2017 Fiscal Year Annual Research Report
カスタマイズ可能なポリオキソバナデートをもちいた拡張骨格構造の構築
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15F15034
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
大塩 寛紀 筑波大学, 数理物質系, 教授 (60176865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
CAMERON JAMIE 筑波大学, 数理物質系, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2015-10-09 – 2018-03-31
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| Keywords | ポリ酸 / モリブデン / タングステン / ハイブリッドＰＯＭ / 光酸化触媒 / 電解触媒 / 酸化還元 / 異種金属イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水中で高原子価のモリブデン（ＶＩ）やタングステン（ＶＩ）イオンはオキソ酸になり、これが集積しポリオキソ酸（ＰＯＭ＝Ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅ）になる。ＰＯＭは構造の多様性や触媒の観点から精力的に研究されてきたが、近年、ヘテロ金属イオンの導入やＰＯＭの集積法が開発され、分子磁性材料や新触媒機能材料として注目を集めている。これまでに、我々は｛Ｓｅ２Ｗ１２｝が高度に制御された反応条件下において｛Ｍｎ４Ｓｅ４Ｗ２４｝、｛Ｓｅ６Ｗ３９｝、｛Ｓｅ８Ｗ４８｝、｛Ｐｄ１０Ｓｅ１０Ｗ５２｝を生成することを見出している。これは、ＰＯＭへのヘテロ金属イオンの導入とＰＯＭの集積化を同時になし得た独創的な研究である。本研究では、この研究成果をもとに新規光触媒の開発を目指し、バナジウムイオンを含む酸化還元活性なオキソバナデートやヘテロ金属ＰＯＭをもちい、金属錯体と融合させたハイブリッドＰＯＭを構築し、触媒機能を制御可能な化合物群を開拓することを目的として研究を進めた。欠損型ＤａｗｓｏｎＰＯＭに有機部位を導入したハイブリッドＰＯＭを新規合成し、光励起によって高効率な酸化触媒となることを見出した。特に光触媒反応の研究として、インディゴの酸化反応を詳しく検討した結果、ハイブリッド化することで可視光領域での励起効率が上昇し、高効率な光酸化反応を示すことが明らかとなった。この成果は、ＰＯＭの光触媒反応における有機部位を導入したことによる励起エネルギーの精密制御を達成した例であり、ハイブリッドＰＯＭの光触媒研究の中でも先駆的な研究成果となった。今後はこの成果をもとに、配位子の変換などを検討することで、より高効率な光酸化触媒の開発が期待される。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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