硫化金を利用した新規担持金ナノ粒子触媒のキャラクタリゼーションと触媒活性

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25790017
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大橋 弘範 九州大学, 基幹教育院, 助教 (80457829)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 担持金ナノ粒子触媒 / 硫化金 / XAFS / メスバウアー分光

Research Abstract

通常、不均一系触媒である担持金触媒を調製するためには、金(III)イオンを担体にする金属イオンとともに水酸化物としその後焼成する方法（共沈法）や、担体の金属酸化物表面に水酸化金(III)として沈殿させその後焼成する方法（析出沈殿法）がよく用いられている。これらの共通は、金(III)イオンを水酸化物として沈殿させることであり、狭いpH領域（pH～9）に調整する・誘導するために沈殿形成剤として炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウムを用いている。しかしこの条件では、酸性担体が溶解してしまうために、担体効果を考える上では非常に都合が悪い。研究代表者はこの点を改善するために、簡便な方法として、硫化物析出沈殿法（SDP法）を用いて、酸性担体へ金を担持させる方法を開発した。しかし、この方法はまだ完全には確立されていない。そこで、この方法の確立を目指して、触媒調製を行い、簡単な触媒反応とともにX線吸収分光やメスバウアー法などを用いてキャラクタリゼーションをすることを目的とした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

最終的に担体効果を把握しなければならないため、本研究ではまずSDP法との対比として用いられるもう一つの方法、固相混合法（SG法）による触媒活性の比較を試みた。これは、担持量と粒子径を変化させるため、0.5wt%-2wt% まで Au/WO3 をSG法で調製し比較する方法をとった。しかし、これらに違いが見られなかったため、担体効果を考える上での担持量の最適化を再度考える必要が出てきた。

Strategy for Future Research Activity

金の担持量の最適化が必要になったが、同時に研究代表者が考える分光法の適用範囲との乖離が出始めている。他の分光法を試しつつ、本研究課題の内容が活かせるギリギリのところを狙いたい。具体的には、担持量を1wt%にかぎらず高くすることを考えたい。またそのためには、担体の比表面積を広くする必要が有るため、担体の高比表面積化を行う方法を確立したい。その上で、メスバウアーやX線吸収分光を多用して、キャラクタリゼーションを行うことを考えている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

他の共同研究者のご好意で、XAFSの測定費用を捻出していただいたこと、京都大学原子炉実験所の改装工事のため、測定予定だったものが今期にずれ込み、その関連費用（旅費や触媒作成費用）が次年度に繰越になったため。
XAFSの測定費用、及び京都大学原子炉実験所での実験にかかる触媒調製費用と旅費にあてる予定である。