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極高表面積メソ細孔性酸化物の特異な原子価・配位状態を利用した高性能触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15560666
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関横浜国立大学

研究代表者

吉武 英昭  横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 助教授 (20230716)

研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードメソポーラスチタニア / モリブデン触媒 / タングステン触媒 / ルチル / アナターゼ / 相転位 / エタノール酸化 / セリウム触媒 / アルコール酸化 / XANES / 共沈法
研究概要

タングステン・モリブデンを潜在的な触媒活性点として担持したメソ細孔性チタニアを調製、チタニア担体の相転位を解析した。それぞれ前駆体をTiのアルコキシドと共に加水分解し、メソ細孔性チタニアの合成と共に担持も終了する直説法および、先に合成したメソ細孔性チタニアをW, Ceの前駆体の溶液に浸漬し、液を蒸発除去後、熱分解する含浸法の2法を試みた。共にBET表面積は800-1000m^2g^<-1>程度の細孔径2.0nmのメソ細孔性触媒が調製された。
チタニアは良く知られるように、ルチルが安定相で低温で急速に結晶化した場合、アナターゼが生成することが良く知られている。加水分解と続く焼成によって調製される場合、むしろアナターゼが生成しやすい。ところが、Raman分光法、X線回折法でMo担持メソポーラスシリカのチタニア相を観察したところ、473Kではアモルファス相をとるものの、573Kで焼成するとルチル相が見られた。その後、623Kで焼成すると、アナターゼ相に変化し、673Kでの焼成ではアナターゼ結晶子が成長した。これは熱力学的に安定な結晶相から不安定な結晶相へ転位を示しているので、大変興味深い。もちろんTiの局所構造のみの変換であるが、触媒作用への影響する因子は、長周期構造ではなく局所構造であるため、この相転位は新しい触媒作用の発見の可能性を秘めている。メソ構造については、673K焼成では細孔径が3.5nmの新しい構造に変化した。これは担持される触媒成分や担持方法に依らないと結論付けられる。タングステン触媒では焼成温度上昇に伴うこのような相変化は見出せなかったので、担持成分が特異な相転移を誘起している可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (19件)

  • [雑誌論文] Mesoporous titania supported-molybdenum catalysts : the formation of a new mesophase and use in ethanol-oxygen catalytic reactions2006

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yoshitake, Yuko Aoki, Shinnosuke Hemmi
    • 雑誌名

      Microporous Mesoporous Materials (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly-controlled synthesis of organic layers on mesoporous silica : their structure and application to toxic ion adsorptions2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yoshitake
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry 29(9)

      ページ: 1107-1117

    • NAID

      120000920904

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] EXAFS study on disorder in microstructure of amorphous mesoporous titania with large surface areas.2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yoshitake, Tae Sugihara, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Physica Scripta T115

      ページ: 349-351

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-ray Absorption Fine Structure Combined with X-ray Fluorescence Spectrometry. Part 15. Monitoring of Vanadium Site Transformations on Titania and in Mesoporous Titania by Selective Detection of the Vanadium K_<□1> Fluorescence2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Izumi, Fumitaka Kiyotaki, Nobuhiro Yagi, Aurel-Mihai Vlaicu, Atsushi Nisawa, Sei Fukushima, Hideaki Yoshitake, Yasuhiro Iwasawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 109(31)

      ページ: 14884-14891

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] X-ray Absorption Fine Structure Combined with X-ray Fluorescence Spectrometry. Part 15. Monitoring of Vanadium Site Transformations on Titania and in Mesoporous Titania by Selective Detection of the Vanadium K_<α1> Fluorescence2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Izumi, Fumitaka Kiyotaki, Nobuhiro Yagi, Aurel-Mihai Vlaicu, Atsushi Nisawa, Sei Fukushima, Hideaki Yoshitake, Yasuhiro Iwasawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 109(31)

      ページ: 14884-14891

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly-controlled synthesis of organic layers on mesoporous silica : their structure and application to toxic ion adsorptions2005

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yoshitake
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry 29

      ページ: 1107-1117

    • NAID

      120000920904

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] X-ray Absorption Fine Structure Combined with X-ray Fluorescence Spectrometry Part 15. Monitoring of Vanadium Site Transformations on Titania and in Mesoporous Titania by Selective Detection of the Vanadium K_<α1> Fluorescence2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Izumi, Fumitaka Kiyotaki, Nobuhiro Yagi, Aurel-Mihai Vlaicu, Atsushi Nisawa, Sei Fukushima, Hideaki Yoshitake, Yasuhiro Iwasawa
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 109(31)

      ページ: 14884-14891

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of amino-functionalized MCM-41 via direct co-condensation and post-synthesis grafting methods using mono-, di- and tri-amino-organoalkoxysilanes.2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Hideaki Yoshitake, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry 14

      ページ: 951-957

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fe^<3+> Coordinated to Amino-Functionalized MCM-41 : An Adsorbent for the Toxic Oxyanions with High Capacity, Resistibility to Inhibiting Anions and Reusability After a Simple Treatment.2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Takashi Tatsumi, Hideaki Yoshitake
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Sciences 274

      ページ: 451-457

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Controlled detitanation of ETS-10 materials through the post-synthetic treatment and their applications to the liquid-phase epoxidation of alkenes.2004

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Goa, Hideaki Yoshitake, Peng Wu, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials 70

      ページ: 93-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of mesoporous silica by using anionic surfactant2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Hideaki Yoshitake, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Studies of Surface Science and Catalysis 154A

      ページ: 519-527

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of amino-functionalized MCM-41 via direct co-condensation and post-synthesis grafting methods using mono-, di- and tri-amino-organoalkoxysilanes2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Hideaki Yoshitake, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry 14

      ページ: 951-957

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of amino-functionalized MCM-41 via direct co-condensation and post-synthesis grafting methods using mono-, di- and tri-amino-organoalkoxysilanes.2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Hideaki Yoshitake, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      J.Mater.Chem. 14

      ページ: 951-957

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fe^<3+> Coordinated to Amino-Functionalized MCM-41 : An Adsorbent for the Toxic Oxyanions with High Capacity, Resistibility to Inhibiting Anions and Reusability After a Simple Treatment.2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Takashi Tatsumi, Hideaki Yoshitake
    • 雑誌名

      J.Colloid Interf.Sci. 274

      ページ: 451-457

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Controlled detitanation of ETS-10 materials through the post-synthetic treatment and their applications to the liquid-phase epoxidation of alkenes2004

    • 著者名/発表者名
      Yasuhide Goa, Hideaki Yoshitake, Peng Wu, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials 70

      ページ: 93-101

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of mesoporous silica by using anionic surfactant2004

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Hideaki Yoshitake, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Stud.Surf.Sci.Catal. 154A

      ページ: 519-527

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Vanadium oxide incorporated into mesoporous titania with a BET surface area above 1000 m^2・g^<-1> : preparation, spectroscopic characterization and catalytic oxidation.2003

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yoshitake, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 15(8)

      ページ: 1695-1702

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vanadium oxide incorporated into mesoporous titania with a BET surface area above 1000 m^2-g^<-1> : preparation, spectroscopic characterization and catalytic oxidation.2003

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yoshitake, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 15(8)

      ページ: 1695-1702

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mesoporous titania supported-molybdenum catalysts : the formation of a new mesophase and use in ethanol-oxygen catalytic reactions

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Yoshitake, Yuko Aoki, Shinnosuke Hemmi
    • 雑誌名

      Microporous Mesoporous Materials (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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