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2011 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ波を用いた貴金属触媒代替触媒系の創出

Research Project

Project/Area Number 21360392
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

和田 雄二  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40182985)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 望月 大  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (90434315)
Keywordsマイクロ波 / 非平衡局所加熱 / 触媒 / 省エネルギー / エネルギー効率化
Research Abstract

マイクロ波は狭いエネルギー分布を持つ電磁波であり、照射される物質のマイクロ波領域での吸収能の違いによって物質を選択的に加熱することができる。中でも固体と液体からなる不均一系では高いマイクロ波吸収性の固体がマイクロ波照射で選択的に加熱され、その表面は周囲の溶媒温度よりも高温になると考えられる。この高温な表面は反応場として機能することが期待できる。そこで本研究では、固体の選択加熱によって形成する高温の表面を利用して特異なナノ構造や反応促進を得ることを目的とした。
本年度の研究として、シングルモード型マイクロ波装置を用いて磁場及び電場最大点での反応を行い、その結果をオイルバス加熱で行ったものと比較した.反応はCrO2及びMnO2を用いた1-オクタノールの酸化反応、スルホン酸修飾カーボン(C-SO3H)を用いた酢酸と1-ブタノールの酸触媒エステル化反応を行った.
CrO2及びMnO2を用いた反応では、反応開始1分後に、磁場最大点での収率がそれぞれ29.4、12.0%、電場最大点が26.6、10.6%、オイルバスでの収率が17.4、6.3%となり、マイクロ波による反応促進効果が得られた.しかし、C-SO3Hを用いた反応では、反応開始5分後に、磁場最大点が15.3%、電場最大点が16.5%、オイルバスが19.9%となり、反応促進効果は得られなかった.これらの固体の違いは、固体自体が酸化反応を起こすかどうかという点にある.

  • Research Products

    (33 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (27 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] マイクロ波加熱による磁性ナノ粒子の精密構造制御2011

    • Author(s)
      山内智央, 塚原保徳, 和田雄二
    • Journal Title

      粉体工学会誌

      Volume: Vol.48, No.9 Pages: 625-631

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of Photoexcited Charge Transfer by {001} Facet-Dominating TiO2 Nanoparticles2011

    • Author(s)
      Masato Maitani, Keita Tanaka, Dai Mochizuki, Yuji Wada
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: Vol.2011, No.2 Pages: 2655-2659

    • DOI

      10.1021/jz2011622

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Measurements of Accurate Temperatures in the Microwave Reactors2011

    • Author(s)
      Dai Mochizuki, Yuji Wada
    • Journal Title

      Mini-Reviews in Organic Chemistry

      Volume: Volume 8, Number 3 Pages: 294

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quasi-gel-state Ionic Liquid Electrolyte with Alkyl-pyrazolium Iodide for Dye-Sensitized Solar Cells2011

    • Author(s)
      Ishimaru, N., Kubo, W., Kitamura, T., Yanagida, S., Yasunori Tsukahara, Masato Maitani, Yuji Wada
    • Journal Title

      Materials Science and Engineering B

      Volume: Vol.176, No.13 Pages: 996-1001

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2007.01.047

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マイクロ波による銀銅コアシェルナノ粒子の構造制御と銅酸化に対する銀の抑制効果2012

    • Author(s)
      陳智,王丹,望月大,米谷真人,和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-28
  • [Presentation] マイクロ波照射により促進される金属粒子表面における酸化還元反応2012

    • Author(s)
      今井嵩,松井宏樹,望月大,米谷真人,和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-28
  • [Presentation] コアシェル磁性ゼオライトの合成とマイクロ波反応への利用2012

    • Author(s)
      坪池祥生,米谷真人,望月大,和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-28
  • [Presentation] CrO2及びMnO2を用いたアルコール酸化反応におけるマイクロ波効果2012

    • Author(s)
      松井宏樹,望月大,米谷真人,和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-28
  • [Presentation] Au;Ag;Cuを成分とするナノ粒子の構造制御戦略2012

    • Author(s)
      王丹, 陳智明, 望月大, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] 連続的鈴木-宮浦反応による近赤外光吸収色素群の合成研究2012

    • Author(s)
      望月大, 布施新一郎, 田子浩明, 田中恵多, 米谷真人, 和田雄二, 上本紘平, 植草秀裕, 高橋孝志
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] ワンポットパラジウムカップリング反応を鍵とする色素増感太陽電池用有機色素ライブラリーの効率的合成法の開発2012

    • Author(s)
      望月大, 杉山栄, 布施新一郎, 田中恵多, 米谷真人, 和田雄二, 田作優美, 尾込裕平, 早瀬修二, 高橋孝志
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] アナターゼ型板状酸化チタンの自己集合化と色素増感型光電変換への応用2012

    • Author(s)
      徐晨, 田中恵多, 望月大, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] アナターゼ型酸化チタン結晶面による光誘起電荷移動への影響と色素増感型太陽電池への応用2012

    • Author(s)
      田中恵多, 米谷真人, 望月大, 杉山栄, 布施新一郎, 高橋孝志, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] 金属酸化物交互積層ナノ構造体の1ステップ合成2012

    • Author(s)
      熊谷槙, 望月大, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] 層状ケイ酸塩層間への閉じ込めによるイリジウム錯体の振動エネルギー失活の抑制2012

    • Author(s)
      杉山元彦, 望月大, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] 色素増感型太陽電池におけるアナターゼ型酸化チタン表面上色素吸着状態の光電変換特性への影響2012

    • Author(s)
      野上顕悟, 米谷真人, 望月大, 尾込裕平, 早瀬修二, 杉山栄, 布施新一郎, 高橋孝志, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] 色素増感型太陽電池におけるアナターゼ型酸化チタンナノ粒子の主要結晶面による電荷移動特性への影響2012

    • Author(s)
      高村徹, 米谷真人, 望月大, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] 色素増感型太陽電池における酸化チタン-色素界面の制御による高効率化2012

    • Author(s)
      米谷真人, 田中恵多, 望月大, 尾込裕平, 早瀬修二, 杉山栄, 布施新一郎, 高橋孝志, 和田雄二
    • Organizer
      日本化学会第92春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20120325-20120328
  • [Presentation] 酸化チタン(001)面による色素増感型太陽電池での電荷移動特性への影響2012

    • Author(s)
      米谷真人, 田中恵多, 野上顕悟, 高村徹, 望月大, 杉山栄, 布施新一郎, 高橋孝志, 和田雄二
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120315-20120318
  • [Presentation] 層状遷移金属酸化物のクリック反応を利用したナノ複合体合成とその触媒応用2011

    • Author(s)
      望月大, 熊谷槙, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      第27回ゼオライト研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      20111201-20111202
  • [Presentation] 複合PSP計測技術の研究開発2011

    • Author(s)
      満尾和徳, 栗田充, 中北和之, 和田雄二, 望月大
    • Organizer
      第49回飛行機シンポジウム
    • Place of Presentation
      石川県
    • Year and Date
      20111026-20111028
  • [Presentation] マイクロ波照射による固液界面での反応促進2011

    • Author(s)
      望月大,設楽昌史,松井宏樹,米谷真人,和田雄二
    • Organizer
      第108回触媒討論会
    • Place of Presentation
      北海道
    • Year and Date
      20110920-22
  • [Presentation] 色素増感系光触媒での光誘起電子移動における色素-酸化物半導体界面の影響2011

    • Author(s)
      米谷真人, 田中恵多, ZHANCONGHONG, HUANG Ching-Chun, HU Chi-Chang, 望月大, 和田雄二
    • Organizer
      2011年光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] 色素-酸化チタンナノ粒子の光誘起電荷移動過程への結晶面およびフッ素による表面修飾の影響2011

    • Author(s)
      米谷真人, 田中恵多, 望月大, 和田雄二
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形
    • Year and Date
      20110829-20110902
  • [Presentation] マイクロ波加熱を用いたニッケルナノ粒子連続合成2011

    • Author(s)
      竹腰哲人,井上修治,山田勝弘,野本英朗,樋口雅一,河野巧,山内智央,塚原保徳,川端亮次,奥村治樹,和田雄二
    • Organizer
      第5回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] マイクロ波加熱によるAu,Ag,Cuを成分とするナノ粒子の構造制御2011

    • Author(s)
      王丹, 陳智明, 望月大, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      第5回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] マイクロ波照射下におけるPd/Cを用いた固体触媒によるメタノール分解反応2011

    • Author(s)
      鯨井寛樹, 望月大, 米谷真人, 鈴木榮一, 和田雄二, 藤井知, 間山揚夫
    • Organizer
      第5回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] マイクロ波化学プロセスの産業展開2011

    • Author(s)
      塚原保徳, 和田雄二, 山内智央, 吉野巌, 石塚章斤
    • Organizer
      第5回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] 固液反応においてマイクロ波により誘起される反応促進効果2011

    • Author(s)
      松井宏樹, 望月大, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      第5回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2011-12-01
  • [Presentation] チオール-エン反応を利用した有機修飾層状金属酸化物の交互積層ナノ構造体の合成と光触媒利用2011

    • Author(s)
      熊谷槙, 望月大, 米谷真人, 和田雄二
    • Organizer
      第30回光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-06-10
  • [Presentation] 色素-半導体ナノ粒子間の光誘起電荷移動におけるアナターゼ型酸化チタン結晶面の影響2011

    • Author(s)
      田中恵多, 米谷真人, 望月大, 和田雄二
    • Organizer
      第30回光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-06-10
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マイクロ波加熱による金属微粒子の製造2011

    • Inventor(s)
      和田雄二, 國井勝之, 久保和重, 杉本章司
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京工業大学、四国計測工業株式会社
    • Industrial Property Number
      特願2011-156690
    • Filing Date
      2011-07-15
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マイクロ波加熱装置及びマイクロ波加熱方法2011

    • Inventor(s)
      和田雄二, 望月大, 内田博, 冨田浩幸, 篠崎研二, 竹内和彦, 長畑律子, 原中正行
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京工業大学、昭和電工株式会社、独立行政法人産業技術総合研究所
    • Industrial Property Number
      特願2011-244284
    • Filing Date
      2011-11-08

URL: 

Published: 2013-06-26  

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