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Development of organic-inorganic composites as an acid-base catalyst using layered perovskite-type compounds

Research Project

Project/Area Number 19K05147
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

Ogasawara Masataka  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (40431613)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 純雄  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (50233797)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
KeywordsDion-Jacobson型層状ペロブスカイト / 有機無機複合体 / 層間架橋体 / インターカレート / 酸塩基両特性 / one-pot反応 / Knoevenagel反応 / 脱アセタール化反応 / 臨界ミセル濃度 / 塩基触媒 / 層状ペロブスカイト型化合物 / 塩基触媒活性 / インターカレーション / 固体酸 / 固体塩基
Outline of Research at the Start

本研究では,ホスト化合物の化学特性とホスト-ゲスト間の相互作用による機能発現を組み合わせることで新規な酸塩基触媒を創製する.Nb系層状化合物は固体酸として機能することが数多く報告されている.また,第四級アンモニウムイオンを含む有機無機複合体が塩基触媒活性を示すことが明らかにされている.本研究ではこれらの機能発現に着目し,"酸と塩基"を独立に持ち多段階反応を進行させることが可能な触媒の調製を行う.

Outline of Final Research Achievements

The organic-inorganic composites with acid-base properties were prepared by using a layered compound as a host compound and an organic species as a guest molecule. The organic-inorganic composites with high organic content showed high base catalytic activity. It was found that the chemical composition of the layered compound affects the base catalytic activity. Depending on the host-guest combination, it was possible to obtain composites that exhibited high base catalytic activity even with a low organic species content. Fundamental experimental data on the control of the acid-base properties of organic-inorganic composites were obtained by studying the preparation conditions of the composites.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

固体酸としてこれまで多くの研究が報告されている層状化合物群を出発原料のひとつとして,新たな機能の付与や自在な制御を目指した検討を行った.この複合体の出発原料と成り得る化合物は幅広く,最適な調製条件の探索を継続することでさらに高活性な触媒が得られると期待される.また,これまでの研究例を活用しながら新規な視点に基づく機能性材料を調製する手法を提案することが出来たと考えている.

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Preparation of inorganic–organic composites as acid–base catalysts using HCa<sub>2</sub>Nb<sub>3−</sub><i><sub>x</sub></i>Ta<i><sub>x</sub></i>O<sub>10</sub> and quaternary onium salts2020

    • Author(s)
      OGASAWARA Masataka, BAN Takuto, SAITO Kanji, KATO Sumio
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 128 Issue: 1 Pages: 51-55

    • DOI

      10.2109/jcersj2.19119

    • NAID

      130007779340

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • Year and Date
      2020-01-01
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] HLaNaNb3O10とオクチルトリメチルアンモニウム塩から調製した有機無機複合体の酸塩基触媒活性2024

    • Author(s)
      小笠原正剛, 平井佑市朗, 齊藤寛治, 加藤純雄
    • Organizer
      第133回触媒討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Acid-base properties of organic-inorganic composite synthesized from HLaNaNb3O10 and quaternary ammonium salt2023

    • Author(s)
      Yuichiro Hirai, Masataka Ogasawara, Kanji Saito, Sumio Kato
    • Organizer
      International Symposium for the 80th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 有機無機複合体HLaNaNb3O10-(C8)2DMAの調製と塩基触媒活2023

    • Author(s)
      平井佑市朗,小笠原正剛,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      日本素材物性学会令和5年度年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] HLaNaNb3O10と第四級アンモニウムイオンからなる有機無機複合体の調製と塩基触媒活性2022

    • Author(s)
      小林航大,小笠原正剛,内田琉斗,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      小林航大,小笠原正剛,内田琉斗,齊藤寛治,加藤純雄
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Preparation of inorganic-organic composites as acid-base catalysts using layered perovskite type HCa2Nb3O10 and quaternary ammonium salt2022

    • Author(s)
      小笠原正剛
    • Organizer
      令和4年度化学系学協会東北大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 層状ペロブスカイト型化合物HLaNaNb3O10を無機種とした有機無機複合体の調製2022

    • Author(s)
      小林航大,内田流斗,小笠原正剛,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      日本素材物性学会令和4年度年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] HCa2Nb3O10層間架橋体を無機種とした有機無機複合体の塩基触媒活性2022

    • Author(s)
      小笠原正剛,赤沼玲奈,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      日本素材物性学会令和4年度年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 層状ペロブスカイト型化合物K2NbO3Fを用いたメソ構造体のKnoevenagel反応による塩基触媒活性評価2021

    • Author(s)
      鈴木涼介,小笠原正剛,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      令和3年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] HCa2-xLaxNb3-xTixO10から得られる有機無機複合体の塩基触媒活性2021

    • Author(s)
      小林航大,小笠原正剛,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      令和3年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Preparation of inorganic-organic composites as base catalysts using silica pillared-niobates and quaternary onium salts2021

    • Author(s)
      赤沼玲奈,清水芽依, 小笠原正剛, 齊藤寛治, 加藤純雄
    • Organizer
      令和3年度化学系学協会東北大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 小笠原正剛,清水芽依,齋藤あすか,赤沼玲奈,齊藤寛治,加藤純雄2021

    • Author(s)
      HCa2Nb3O10層間架橋体を無機種とした有機無機複合体の調製
    • Organizer
      日本素材物性学会令和3年度年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 層間架橋体を無機種とした有機無機複合体の調製と塩基触媒活性2020

    • Author(s)
      小笠原正剛,齋藤あすか,清水芽依,赤沼玲奈,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      第36回ゼオライト研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 層間にジアルキルジメチルアンモニウムを含む有機無機複合体の酸塩基特性2020

    • Author(s)
      赤沼玲奈,小笠原正剛,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      第50回石油・石油化学討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] HCa2Nb3-xTaxO10-CnTMA複合体の調製と塩基触媒活性2020

    • Author(s)
      小笠原正剛,赤沼玲奈,伴拓人,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      日本セラミックス協会2020年年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] HCa2Nb3-xTaxO10を用いた有機無機複合体の調製と塩基触媒活性2019

    • Author(s)
      赤沼玲奈,伴拓人,小笠原正剛,齊藤寛治,加藤純雄
    • Organizer
      第49回石油・石油化学討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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