2020 Fiscal Year Annual Research Report
ラネー合金単結晶を用いた選択溶出過程の検証とナノ・バルクハイブリット触媒の創製
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18H01783
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
亀岡 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60312823)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野澤 和生 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (00448763)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ラネー合金 / 単相・単結晶試料 / リーチング / ナノ・バルクハイブリット触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラネー金属触媒は、極めて高い触媒能を有するバルク型金属触媒としてよく知られている。その製法は触媒活性金属Xを含むAl基二元ラネー合金（Al-X; X= Ni, Co, Cuなど）からアルカリ水溶液中でAlをリーチング（選択的溶出）させる極めて単純なものであるが、バルク型の金属触媒として実に画期的なものである。しかし、これまでのラネー触媒の多くは単一金属系であるため触媒材料としてその安定性や高機能化の面で限界があり、この分野の触媒研究はあまり進展してこなかった。本研究では、代表的な金系ラネー合金である金属間化合物Al2Au（単結晶または単相試料）を用いてリーチング特性を調べた。また、固溶体Ag3Auのリーチング特性との比較も行った。得られた知見として、Al2AuとAg3Auとではリーチング処理により形態の違いはあるがともにポーラス体を形成した。興味深いことに、特徴的な違いとして、Al2Auから得たポーラス体には多くの積層欠陥（双晶）が存在することがわかった。さらに、アセチレンの水素化反応においてAl2Auから得たポーラス体が高い部分水素化特性を示すことから新奇特性の発現も明らかとなった。密度汎関数計算からリーチング処理で形成した低配位数のAuサイトが水素の吸着・活性化に重要な役割を果たしていることが示された。金属前駆体構造の違いによるリーチングプロセス（メカニズム：表面・バルク拡散、溶出・再析出）の違いが、内部の組織・構造に大きく影響を及ぼすことが明確になった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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