2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of specific catalysis of boron nitride
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18H01785
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
高垣 敦 九州大学, 工学研究院, 准教授 (30456157)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 真明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授(テニュアトラック) (00582206)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 窒化ホウ素 / 多孔質材料 / 固体塩基触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では従来化学的に不活性と考えられてきた窒化ホウ素の新たな触媒作用について明らかにすることを目的としている。特に、固体酸塩基性に着目して研究を行ってきた。ホウ酸と尿素を出発原料として熱分解法により合成した窒化ホウ素は乱層構造(turbostratic BN)を有し、二酸化炭素を吸着できるミクロ孔を多く有した。出発原料の比によってBET比表面積や細孔容積は大きく変化した。特にホウ酸：尿素＝１：５のモル比で合成した試料はミクロ孔だけでなくメソ孔を有し細孔容積が最も高かった。ニトロアルドール反応や二酸化炭素とエポキシドを用いた環状カーボネート合成反応において、これらの触媒活性は細孔構造とよい相関が見られた。また、ニトロアルドール反応では、ベンズアルデヒドの置換基効果が特徴的に現れた。塩基のみによる活性化と酸と塩基の協奏的な活性化が基質によって異なった。環状カーボネート合成では、臭化テトラブチルアンモニウムを添加した場合に有意な活性が見られた。新たな作用として、窒化ホウ素の光触媒作用について検討した。熱分解法により合成した多孔質窒化ホウ素は、二酸化炭素を吸着できる。合成した窒化ホウ素は結晶性は高くないものの、二酸化炭素の光還元に活性を示した。紫外光照射下において定常的に一酸化炭素が生成した。またメタンの生成も確認できた。合成条件の最適化や助触媒の効果などをさらに検討することで二酸化炭素の再資源化に有用な触媒材料となることが示唆された。
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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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