人, 大勝裕子, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 14th International Congress on Catalysis
  • Place of Presentation: 韓国、ソウル
  • Year and Date: 2008-07-14
• [Presentation] Direct Deposition of Gold Nanoparticles onto Multilayer Polyelecrolyte Silica Beads and Their Catalysis in Oxidation of Alcohol (2008)
  • Author(s): 塚越達也, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: ICC14 Pre-Symposium
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2008-07-10
• [Presentation] Direct Deposition of Gold Nanoparticles onto Carbons and Polymers for Selective Oxidation in Liquid Phase (2008)
  • Author(s): 春田正毅, 石田玉青
  • Organizer: ICC14 Pre-Symposium
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] Liquid Phase Selective Oxidation with Molecular Oxygen by Au Nanoparticles Deposited on Carbon (2008)
  • Author(s): 大勝裕子, 木下直人, 長岡芽久美, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: ICC14 Pre-Symposium
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2008-07-09
• [Presentation] 金ナノ粒子触媒を用いてのエタノールの選択酸化 (2008)
  • Author(s): 末永隼也・武井孝・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 第101回触媒討論会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 金触媒を用いたグルコース酸化活性における担体と調製法の影響 (2008)
  • Author(s): 木下直人・大勝裕子・石田玉青・武井孝・春田正毅
  • Organizer: 第101回触媒討論会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 高分子交互積層粒子への金ナノ粒子直接担持とその触媒活性 (2008)
  • Author(s): 塚越達也・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 第88日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-27
• [Presentation] 多孔性カーボンへの金ナノ粒子の直接担持とD-グルコース酸化触媒活性 (2008)
  • Author(s): 大勝裕子・木下直人・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 第88日本化学会春季年会
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2008-03-26
• [Presentation] 高分子担体への金ナノ粒子の直接担持とその触媒特性 (2008)
  • Author(s): 石田玉青
  • Organizer: 九州大学理学府院生企画シンポジウム-金触媒の展望
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2008-03-19
• [Presentation] Catalysis of Gold Clusters Fixed in the Nanospace of Metal Complex (2007)
  • Author(s): 春田正毅・石田玉青
  • Organizer: 3rd International Symposium on Chemistry of Coordinatiion Space
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台
  • Year and Date: 2007-12-11
• [Presentation] 高分子固体電解質担持金ナノ粒子の調製とその触媒活性 (2007)
  • Author(s): 塚越達也, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第1回日本化学会関東支部大会
  • Place of Presentation: 首都大学東京
  • Year and Date: 2007-09-28
• [Presentation] 多孔性配位高分子に担持した金クラスターの調製とキャラクタリゼーション (2007)
  • Author(s): 長岡芽久美, 石田玉青, 春田正毅
  • Organizer: 第60回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 信州大学
  • Year and Date: 2007-09-21
• [Presentation] 金ナノ粒子触媒によるエタノールからの酢酸合成 (2007)
  • Author(s): 末永隼也・武井孝・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 第100回触媒討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-20
• [Presentation] 高分子に固定化した金ナノ粒子の触媒機能 (2007)
  • Author(s): 石田玉青, 黒田杏子, 岡本真平, 長岡芽久美, 春田正毅
  • Organizer: 第56回高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] イオン交換樹脂に直接担持した金ナノ粒子の触媒特性 (2007)
  • Author(s): 岡本真平, 石田玉青, 槇山梨沙, 春田正毅
  • Organizer: 第100回触媒討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] 高分子微粒子担持金ナノ粒子触媒の調製と触媒活性 (2007)
  • Author(s): 黒田杏子・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 第100回触媒討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-19
• [Presentation] 高分子担持金ナノ粒子の触媒活性 (2007)
  • Author(s): 石田玉青, 黒田杏子, 岡本真平, 槇山梨沙, 春田正毅
  • Organizer: 第100回触媒討論会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター
  • Year and Date: 2007-09-17
• [Presentation] Catalytic Activity of Gold Nanoparticles Supported on Ion-Exchange Resin (2007)
  • Author(s): S. Okamoto, T. Ishida, M. Haruta
  • Organizer: 12th IUPAC Macromolecular Complex
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2007-08-31
• [Presentation] Catalytic Activity of Gold Nanoparticles Supported on Ion-Exchange Resin (2007)
  • Author(s): 岡本真平・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 12th IUPAC Macromolecular Complex(MMC-12)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2007-08-31
• [Presentation] Preparation of Gold/Polymer Hybrid Catalyst (2007)
  • Author(s): K. Kuroda, T. Ishida, M. Haruta
  • Organizer: 12th IUPAC Macromolecular Complex
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2007-08-30
• [Presentation] Deposition of Gold Clusters onto Macromolecular Complexes and Their Catalytic Performances (2007)
  • Author(s): 春田正毅・石田玉青
  • Organizer: 12th IUPAC Macromolecular Complex(MMC-12)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2007-08-30
• [Presentation] Preparation of Gold/Polymer Hybrid Catalyst (2007)
  • Author(s): 黒田杏子・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 12th IUPAC Macromolecular Complex(MMC-12)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2007-08-30
• [Presentation] Preparation of Gold Clusters Supported on Porous Coordination Polymers (2007)
  • Author(s): 長岡芽久美・石田玉青・春田正毅
  • Organizer: 12th IUPAC Macromolecular Complex(MMC-12)
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2007-08-30
• [Book] 金ナノテクノロジー-その基礎と応用-(春田正毅監修)、第10章「炭素および高分子への担持」 (2009)
  • Author(s): 石田玉青
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] Modern Heterogeneous Oxidation Catalysis" (Ed. N. Mizuno), Chapter 11. "Unique Catalytic Performances of Supported Gold Nanoparticles in Oxidation (2009)
  • Author(s): 余伝波・黄家輝・石田玉青・春田正毅
  • Publisher: Wiley-VCH
• [Book] 金ナノテクノロジー-その基礎と応用-(春田正毅監修)第10章「炭素および高分子への担持」 (2009)
  • Author(s): 石田 玉青
  • Total Pages: 345
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] Modern Heterogeneous Oxidation Catalysis Chapter 11“Unique Catalytic Performances of Supported Gold Nanoparticles in Oxidation (2009)
  • Author(s): 余伝波, 黄家輝, 石田玉青, 春田正毅
  • Publisher: Wiley-VCH(in press共著)
• [Patent(Industrial Property Rights)] 金属微粒子を担体に分散・固定化する方法およびそれにより得られる材料 (2008)
  • Inventor(s): 春田正毅・石田玉青・木下直人・黒田杏子・大勝裕子
  • Industrial Property Rights Holder: 春田正毅・石田玉青・木下直人・黒田杏子・大勝裕子
  • Industrial Property Number: 2008-067090
  • Filing Date: 2008-03-17
• [Patent(Industrial Property Rights)] 高活性触媒およびその製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 武井孝・桑野嘉市郎・末永隼也・大橋弘範・石田玉青・春田正毅権
  • Industrial Property Rights Holder: 武井孝・桑野嘉市郎・末永隼也・大橋弘範・石田玉青・春田正毅権
  • Industrial Property Number: 2008-179978
  • Filing Date: 2008-07-10
• [Patent(Industrial Property Rights)] 高活性触媒およびその製造方法 (2008)
  • Inventor(s): 武井孝, 桑野嘉市郎, 末永隼也, 大橋弘範, 石田玉青, 春田正毅
  • Industrial Property Rights Holder: 同左
  • Industrial Property Number: 2008-179978
  • Filing Date: 2008-07-01
• [Patent(Industrial Property Rights)] 金属微粒子を担体に分散・固定化する方法及びそれにより得られる材料 (2008)
  • Inventor(s): 春田正毅・石田玉青・他3名
  • Industrial Property Rights Holder: 首都大学東京
  • Industrial Property Number: 2008-067090
  • Filing Date: 2008-03-17