2007 Fiscal Year Annual Research Report
金属錯体ナノ空間に閉じ込めた金クラスターの触媒作用
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16074218
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
春田 正毅 Tokyo Metropolitan University, 都市環境科学研究科, 教授 (10357824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武井 孝 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (00197253)
石田 玉青 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (90444942)
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| Keywords | 環境・化学プロセス / ナノ材料 / 環境材料 |
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| Research Abstract |
金はバルクの状態では不活性であると考えられてきたが、平均粒径が10nm以下になると触媒活性を示すことが知られている。特にサイズが2nmを切ったクラスターになると量子サイズ効果により劇的な物性変化が起こることから、金をクラスターサイズでナノ空間に配置させることは、新たな触媒機能の発現が期待できる。
本研究ではナノ空間を有する多孔性配位高分子への金クラスターの担持を試みた。一次元ナノ空間(pore size=6×8Å)を有する多孔性高分子銅錯体([Cu_2(pzdc)_2(bpy)]_n(pzdc=pyridine-2,3-dicarboxylate, bpy=4,4'-bipyridine)と昇華性の金前駆体であるMe_2Au(acac)(acac=acetylacetonate)を固相混合後水素還元することにより、平均粒径約2nmの金クラスターを担持することに成功した。一般的に用いられる化学蒸着法(CVD)を用いると金粒子はより大きなサイズのものが多く得られ、固相混合の有用性が示された。異なる細孔径を有する銅錯体、亜鉛錯体を用いると得られる金ナノ粒子のサイズも変化することから、細孔サイズ、細孔構造が金粒子の安定化に大きく寄与していると考えられる。
得られた金クラスター触媒の気相-酸化炭素酸化ならびに水素酸化を試みた結果、全く触媒活性を示さず、卑金属酸化物に担持した金触媒とは対照的な結果が得られた。このことから、有機高分子は金触媒の担体効果において卑金属酸化物とは大きく異なることが示唆された。一方で酸素を酸化剤とする、液相でのアルコール酸化においては、触媒活性が見られた。
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[Journal Article] Metal Nanoclusters2007
Author(s)
M. Haruta
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Journal Title
Catalysis and Materials Science:The Issue of Size Control Edited by B. Corain, G. Schumid and N. Toshima:Chapter09:Relevance of Metal Nanoclusters Size Control in Gold(0) Catalytic Chemistry, Macmillan India Limited
Pages: 183-199
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