2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of highly efficient catalytic systems based on cooperative action by metals and oxoanions
| Project/Area Number |
18H01786
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
鎌田 慶吾 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40451801)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 触媒 / 金属ホスフェート |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本申請研究では、孤立したオキソアニオンのもつ塩基性に由来した求核剤や二酸化炭素などの特異的分子活性化能に着目し、「オキソアニオンを構成ユニットとする金属オキソアニオン複合触媒の合成」と「オキソアニオンに隣接する金属との共同触媒作用を利用した新しい触媒反応系の開発」を目的としている。昨年度、カルボン酸類を金属分散剤として用いることで３ｄ金属ホスフェートの合成に成功した。本年度は各種材料の機能開拓と機構解明について検討した。リンゴ酸を用いたゾルゲル法により新規に合成したリン酸鉄ナノ粒子はこれまでに開発したリン酸セリウムナノロッド粒子と同様に、均質なルイス酸点と弱い塩基点をもつことが、ピリジン、アセトン、メタノールおよびクロロホルムを吸着させたサンプルの赤外分光測定により明らかとなった。また、リン酸鉄ナノ粒子のルイス酸強度はリン酸セリウムナノロッド粒子よりも大きく、分子状酸素のみを酸化剤としたメタンの直接酸化によるホルムアルデヒドの合成に優れた触媒活性を示した。また、様々な金属ホスフェートの合成を検討する過程で、有機あるいは無機テンプレートを全く用いることなくメソ細孔をもつβ型二酸化マンガンナノ粒子の合成に成功し、出発原料や反応溶液を制御することでナノ粒子の形態や細孔サイズの制御手法を開発した。これら材料は分子状酸素のみを酸化剤としたアルコール類の選択酸化反応に有効であり、ナノ粒子の細孔サイズによる大きな分子の反応促進機能をもつことも明らかとなった。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 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。
|
