Control of catalytic property through interactions between metals and metal-organic frameworks

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H04890
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Organic and hybrid materials
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: SADAKIYO Masaaki 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (40635885)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 配位高分子 / 触媒 / 触媒担体効果

Outline of Final Research Achievements

We tried to reveal catalytic support effects of metal-organic frameworks (MOFs). We prepared Pt catalysts using various MOFs having different functional groups and central metals, with same Pt loading and particle size. We applied these samples to various catalytic reactions such as CO oxidation and hydrogenation of acetic acid. We found that the MOFs could show catalytic support effects derived from the charge transfer interaction between metal and MOFs.

Free Research Field

無機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Ptなどの貴金属は一般に希少であるが、多くの化学反応を促進する良い触媒となる。その使用量を抑え、触媒能を最大限に高める方法の一つとして、担体効果の利用が挙げられる。担体効果とは同じ金属粒子の触媒活性が、担体の種類によって異なる現象を指す。現在、主に用いられている担体は十数種類程度であり、新規な触媒担体の開拓は重要な研究課題となっている。本研究では、物質多様性に優れ、すでに数万種が報告されている配位高分子を用いて、配位高分子が触媒担体効果を示し得るのかを検証した。その結果、配位高分子が電荷移動や基質吸着に由来して明瞭な担体効果を示すことがわかり、今後、新たな触媒の創製が期待される。