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金属酸化物ナノ反応場を用いたヘテロ金属ナノ材料の創製と触媒・高機能材料開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03037
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 康介  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40595667)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード金属酸化物 / ポリオキソメタレート / 触媒 / ナノ材料 / 光触媒
研究成果の概要

本研究では、反応性の高いナノ反応場を有する環状および多欠損型分子状金属酸化物(ポリオキソメタレート)への精密金属集積法を開発し、触媒材料や磁性材料の開発に向けた新たな無機材料設計技術を開拓した。特に、有機保護基の利用やプロトン化状態の制御により、これらの分子状金属酸化物の反応性を制御する新たな合成法を用いて、金属の数や配列を1原子単位で設計した多核活性点や異種金属多核構造の合成に成功した。また、これらの材料設計技術を応用して、可視光応答型光触媒や磁性材料などの機能性材料の開発が可能になった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、高効率反応や高難度反応を実現するための触媒開発や、これまでにない物性を有する高機能材料の開発に向けた、新しい無機材料設計が可能になった。このように、本研究で得られた知見は、無機触媒開発や機能性材料開発の発展に寄与し、将来的な持続可能社会の実現に貢献する可能性が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Controlled Assembly Synthesis of Atomically Precise Ultrastable Silver Nanoclusters with Polyoxometalates2019

    • 著者名/発表者名
      Yonesato Kentaro、Ito Hiroyasu、Itakura Hiroyuki、Yokogawa Daisuke、Kikuchi Takashi、Mizuno Noritaka、Yamaguchi Kazuya、Suzuki Kosuke
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 50 ページ: 19550-19554

    • DOI

      10.1021/jacs.9b10569

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ring-Shaped Polyoxometalates Possessing Multiple 3d Metal Cation Sites: [{M2(OH2)2}2{M(OH2)2}4P8W48O176(OCH3)8]16- (M = Mn, Co, Ni, Cu, Zn)2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Shinichi、Yonesato Kentaro、Mizuno Noritaka、Yamaguchi Kazuya、Suzuki Kosuke
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 12 ページ: 7722-7729

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b00061

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子状タングステン複合酸化物触媒の精密合成とその触媒機能2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介
    • 雑誌名

      ペトロテック

      巻: 42

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-Assembly of Anionic Polyoxometalate-Organic Architectures Based on Lacunary Phosphomolybdates and Pyridyl Ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Chifeng Li、Noritaka Mizuno、Kazuya Yamaguchi、Kosuke Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 19 ページ: 7687-7692

    • DOI

      10.1021/jacs.9b02541

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hexavacant γ-Dawson-type phosphotungstates supporting an edge-sharing bis(square-pyramidal) {O2M(μ3-O)2(μ-OAc)MO2} core (M = Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, or Zn2+)2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kosuke、Minato Takuo、Tominaga Naoto、Okumo Ichiro、Yonesato Kentaro、Mizuno Noritaka、Yamaguchi Kazuya
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 印刷中 号: 21 ページ: 7281-7289

    • DOI

      10.1039/c8dt04850a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyoxometalate LUMO engineering: a strategy for visible-light-responsive aerobic oxygenation photocatalysts2018

    • 著者名/発表者名
      Li Chifeng、Suzuki Kosuke、Mizuno Noritaka、Yamaguchi Kazuya
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 52 ページ: 7127-7130

    • DOI

      10.1039/c8cc03519a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyoxometalate Photocatalysis for Liquid-Phase Selective Organic Functional Group Transformations2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kosuke、Mizuno Noritaka、Yamaguchi Kazuya
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 8 号: 11 ページ: 10809-10825

    • DOI

      10.1021/acscatal.8b03498

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属酸化物ナノクラスターの精密合成法の開発と機能制御2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 69 ページ: 6-10

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] A modular synthesis approach to multinuclear heterometallic oxo clusters in polyoxometalates2017

    • 著者名/発表者名
      T. Minato, K. Suzuki, Y. Ohata, K. Yamaguchi, N. Mizuno
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 53 号: 54 ページ: 7533-7536

    • DOI

      10.1039/c7cc04072e

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoredox Catalysis of Visible-light-responsive Divacant Lacunary Silicotungstate for Reduction of Aldehydes2017

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 号: 9 ページ: 1379-1382

    • DOI

      10.1246/cl.170577

    • NAID

      130006067849

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alkoxides of Trivacant Lacunary Polyoxometalates2017

    • 著者名/発表者名
      T. Minato, K. Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 23 号: 57 ページ: 14213-14220

    • DOI

      10.1002/chem.201702883

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visible-light-responsive catalysis of a zinc-introduced lacunary disilicoicosatungstate for deoxygenation of pyridine N-oxides2017

    • 著者名/発表者名
      J. Jeong, K. Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
    • 雑誌名

      New J. Chem.

      巻: 41 号: 22 ページ: 13226-13229

    • DOI

      10.1039/c7nj03057f

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 三欠損Keggin型ホスホモリブデートを用いたマンガン多核構造の合成2020

    • 著者名/発表者名
      神保篤弘, 李赤峰, 水野哲孝, 鈴木康介, 山口和也
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リング状ポリオキソメタレートを用いたマンガンオキソクラスターの合成2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤快, 米里健太郎, 水野哲孝, 鈴木康介, 山口和也
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リング状ポリオキソメタレートを用いた合金ナノクラスターの合成2020

    • 著者名/発表者名
      岡崎尚志, 米里健太郎, 水野哲孝, 鈴木康介, 山口和也
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Assembly Synthesis of Silver Nanoclusters Using Polyoxometalates2020

    • 著者名/発表者名
      米里健太郎, 伊藤宏泰, 板倉弘幸, 横川大輔, 菊池貴, 水野哲孝, 鈴木康介, 山口和也
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Polyoxometalate-Organic Architectures Self-Assembled by Lacunary Phosphomolybdates and Pyridyl Ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Suzuki
    • 学会等名
      Frontiers in Metal Oxide Cluster Science VI (FMOCS VI)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物ナノクラスターの精密設計とその機能2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介
    • 学会等名
      令和元年度結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子状タングステン複合金属酸化物の精密合成とその触媒機能2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介
    • 学会等名
      石油学会第68回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precise Synthesis and Photoredox Catalysis of Metal Oxide Nanoclusters2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介
    • 学会等名
      第2回ハイブリッド触媒 若手道場(国際)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 欠損型ポリオキソメタレートを用いた銀ナノクラスターの構造制御と電子状態解析2019

    • 著者名/発表者名
      米里健太郎, 伊藤宏泰, 板倉弘幸, 水野哲孝, 鈴木康介, 山口和也
    • 学会等名
      日本化学会秋季事業 第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 欠損型ポリオキソメタレートを用いた銀ナノクラスターの合成と構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      米里健太郎, 伊藤宏泰, 板倉弘幸, 水野哲孝, 鈴木康介, 山口和也
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 3d金属多核構造を有するリング状ホスホタングステートの合成と特性2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 眞一,米里健太郎,鈴木 康介,山口 和也,水野 哲孝
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Silver Nanoclusters within Polyoxometalates2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Suzuki
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物クラスターの精密合成と選択的光酸化還元反応2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介
    • 学会等名
      第122回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリオキソメタレートを用いた銀ナノクラスターの合成2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介,米里健太郎,佐々木眞一,山口和也,水野哲孝
    • 学会等名
      ナノ学会第16回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リング状ポリオキソメタレートを用いた金属多核構造の合成2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木 眞一,米里健太郎,鈴木 康介,山口 和也,水野 哲孝
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リング状ホスホタングステートを用いた金属多核構造の合成とその特性2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木 眞一,米里健太郎,鈴木 康介,山口 和也,水野 哲孝
    • 学会等名
      日本化学会秋季事業 第8回CSJ化学フェスタ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金属酸化物ナノクラスターの精密無機合成法の開発と機能開拓2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機溶媒に可溶なリング状ホスホタングステートの合成2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木康介,米里健太郎,佐々木眞一,山口和也,水野哲孝
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リング状ホスホタングステートを用いた銀ナノクラスターの合成2018

    • 著者名/発表者名
      米里健太郎,佐々木眞一,鈴木康介,山口和也,水野哲孝
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] リング状ホスホタングステートを用いた遷移金属多核構造の合成2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木眞一,米里健太郎,鈴木康介,山口和也,水野哲孝
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Modular synthesis approach to multinuclear heterometallic oxo clusters with polyoxometalates2017

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
    • 学会等名
      The Fifth International Symposium of Frontiers in Metal Oxide Cluster Science (FMOCS V)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Aerobic Oxidative Trifluoromethylation of Arenes Catalyzed by Phosphovanadomolybdic Acids2017

    • 著者名/発表者名
      C. Li, K.Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
    • 学会等名
      16th Korea-Japan Symposium on Catalysis & 3rd International Symposium on Institute for Catalysis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Syntheses of Alkoxides of Trivacant Lacunary Keggin-Type Polyoxometalates2017

    • 著者名/発表者名
      T. Minato, K. Suzuki, K. Yamaguchi, N. Mizuno
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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