2016 Fiscal Year Annual Research Report
In-situ generated metal/alloy nanoparticles within monolithic hydridosilica support applied to catalytic reactions
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26288106
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中西 和樹 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00188989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋田 豊司 奈良工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20303802)
金森 主祥 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60452265)
亀井 稔之 奈良工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70534452)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ヒドリドシリカ / 階層的多孔構造 / 還元反応 / ナノ粒子 / 触媒 / 粒径分布 / 流通反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トリアルコキシシランを前駆体とする相分離を伴うゾル－ゲル反応により、液体の流通が可能なマクロ孔と高比表面積を与えるメソ孔を併せもつ、階層的多孔構造ヒドリドシリカモノリスを作製し、その表面に銀、金、パラジウム、白金、ロジウムなどの貴金属ナノ粒子を還元担持して触媒機能を評価した。また、メソポーラスシリカやマクロ孔を制御したモノリス状シリカに、ポリメチルヒドロシロキサン(PMHS)をホウ素系触媒による脱水素反応によって担持し、残留したヒドロシリル基と貴金属イオンの反応によるナノ粒子の合成も行った。
また、モノヒドロシランに代えて、末端にアミノ基を有するジヒドロシランを用い、メソポーラスシリカ(SBA-15)表面の修飾担持を行ったところ、ケイ素原子上に存在する２個のヒドリド基のうちの１個のみが表面シラノール基との脱水素化反応に寄与し、１個は未反応のまま保持された。この残存ヒドリド基を用いて、超微粒金属ナノパーティクル(NPs)が生成することが分かった。このとき担持に用いた3-アミノプロピルメチルシランの末端アミノ基と、ケイ素原子上に生成した銀ドープパラジウムナノ粒子の共同触媒効果により、ギ酸の脱水素化反応を高効率で達成した。さらにPMHSをホウ素触媒によって担持させ、同上の還元反応によりPdナノ粒子モノリスシリカカラムを調製し、３－ヘキシン－１－オールの立体選択的水素添加還元反応を行ったところ、80%の転換率、80％の立体選択性でシス－ヘキセン－１－オールを得た。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Grafted polymethylhydrosiloxane on hierarchically porous silica monoliths: A new path to monolith supported palladium nanoparticles for continuous flow catalysis applications2017
Author(s)
Carl-Hugo PELISSON, Takahiro NAKANISHI, Yang ZHU, Kei MORISATO, Toshiyuki KAMEI, Ayaka MAENO, Hironori KAJI, Shunki MUROYAMA, Masamoto TAFU, Kazuyoshi KANAMORI, Toyoshi SHIMADA, Kazuki NAKANISHI
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Journal Title
ACS Applied Materials and Interfaces
Volume: 9
Pages: 406-412
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Amine/hydrido bifunctional nanoporous silica with small metal nanoparticles made onsite: Efficient dehydrogenation catalyst2017
Author(s)
Yang ZHU, Takahiro NAKANISHI, Kazuyoshi KANAMORI, Kazuki NAKANISHI*, Shun ICHII, Kohji IWAIDA, Yu MASUI, Toshiyuki KAMEI, Toyoshi SHIMADA*, Akihito KUMAMOTO, Yumi H. IKUHARA, Mina JEON, George HASEGAWA, Masamoto TAFU, Chang W. YOON, Tewodros ASEFA
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Journal Title
ACS Applied Materials and Interfaces
Volume: 9
Pages: 36-41
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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