| Project/Area Number |
22K18914
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 27:Chemical engineering and related fields
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kitano Masaaki 東京工業大学, 元素戦略MDX研究センター, 教授 (50470117)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 酸素欠陥 / ナトリウムナフタレニド / 異種アニオン導入 / 触媒界面 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、強力な還元剤であるナトリウムナフタレニドを利用した室温での液層還元法により金属酸化物表面に高密度に酸素欠陥を形成し、その酸素欠陥サイトを異種アニオン導入の足場として利用することで新規固体触媒の合成を行う。本手法により酸化物の結晶構造、比表面積、表面ナノ構造を損なうことなく酸素欠陥を導入し、不安定な表面の異種アニオン導入による表面構造安定化を駆動力として異種アニオンを高密度ドープする。
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| Outline of Final Research Achievements |
We tried to introduce oxygen vacancy sites into various metal oxides such as titanium oxide by treating them with sodium naphthalenide as a strong reducing agent in a liquid phase. High density oxygen vacancies can be introduced into TiO2 and CeO2, and phosphate groups can be fixed on these oxide surface. The fixed phosphate groups are more than 10 times higher than the conventional method. The resultant materials exhibited high catalytic activity for the conversion of xylose into furfral with high selectivity. And the catalyst with a greater amount of phosphate groups introduced was able to synthesize furfural with higher selectivity.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により、触媒材料の比表面積を損なうことなく安定な酸化物材料の表面に高密度に異種アニオンを導入する手法を示した。本研究では、主にリン酸基を固定化した酸化チタンを触媒としフルフラールを合成する反応に適応したが、導入するアニオンの種類や酸化物材料を変えることによりその他様々な触媒反応にも適応できると期待できる。
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