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金属-多孔性配位高分子間相互作用を利用した触媒機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 17H04890
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関九州大学

研究代表者

貞清 正彰  九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (40635885)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2018年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード配位高分子 / 触媒 / 触媒担体効果 / 有機無機ハイブリッド / 有機-無機複合 / 金属ナノ粒子
研究成果の概要

配位高分子の触媒担体効果について系統的に明らかにするため、官能基・中心金属イオンが異なる配位高分子に同一粒径・担持量のPtを担持した触媒を作製し、CO酸化反応および酢酸還元反応等に適用し、その活性を評価した。配位高分子担体が、電子状態の違いにより、金属-配位高分子界面での電荷移動相互作用等に由来して、系統的な触媒担体効果を発現することを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Ptなどの貴金属は一般に希少であるが、多くの化学反応を促進する良い触媒となる。その使用量を抑え、触媒能を最大限に高める方法の一つとして、担体効果の利用が挙げられる。担体効果とは同じ金属粒子の触媒活性が、担体の種類によって異なる現象を指す。現在、主に用いられている担体は十数種類程度であり、新規な触媒担体の開拓は重要な研究課題となっている。本研究では、物質多様性に優れ、すでに数万種が報告されている配位高分子を用いて、配位高分子が触媒担体効果を示し得るのかを検証した。その結果、配位高分子が電荷移動や基質吸着に由来して明瞭な担体効果を示すことがわかり、今後、新たな触媒の創製が期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Modulation of Catalytic Activity on Pt Nanoparticles through Charge Transfer Interaction with Metal-Organic Frameworks2017

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Yoshimaru, Masaaki Sadakiyo, Aleksander Staykov, Kenichi Kato, Miho Yamauchi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 50 ページ: 6720-6723

    • DOI

      10.1039/c7cc02829f

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Catalytic Support Effects of Metal-Organic Frameworks2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sadakiyo, Shotaro Yoshimaru, Miho Yamauchi, Alexandar Staykov
    • 学会等名
      The 4th Korea-Japan Joint Symposium on Hydrogen in Materials
    • 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] Creation of Novel Catalysts using Interface between Metal and Metal-Organic Framework2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sadakiyo, Shotaro Yoshimaru, Miho Yamacuhi, Alexandar Staykov
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi) 2018
    • 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] Modulation of Catalytic Activity on Pt Nanoparticles through Support Effects of Metal-Organic Frameworks2018

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Yoshimaru, Masaaki Sadakiyo, Miho Yamauchi
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Metal-Organic Frameworks & Open Framework Compounds (MOF2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of Catalytic Activity on Pt Nanoparticles through Charge-Transfer Interaction with Metal-Organic Frameworks2018

    • 著者名/発表者名
      Shotaro Yoshimaru, Masaaki Sadakiyo, Aleksandar Staykov, Kenichi Kato, Miho Yamauchi
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry 2018 (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白金ナノ粒子-配位高分子界面を用いた新規酢酸還元触媒の創製2018

    • 著者名/発表者名
      吉丸翔太郎、貞清正彰、加藤健一、山内美穂
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 白金ナノ粒子担持配位高分子触媒を用いた酢酸還元反応2018

    • 著者名/発表者名
      吉丸 翔太郎・貞清 正彰・加藤 健一・山内 美穂
    • 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] Control of Catalytic Activity through Surface Interactions between Metal Nanoparticle and Metal-Organic Framework2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sadakiyo, Shotaro Yoshimaru, Miho Yamauchi, Kenichi Kato, Aleksandar Staykov
    • 学会等名
      2017 EMN Orlando Meeting
    • 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] Metal-Organic Frameworks as a New Class of Energy-Related Materials2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Sadakiyo
    • 学会等名
      2017 First MIRAI Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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