Mo/W混合金属巨大球状ポリ酸の溶液内安定性の評価と分解生成物の解明
| Project/Area Number |
19K05510
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
尾関 智二 日本大学, 文理学部, 教授 (60214136)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | ポリオキソメタレート / 安定性 / 部分酸化 / 安定性評価 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
直径約3nmの大きさをもち、正二十面体対称性を示す球状132核ポリモリブデン酸イオンは、触媒への応用や、複合酸化物の出発原料として注目されている。しかし、溶液中での存在状態や安定性が不明であることが、この系の理解を妨げてきた。
本研究では、様々な割合でMoとWを混合して合成した132核ポリ酸イオンについて、紫外可視吸収スペクトルとX線小角散乱の温度・時間依存性を同時測定することにより、安定性の評価と分解生成物の構造決定を目指す。
本研究の成果は、球状132核ポリ酸の特長を生かした高耐久触媒の開発や、分解過程における中間生成物を活用した新規複合酸化物の設計への指針を与えると期待される。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
混合原子価球状132核ポリモリブデン酸イオン[Mo132O372(CH3COO)30(H2O)72]42-は、触媒への応用や、複合酸化物の出発原料として注目されている。しかし、溶液中での存在状態や安定性が不明であることが、この系の理解を妨げてきた。本研究では、132核ポリモリブデン酸イオンおよびそのタングステン部分置換体の溶存状態を明らかにし、安定性の評価と分解生成物の構造決定を目指す。
2019年度に132核ポリモリブデン酸イオンの溶液中での安定性を評価したことを受け、2022年度はその分解過程で生じる中間体、特に長時間経過後にみられる青色の原因となる物質についての考察を重点的に行った。青色溶液の結晶化条件を検討することにより、単斜晶系の結晶を得ることに成功し、X線結晶構造解析を行った。その結果、102個のMo原子が球状に集合したKeplerate型イオンの内部にMoO4四面体が４個程度内包された構造（合計Mo~106核）を見出した。102個のMo原子からなる骨格はMuellerが2000年に報告した化合物[{(Mo)Mo5O21(H2O)4CH3COO}12{MoO(H2O)}30]・~150H2Oと同様であるが、Muellerの化合物では五角形(Mo)Mo5ユニットの内側に酢酸が配位しているのに対し、今回見出された化合物ではMoO4四面体が配位しているという違いがみられた。本化合物におけるMoの平均酸化数をMuellerの化合物の+5.65と同程度であると仮定すると、出発物質である132核ポリモリブデン酸イオン（平均酸化数+5.56）から、わずかに酸化されている。すなわち、茶色の132核錯体は、部分酸化を受けて青色の~106核錯体を経て分解していくと考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分解中間体として、Mo132核錯体が部分酸化を受けて生じた青色Mo~106錯体を見出したことは、非常に有意義な成果であり、当初の想定以上の知見が得られたと考えている。一方、タングステン部分置換体の分解中間体については、同様の呈色を確認しているものの、結晶構造解析には至っていない。それらを総合的に勘案すると、研究はおおむねに進展していると評価できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2022年度に見出した分解中間体であるMo~106核錯体については、結晶中でのディスオーダーのため、内包されているMoO4四面体の正確な数は明らかになっていない。今後、質量分析により明らかにしていきたい。また、タングステン部分置換体の分解中間体についても、結晶化のみでなく、質量分析なども併用して解明することを目指す。
|
Report
(4 results)
Research Products
(22 results)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Book] 錯体化合物事典2019
Author(s)
錯体化学会, 大川尚士, 海崎純男, 齋藤太郎, 佐々木陽一, 中村晃, 宗像惠, 山内脩, 脇田久伸, 増田秀樹, 尾関智二ほか
Total Pages
1000
Publisher
朝倉書店
ISBN
9784254141054
Related Report
-
