2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of carbon alloy cathode materials realizing the simultaneous power generation and organic synthesis
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15K00600
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
尾崎 純一 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30214125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 孝文 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50750155)
神成 尚克 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (90743336)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カーボンアロイ / ナノシェルカーボン / ドープカーボン / 過酸化水素 / 酸素還元活性 / 表面塩基性 / ヘテロポリ酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究で構築を試みる触媒反応系は，以下の2種の触媒を開発することで達成される．
①H 2 O 2 を効率的に生成する酸素還元反応触媒
②H 2 O 2 を原料とする有機合成反応を触媒する不均一触媒
平成29年度では，これら触媒材料の開発に取り組むとともに，高性能触媒の開発設計指針を得た．詳細を以下に記述する．“①H 2 O 2 を効率的に生成する酸素還元反応触媒”の開発では，様々な遷移金属，典型元素を原料としてカーボンアロイ触媒を調製し．①の触媒として最適なカーボンアロイ触媒の探索を行った．その結果，リンと窒素を共ドープしたPNドープカーボン触媒が，H 2 O 2 生成効率，酸素還元触媒活性ともに高い水準を示すことが分かった．“②H 2 O 2 を原料とする有機合成反応を触媒する不均一触媒”の開発に関しては，ヘテロポリ酸担持カーボンアロイ触媒が高い触媒性能を示すことを，本年度で明らかにした．ヘテロポリ酸担持カーボンアロイ触媒の有機合成反応触媒活性を，3-メチル-3-ブテン-1-オールの酸化反応をモデル反応系として評価した．窒素とホウ素を共ドープしたBNドープカーボンにヘテロポリ酸を担持した試料は，優れた有機合成反応触媒活性を示すことが分かった．XPS分析結果より，BNドープカーボンは，その表面にヘテロポリ酸を化学的・静電的に強く吸着することが示され，このカーボンとヘテロポリ酸の間の相互作用を上手く利用することが，②の触媒を設計する上で重要であることが分かった．
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Research Products
(4 results)
