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金属アルコキシドによる金属水酸化物脱水法を用いた固体塩基合成

研究課題

研究課題/領域番号 18K04831
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
研究機関北海道教育大学

研究代表者

松橋 博美  北海道教育大学, 教育学部, 教授 (70192341)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード固体塩基 / アルカリ土類金属酸化物 / 金属アルコキシド / 脱水 / 水和金属水酸化物 / 固ー液界面反応 / 固溶体 / 固体酸 / 固ー液界面 / 複合金属酸化物 / 固体超強酸 / 固体塩基触媒 / アルカリ土類金属水酸化物 / 加水分解
研究成果の概要

金属酸化物を合成する方法として,含水水酸化物から酸化物に変化する際に生成するH2Oを,金属アルコキシドの加水分解反応で除去する方法を検討した。この反応は,固相のSr(OH)2・8H2O,Ba(OH)2・8H2Oなどの含水水酸化物と,溶媒に溶解した液相のAl(OCH(CH3)2)3, Ti(OCH(CH3)2)4, Zr(OC3H7)4, Si(OC2H5)4との反応(固ー液界面反応)で,良く混合した複合酸化物前駆体を沈殿として得た。得られた固体を773 K以下で活性化した触媒は,塩基触媒反応である逆アルドール反応(ジアセトンアルコールの分解)に高活性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

固ー液界面反応は新規な複合酸化物合成法で,これまで固体塩基触媒として高活性であるとされてきたSrOやBaOについて,固体をアルコール中で混錬するという簡便な操作で,複合酸化物として合成することが可能となった。加えて,BaTiO3など,これまで固相反応によって高温で合成されてきたオキソ酸塩が,773 K程度の低温でも生成することが明らかとなった。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of highly active solid base catalysts of SrO-ZrO2 and SrO-SiO2 by solid-liquid interface reactions of hydrated strontium hydroxide with metal alkoxides2023

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Matsuhashi
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 410 ページ: 247-252

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2022.05.043

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水酸化ストロンチウムとアルミニウムアルコキシドとの固–液界面の反応によるSrO–Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>固体塩基触媒の合成2021

    • 著者名/発表者名
      MATSUHASHI Hiromi、IWAMOTO Asako、SASAKI Misaho、YOSHIDA Kana、ARITANI Hirofumi
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Petroleum Institute

      巻: 64 号: 2 ページ: 103-111

    • DOI

      10.1627/jpi.64.103

    • NAID

      130007993644

    • ISSN
      1346-8804, 1349-273X
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 水酸化バリウムとアルミニウムアルコキシドとの固-液界面の反応を利用した二元系酸化物BaO–Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>固体塩基触媒の合成2020

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Matsuhashi, Kohki Sato, Sayaka Misu, Kana Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Petroleum Institute

      巻: 63 号: 1 ページ: 20-27

    • DOI

      10.1627/jpi.63.20

    • NAID

      130007779352

    • ISSN
      1346-8804, 1349-273X
    • 年月日
      2020-01-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 固-液界面反応によるSnO2-TiO2の合成とWO3担持固体酸への応用2023

    • 著者名/発表者名
      西山優希, 松橋博美
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2023年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 固体-液体界面反応による硫酸化アルミナ-ジルコニアの合成2022

    • 著者名/発表者名
      松橋博美, 池田奈津美
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2022年夏季研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of sulfated SnO2-TiO2 solid acid with higher activity by solid-liquid interface reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Matsuhashi and Yuuki Nishiyama
    • 学会等名
      TOCAT9
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 結晶水を持つ水酸化ストロンチウムとジルコニウムプロポキシドの固ー液界面反応による高活性な固体塩基の合成2021

    • 著者名/発表者名
      松橋博美
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部会2021年夏季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶水を持つ硫酸鉄(II)とアルミニウムイソプロポキシドとの固ー液界面反応による硫酸化酸化鉄ーアルミナ固体酸の合成2021

    • 著者名/発表者名
      松橋博美
    • 学会等名
      第128回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オキシ硫酸チタン(IV)とジルコニウムプロポキシドとの固ー液界面反応による硫酸化チタニアージルコニア固体酸の合成2021

    • 著者名/発表者名
      松橋博美
    • 学会等名
      石油学会函館大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of SrO-Al2O3 Base Catalyst Applying Solid-Liquid Interface Reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Matsuhashi, Asako Iwamoto
    • 学会等名
      1st Japan-China Symposium on Catalysis
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 固体-液体界面の反応によるストロンチウム複合酸化物触媒の合成2020

    • 著者名/発表者名
      松橋博美,岩本麻子
    • 学会等名
      第125回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 固-液界面反応によるストロンチウム-アルミニウム 複合酸化物触媒の合成2020

    • 著者名/発表者名
      松橋博美,岩本麻子,有谷博文
    • 学会等名
      第126回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体-液体界面の反応で合成したストロンチウム複合酸化物触媒の塩基性2020

    • 著者名/発表者名
      岩本麻子・松橋博美
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体-液体界面の反応によるストロンチウム複合酸化物触媒の合成2020

    • 著者名/発表者名
      松橋 博美・岩本 麻子
    • 学会等名
      第125回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 固―液界面反応によるSrO-SiO2固体触媒の合成2019

    • 著者名/発表者名
      松橋博美・岩本麻子
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2019年夏季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 固―液界面反応を用いたSrO-Al2O3固体塩基触媒の合成2019

    • 著者名/発表者名
      松橋博美・岩本麻子
    • 学会等名
      第124回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸化物とアルコキシドの反応によるSrO-SiO2固体塩基触媒の合成2019

    • 著者名/発表者名
      松橋博美
    • 学会等名
      第49回石油・石油化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属アルコキシドの加水分解反応を応用したSrOの合成2019

    • 著者名/発表者名
      吉田叶,松橋博美
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2019年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 松橋博美・吉田 叶2019

    • 著者名/発表者名
      化学的脱水によるアルカリ土類金属酸化物の合成
    • 学会等名
      第123回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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