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2017 Fiscal Year Annual Research Report

フラーレンC60を用いた新規ハイブリッド触媒の開発

Research Project

Project/Area Number 15J00702
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中塚 和希  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Keywords金属ナノ触媒 / 炭素材料 / 有機金属化合物 / 熱分解
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究によりフラーレンC60を光応答性分子として触媒に組み込むことでアンモニアボランなどの水素キャリアからの脱水素反応に有効な触媒設計を試みてきた。また、フラーレンC60を用いた研究の知見を生かし、炭素材料に担持したCo(salen)を金属前駆体として、金属ナノ触媒の調製法を開発した。既報の方法でCo(salen)を調製し炭素担体に含浸後、熱処理を施すという簡便な方法で触媒活性点の制御を実現してきた。
当該年度は、更なる研究の発展を求めて、有機金属化合物であるCo(salen)に代わり、Ni含有金属有機構造体(Ni-MOF)を前駆体として用いることで、ナノ構造制御された金属活性種を有する炭素触媒材料の開発を行った。既報のNi-MOFに適切な熱処理を施し、Ni-MOFを部分的に分解することで、多孔質炭素上に均一な粒子径のNi粒子が高分散に担持されることを見出した。また、本触媒が残存したMOF構造によりオレフィンの水素化反応に対して基質のサイズ選択性を発現することを見出した。得られた触媒の構造について、高輝度光科学研究センター(SPring-8)での放射光XAFS測定やTEM観察、XRD測定などの分析手法をうまく組み合わせることで解析し、その構造と触媒性能との関係性を明らかにしている。
また、当該年度において計1報の論文投稿および国内外学会の5件の発表を行うなど、多くの研究成果を出している。これらの研究成果をフィードバックすることで、将来的に研究の更なる発展が期待される。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Controlled Pyrolysis of Ni‐MOF‐74 as a Promising Precursor for the Creation of Highly Active Ni Nanocatalysts in Size‐Selective Hydrogenation2018

    • Author(s)
      Kazuki Nakatsuka, Takeharu Yoshii, Yasutaka Kuwahara, Kohsuke Mori and Hiromi Yamashita
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 24 Pages: 898-905

    • DOI

      10.1002/chem.201704341

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Carbon-Supported Pd-Co Bimetallic Catalysts Templated by Co Nanoparticles Using the Galvanic Replacement Method for Selective Hydrogenation2017

    • Author(s)
      Takeharu Yoshii, Kazuki Nakatsuka, Yasutaka Kuwahara, Kohsuke Mori and Hiromi Yamashita
    • Journal Title

      RSC Adv.

      Volume: 7 Pages: 22294-22300

    • DOI

      10.1039/c7ra03846a

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ni-MOF-74の熱分解過程における構造変化とその構造が触媒性能に与える影響2018

    • Author(s)
      中塚和希,吉井丈晴,森浩亮,桑原泰隆,山下弘巳
    • Organizer
      第121回 触媒討論会
  • [Presentation] Co(salen)錯体構造を利用したカーボン担持Coシングルサイト触媒の調製とその触媒作用2017

    • Author(s)
      中塚和希,吉井丈晴,森浩亮,桑原泰隆,山下弘巳
    • Organizer
      石油学会 第60回年会(第66回研究発表会,第22回JPIJSポスターセッション)
  • [Presentation] 熱分解によるNi-MOFからのNiナノ粒子触媒の開発とその触媒作用2017

    • Author(s)
      中塚和希,吉井丈晴,森浩亮,桑原泰隆,山下弘巳
    • Organizer
      第47回石油・石油化学討論会
  • [Presentation] Preparation of Single-Site Co Catalyst from Co(salen) Complex and Carbon Materials2017

    • Author(s)
      Kazuki NAKATSUKA, Takeharu YOSHII, Yasutaka KUWAHARA, Kohsuke MORI, Hiromi YAMASHITA
    • Organizer
      16th Korea-Japan Symposium on Catalysis & 3rd International Symposium of Institute for Catalysis
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design of Carbon-supported Single-site Co Catalyst using Co(salen) Complex2017

    • Author(s)
      Kazuki NAKATSUKA, Takeharu YOSHII, Yasutaka KUWAHARA, Kohsuke MORI, Hiromi YAMASHITA
    • Organizer
      EUROPACAT 2017
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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