| Project/Area Number |
22KJ0079
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| Project/Area Number (Other) |
22J11825 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
TING KAHWEI 北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | レニウム / 金属－担体相互作用 |
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| Outline of Research at the Start |
二酸化炭素と安価な分子(H2、NH3、オレフィン等)との一段階反応により高付加価値な化学品合成を可能にする固体触媒を開発する。これらの反応系に対し、種々の分光法、計算科学的アプローチを利用して、触媒性能・機能と構造の相関関係を明確化する。それらの知見を新規触媒の設計や成果の体系化に利用し、当該分野の学術基盤を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
担持金属触媒の活性と安定性は、金属と担体の間の相互作用、いわゆる金属－担体相互作用 (Metal－Support Interactions; MSIs) に大きく影響される。したがって、使用する金属や担体に依存するMSIsの挙動を理解することは、酸化物担持金属触媒の活性、選択性、および安定性を制御するために不可欠である。近年の研究により、担持金属の分散度は、金属原子の酸化物担体表面に対する結合エネルギーに支配されていることが報告されているが、これを以てMSIsを包括的に記述する因子とするには課題がある。特に、DFT計算から求められる電子構造と、実際の担持金属触媒表面の実験観察との間に見られる傾向について分析した研究例は少ないのが現状である。
本研究では、レニウム(Re)とTiO2, SiO2, Al2O3, MgO, V2O5, ZrO2, Nb2O5, CeO2などの各種酸化物担体の間に働くMSIsを記述することを目的として、系統的な研究を行った。SiO2、Al2O3、MgO などのワイドギャップ酸化物上のReは凝集する傾向があるのに対し、TiO2、V2O5、ZrO2、Nb2O5、CeO2 など半導体酸化物上のReは凝集種を含まず高い分散性を示すことを明らかにした。中でも、担体の電子親和力が重要であることがわかった。この結果は、酸化物担体の電子状態がMSIsを包括的に記述する重要因子あることを示唆しており、担持金属触媒のより良い設計指針の構築に資するものと考える。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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