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非食性バイオマスからの化成品生産に向けた固体触媒グリーンエンジニアリングの構築

研究課題

研究課題/領域番号 14J12396
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

CHOUDHARY HEMANT (2015)  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 特別研究員(DC2)

CHOUDHARY Hemant (2014)  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードBiomass / Metal Organic Framework / Heterogeneous Catalyst / Organic transformation / Acid Catalyst / Proton Conductivity / Organic Transformation
研究実績の概要

In the event of engineering greener methodologies for converting inedible-biomass into commodity chemicals over heterogeneous catalysts, various heterogeneous catalysts were developed. The preparation of metal-organic framework (MOF) based acid catalyst were successfully achieved through post-synthetic modification methodology. The prepared catalyst possessed acidic properties and catalytic activity for esterification and hydrolysis reaction comparable to the commercially known acid catalysts such as Amberlyst-15 and Nafions. In addition to the catalysis, the prepared acidic materials had potential for applications in fuel cells with high proton conductivity.
The research also proposed the functionalization of MOFs to afford not only acid catalysts but also to immobilize metals like palladium (Pd) through amine functionalization. The successful incorporation of amine functionality was achieved through ligand design methodology and Pd was grafted on such material to afford a potent heterogeneous catalyst. Such catalyst demonstrated remarkable stability and catalytic performances for Mizoroki-Heck reaction. Surfactant-treated and/or stabilized monometallic and bimetallic nanoparticle based catalysts were also developed for various selective transformations including hydrogenation of olefins, oxidation of diols and cross-coupling reaction of aryl chloride.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Hydrotalcite-supported PdPt-catalyzed aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5- furandicarboxylic acid in water2016

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Kohki Ebitani
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: in press 号: 6 ページ: 613-615

    • DOI

      10.1246/cl.160178

    • NAID

      130005155030

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A convenient surfactant-mediated hydrothermal approach to control supported copper oxide species for catalytic upgrading of glucose to lactic acid2015

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Kohki Ebitani
    • 雑誌名

      ChemNanoMat

      巻: 1 号: 7 ページ: 511-516

    • DOI

      10.1002/cnma.201500131

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrothermal preparation of a robust boehmite-supported N,N-dimethyldodecylamine N-oxide-capped cobalt and palladium catalyst for the facile utilization of formic acid as a hydrogen source2015

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 7 号: 15 ページ: 2361-2369

    • DOI

      10.1002/cctc.201500161

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Formic Acid from Monosaccharides using Calcined Mg-Al Hydrotalcite as Reusable Catalyst in the Presence of Aqueous Hydrogen Peroxide2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sato, Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 雑誌名

      Organic Process Research & Development

      巻: 19 号: 3 ページ: 449-453

    • DOI

      10.1021/op5004083

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of high-value organic acids from sugars promoted by hydrothermally loaded Cu oxide species on magnesia2015

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B: Environmental

      巻: 162 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2014.05.012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tailored design of palladium species grafted on an amino functionalized organozinc coordination polymer as a highly pertinent heterogeneous catalyst2014

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 2 号: 43 ページ: 18687-18696

    • DOI

      10.1039/c4ta03889d

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Sustainable catalytic conversions: Production of organic acids from inedible-biomass resources over heterogeneous catalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, United States of America
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, characterization and catalytic applications of functionalized porous coordination polymers2015

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, United States of America
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Capped Co-promoted Pd/AlOOH catalyst in dehydrogenation of formic acid for hydrogenation of maleic anhydride2015

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      XII European Congress on Catalysis (EuropaCat-XII)
    • 発表場所
      Korston Hotel, Kazan, Russia
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A robust palladium species grafted on amino-functionalized organozinc coordination polymer for efficient Suzuki-Miyaura coupling reaction in open air2015

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      7th International Conference on Green and Sustainable Chemistry and 4th JACI/GSC Symposium
    • 発表場所
      Hitotsubashi Hall, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Highly efficient and reusable heterogeneous copper catalyst for the synthesis of value-added organic acids from inedible biomass2014

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      4th International Solvothermal and Hydrothermal Association Conference (ISHA2014)
    • 発表場所
      ENSEIRB Talence, Bordeaux, France
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Highly-active porous coordination polymer-supported palladium catalyst2014

    • 著者名/発表者名
      Shun Nishimura, Hemant Choudhary, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      The 44th Petroleum-Petrochemical Symposium of JPI
    • 発表場所
      Asahikawa Grand Hotel, Asahikawa, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2014-10-16 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic synthesis of organic acids for energy and plastics with biomass resources2014

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      JAIST Japan-India Symposium on Automotive Technologies (Energy, Fuel and Plastics)
    • 発表場所
      JAIST (Japan Advanced Institute of Science and Technology), Nomi, Ishikawa, Japan
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Palladium-decorated amino-functionalized organozinc composites as stable and highly-active heterogeneous catalyst for Suzuki-Miyaura coupling2014

    • 著者名/発表者名
      Hemant Choudhary, Shun Nishimura, Kohki Ebitani
    • 学会等名
      The Seventh Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT7)
    • 発表場所
      Kyoto TERRSA, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] Metal-supported porous coordination polymer catalyst2015

    • 発明者名
      Nishimura, Ebitani, Choudhary
    • 権利者名
      JAIST
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-05-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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