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多元系ナノ金属超微粒子の精密制御と新奇均一分散型担持触媒の設計

研究課題

研究課題/領域番号 16K18290
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関神戸大学

研究代表者

谷屋 啓太  神戸大学, 先端融合研究環, 助教 (30632822)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードスズ-白金二元系触媒 / ナノ粒子 / 水素化 / カルボン酸 / 白金-スズ2元系ナノ粒子 / 白金-スズ合金 / カルボン酸の水素化 / キャッピング剤 / 水素還元 / 多元系ナノ粒子 / ポリオール法 / 合金 / 触媒・化学プロセス / 化学工学 / ナノ材料
研究成果の概要

SnPt2元系触媒を用いたカルボン酸の水素化によるアルコール合成反応に有効な活性点を明らかにするために、SnPt2元系ナノ粒子(SnPt-NP)触媒をポリオール法により合成した。ポリオール法による触媒調製時のSn/Pt原子比を変化させることによって、様々なSn/Pt原子比を有するナノ粒子の調製に成功した。また、Sn/Pt原子比が変化することでPt金属、Sn1Pt3合金、Sn1Pt1合金を有するナノ粒子が得られた。得られたSnPt-NP触媒により酢酸の水素化反応を行ったところ、Sn1Pt3合金が最も有効な合金構造であり、一方でSn1Pt1合金は不活性であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カルボン酸の水素化は工業的に重要な反応であるが、カルボン酸は安定な化合物であるため水素化を行うには高温、高水素圧が必要である。安全性や経済性の向上には、高活性な触媒プロセスの開発が求められる。本研究の成果は、低温かつ低水素圧化を目指した高活性触媒を構築するための重要な設計指針となり、将来的に高活性化触媒を実用化することで反応プロセスを強化することにより省エネルギー化や少資源化に貢献できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] XAFSによる担持白金触媒上に還元析出した金属カチオンの局所構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      Taniya Keita、Matsumoto Yoshiki、Okemoto Atsushi、Ichihashi Yuichi、Nishiyama Satoru
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 6 号: 2 ページ: 194-198

    • DOI

      10.18957/rr.6.2.194

    • NAID

      130007969428

    • ISSN
      2187-6886
    • 年月日
      2018-08-16
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] XAFSによるスズおよびコバルトを還元析出した白金触媒の局所構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      Taniya Keita、Imai Tomota、Okemoto Atsushi、Ichihashi Yuichi、Nishiyama Satoru
    • 雑誌名

      SPring-8/SACLA利用研究成果集

      巻: 6 号: 1 ページ: 86-92

    • DOI

      10.18957/rr.6.1.86

    • NAID

      130007969475

    • ISSN
      2187-6886
    • 年月日
      2018-01-25
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of bimetallic SnPt-nanoparticle catalysts for chemoselective hydrogenation of crotonaldehyde: Relationship between Sn x Pt y alloy phase and catalytic performance2018

    • 著者名/発表者名
      Taniya Keita、Yu Chih Hao、Takado Hiromu、Hara Taiki、Okemoto Atsushi、Horie Takafumi、Ichihashi Yuichi、Tsang Shik Chi、Nishiyama Satoru
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 303 ページ: 241-248

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2017.11.008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of Al 3+ species in beta zeolites for Baeyer?Villiger oxidation of cyclic ketones by using H 2 O 2 as an environmentally friendly oxidant2018

    • 著者名/発表者名
      Taniya Keita、Mori Ryota、Okemoto Atsushi、Horie Takafumi、Ichihashi Yuichi、Nishiyama Satoru
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 307 ページ: 293-300

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2017.02.026

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meerwein?Ponndorf?Verley Reduction of Crotonaldehyde over Supported Zirconium Oxide Catalysts Using Batch and Tubular Flow Reactors2017

    • 著者名/発表者名
      Segawa Atsushi、Taniya Keita、Ichihashi Yuichi、Nishiyama Satoru、Yoshida Naohiro、Okamoto Masaki
    • 雑誌名

      Industrial & Engineering Chemistry Research

      巻: 57 号: 1 ページ: 70-78

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.7b03961

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] H2O2による環状ケトンのBaeyer-Villiger酸化に用いるベータゼオライトのAl3+の役割2019

    • 著者名/発表者名
      谷屋啓太、森良太、桶本篤史、市橋祐一、西山覚
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SnPt 2元系触媒上でのクロトンアルデヒドの選択水素化-合金構造と触媒性能の関係-2019

    • 著者名/発表者名
      谷屋啓太、市橋祐一、西山覚
    • 学会等名
      化学工学会 第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] NOVEL AND SIMPLE MODIFICATION OF METAL CATION TO SUPPORTED PT CATALYSTS FOR CHEMOSELECTIVE HYDROGENATION OF CINNAMALDEHYDE2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Taniya, Tomota Imai, Hiromu Takado, Takafumi Horie, Yuichi Ichihashi, Satoru Nishiyama
    • 学会等名
      25th International Conference on Chemical Reaction Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ptをベースとした2元系触媒による不飽和カルボニル化合物の選択水素化2018

    • 著者名/発表者名
      谷屋啓太
    • 学会等名
      JPIJS講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of SnxPty alloy phase in SnPt bimetallic nanoparticle catalysts on catalytic activity for hydrogenation of acetic acid2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Taniya, Hiromu Takado, Takafumi Horie, Yuichi Ichihashi, Satoru Nishiyama
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Process Intensification
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of SnPt Bimetallic Nanoparticle Catalysts for Chemoselective Hydrogenation of Unsaturated Aldehyde2017

    • 著者名/発表者名
      K. Taniya, C.H. Yu, H. Takado, A. Okemoto, Y. Ichihashi, S.C. Tsang, S. Nishiyama
    • 学会等名
      16th Korea-Japan Symposium on Catalysis & 3rd International Symposium of Institute for Catalysis
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel and Simple Modification of Pt/SiO2 Catalyst with Co Cation for Chemoselective Hydrogenation of Cinnamaldehyde2017

    • 著者名/発表者名
      K. Taniya, T. Imai, A. Okemoto, T. Horie, Y. Ichihashi, S. Nishiyama
    • 学会等名
      The 17th APCChE
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of platinum in catalytic activity of Ru-Pt-Sn ternary metallic catalysts for hydrogenation of acetic acid2017

    • 著者名/発表者名
      H. Takado, Y. Matsumoto, A. Okemoto, K. Taniya, Y. Ichihashi, S. Nishiyama
    • 学会等名
      13th European Congress on Catalysis (EUROPACAT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of Platinum in Catalytic Activity of Carbon Supported Ru-Pt-Sn Ternary Metallic Catalysts for Hydrogenation of Acetic Acid2017

    • 著者名/発表者名
      高土大夢、松本佳樹、桶本篤史、谷屋啓太、市橋祐一、西山覚
    • 学会等名
      触媒学会西日本支部第8回触媒科学研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多元系金属触媒を用いたカルボン酸の水素化反応2017

    • 著者名/発表者名
      高土大夢、松本佳樹、桶本篤史、谷屋啓太、市橋祐一、西山覚
    • 学会等名
      化学工学会 第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] SnPt二元系金属触媒を用いたカルボン酸の水素化反応2017

    • 著者名/発表者名
      高土大夢、松本佳樹、桶本篤史、谷屋啓太、市橋祐一、西山覚
    • 学会等名
      第26回関西支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of Al3+ in β-zeolites for Baeyer-Villiger oxidation of cyclic ketones by using H2O2 as an environment-frendlly oxidation2016

    • 著者名/発表者名
      Keita Taniya, Ryota Mori, Atsushi Okemoto, Takafumi Horie, Yuichi Ichihashi, Satoru Nishiyama
    • 学会等名
      9th International Conference on Environmental Catalysts
    • 発表場所
      Newcastle City Hall(Newcastle, Australia)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ru-Pt-Sn3元系担持触媒における 酢酸の水素化反応に及ぼすPt担持量の影響2016

    • 著者名/発表者名
      高土 大夢, 松本 佳樹, 桶本 篤史, 谷屋 啓太, 市橋 祐一, 西山 覚
    • 学会等名
      石油学会関西支部第25回研究発表会・日本エネルギー学会関西支部第61回研究発表会
    • 発表場所
      京都大学(京都府、京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフト法で調製した担持Zr触媒上でのMPV反応活性2016

    • 著者名/発表者名
      藤本 智紀, 桶本 篤史, 谷屋 啓太, 市橋 祐一, 西山 覚
    • 学会等名
      石油学会関西支部第25回研究発表会・日本エネルギー学会関西支部第61回研究発表会
    • 発表場所
      京都大学(京都府、京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 水共存下における活性炭担持Zr触媒上でのシンナムアルデヒドのMPV還元反応2016

    • 著者名/発表者名
      赤澤 佳奈, 松山 智哉, 桶本 篤史, 谷屋 啓太, 市橋 祐一, 西山 覚
    • 学会等名
      石油学会関西支部第25回研究発表会・日本エネルギー学会関西支部第61回研究発表会
    • 発表場所
      京都大学(京都府、京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 不飽和アルデヒドの選択水素化に用いるSn/Pt/SiO2触媒の活性点評価2016

    • 著者名/発表者名
      森谷 周平, 桶本 篤史, 谷屋 啓太, 市橋 祐一, 西山 覚
    • 学会等名
      第26回キャラクタリゼーション講習会
    • 発表場所
      大阪工業大学(大阪府、大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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