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高表面積な結晶性複合酸化物材料の新合成法開拓

研究課題

研究課題/領域番号 17K19170
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
研究機関東京工業大学

研究代表者

鎌田 慶吾  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40451801)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード触媒 / 酸化物 / ペロブスカイト / 酸化反応 / 複合酸化物
研究成果の概要

本研究では、アミノ酸法により調製したアモルファス前駆体を用いた結晶性複合金属酸化物材料の合成と触媒反応系の開発を行った。合成したBaFeO3-xは不活性C-H結合をもつアルカン類および芳香族化合物類の酸化反応に有効な不均一系触媒として機能することを見いだした。また、SrMnO3の高表面積担体であるγ-Al2O3上への高分散担持に行い、芳香族炭化水素の酸化反応において約3倍の活性向上を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

結晶性複合金属酸化物材料は多様な構成元素や構造をもつにも関わらず、その表面積の小ささから触媒への応用を系統的に検討された例は少ない。本研究で開発したアミノ酸法は広範な金属と低炭素量かつ低温分解可能なアモルファス前駆体を形成するため、容易に広範な微粒子・担持触媒の合成が可能であり、新しい触媒合成法を提供した点で学術的意義は大きいと考えている。また、これら触媒を用いることでプロセス数や副生成物の大幅な低減が可能となるためエネルギー消費量及びCO2排出量の低減により環境保全にも大きく貢献できれば社会的意義も大きいと考えている。

報告書

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

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Perovskite Oxide Catalysts for Liquid-Phase Organic Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Kamata Keigo
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 92 号: 1 ページ: 133-151

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180260

    • NAID

      130007578565

    • 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
  • [学会発表] 高原子価鉄を含むペロブスカイト触媒によるアルカンの選択酸化反応2019

    • 著者名/発表者名
      鎌田慶吾,柴田聡美,原亨和
    • 学会等名
      学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製共同研究プロジェクト(6大学連携プロジェクト)第3回公開討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高原子価鉄を含むペロブスカイト型酸化物触媒による分子状酸素を用いたアルカン類の選択酸化反応2019

    • 著者名/発表者名
      柴田 聡美,鎌田 慶吾,原 亨和
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会(2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Aerobic oxidation of sulfides catalyzed by a BaRuO3 nanoperovskite2018

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kamata, Kosei Sugahara, Yuuki Kato, Satoshi Muratsugu, Yu Kumagai, Fumiyasu Oba, Michikazu Hara
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-3)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BaRuO3 ペロブスカイト触媒による分子状酸素を酸化剤としたスルフィドの酸化反応2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田慶吾,菅原紘成,加藤裕希,邨次智,熊谷悠,大場史康,原亨和
    • 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
  • [学会発表] 高原子価鉄を含むペロブスカイト型触媒による分子状酸素を用いたアルカン類の選択酸化反応2018

    • 著者名/発表者名
      柴田聡美,鎌田慶吾,原亨和
    • 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
  • [学会発表] 高原子価鉄含有ペロブスカイト型触媒による分子状酸素を酸化剤としたアルカン類の選択酸化反応2018

    • 著者名/発表者名
      柴田聡美,鎌田慶吾,原亨和
    • 学会等名
      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] 特異構造をもつ結晶性複合酸化物ナノ粒子の合成と触媒反応開発2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田慶吾
    • 学会等名
      第6回元素戦略に基づいた触媒設計シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Selective Oxidation of Alkanes with Molecular Oxygen by a High Valent Iron-based Perovskite Catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      Satomi Shibata, Keigo Kamata, Michikazu Hara
    • 学会等名
      Catalysis and Fine Chemicals 2018 (C&FC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミノ酸を用いたペロブスカイト触媒の合成と酸素分子を酸化剤とした酸化触媒作用2018

    • 著者名/発表者名
      鎌田慶吾,菅原紘成,原亨和,邨次智
    • 学会等名
      学際・国際的高度人材育成ライフイノベーションマテリアル創製 共同研究プロジェクト(6大学連携プロジェクト)第2回公開討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Amino Acid-aided Synthesis of a Nanoperovskite Catalyst for Aerobic Oxidation2017

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kamata, Kosei Sugahara, Satoshi Muratsugu, Michikazu Hara
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development (iLIM-2)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京工業大学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所 原・鎌田研究室

    • URL

      http://www.msl.titech.ac.jp/~hara/k_kamata.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 原・鎌田研究室ホームページ

    • URL

      http://www.msl.titech.ac.jp/~hara/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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