2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of nano-catalyst based on chirally-assembling of reaction center and enhancement of its catalytic ability
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17K04973
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
桑原 穣 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (60347002)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊原 博隆 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (10151648)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / ナノ触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二酸化炭素還元反応に適したナノ触媒のライブラリ化: 分子設計と合成-①二酸化炭素還元反応部位のライブラリ化：二酸化炭素還元触媒能が知られているレニウムビピリジルトリカルボニル錯体（Re錯体）誘導体において、グルタミド誘導体との結合を考慮して分子設計し、合成した。②自己組織性部位：電気化学系での評価を目的として、アセトニトリル溶液中での使用を考慮した、L-グルタミド誘導体を分子設計し、触媒評価結果からのフィードバックを踏まえて、ピリジニウム型誘導体を合成した。また、光化学系での評価を目的として、DMF溶液中での使用を考慮した、一級アミン型誘導体を合成した。③連結部位のライブラリ化：これまでの知見をもとに炭素数2または3、5の異なるスペーサー長を採用した。
自己組織化した集積構造の解析と制御技術の確立: これまでの知見をもとに濃度、温度の各条件を適切に設定し、グルタミド誘導体単体系とRe錯体との共存系の各溶液系について、紫外可視吸収分光と円二色性分光、熱分析などを用いて分子配向構造の評価を行った。顕微鏡観察（透過型電子顕微鏡（TEM）、共焦点顕微鏡）により、これまでと同様にグルタミド誘導体の分子配向体の形成を確認した。
還元触媒能の評価: Re錯体を用いた電気化学的触媒系について評価を行なった。グルタミド誘導体単体における電気化学特性評価の結果をフィードバックすることにより分子の再設計を行い、触媒系に適用可能なグルタミド誘導体を見出した。グルタミド誘導体共存下においても、Re錯体が触媒能を示す溶液系を見出すことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電気化学系の触媒能評価が可能な金属錯体と自己組織性分子の組合せを見出し、評価システムを確立できた。同システムでの溶媒環境下において、自己組織性分子の配向l構造評価も可能であった。光化学系の触媒評価システムの設計において、解決すべき課題を見出すことができた。以上より概ね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
H29年度が順調に実施できたことから、H30年度以降も計画通りに実施予定である。
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| Causes of Carryover |
年度末に一部消耗品が効率よく使用でき、その購入を次年度に繰越しできたため
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