| 研究課題/領域番号 |
18K14243
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
中前 佳那子 奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (20757231)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 銅ヒドリド / 金属クラスター / 貴金属代替材料 / 二酸化炭素 / ホスフィン / 水素化触媒 / ナノ分子 / 異種金属 / メタノール |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，二酸化炭素(CO2)の高効率な再資源化とエネルギー媒体として取り扱い易いギ酸やメタノールを基盤とする維持可能な循環型物質社会の構築を念頭に，これまでに達成されたことのない卑金属の分子性銅クラスターで行うCO2の水素化を目的とした。隣接した位置に複数の金属イオンを柔軟に配置可能な四座ホスフィンを用いることで，CO2との反応性を操ることのできる多様な構造の銅ヒドリドクラスターを開発した。なかでも，速度論的に生成する銅８核クラスターを単離し，CO2と容易に反応するこの錯体を触媒に用いたCO2の水素化へと展開できたことは特筆すべき点である。多核骨格を保持して反応が進行した初めての例である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題は，原子を操りモノづくりを行う立場から元素戦略を提案するものでもあり，分子レベルの設計に基づく安価な卑金属を用いた貴金属代替材料開発を目指した。今回開発した銅ヒドリドクラスターは，いらない二酸化炭素から有用物質への変換の仲介役を務めるものとして重要で，さらに，複数の金属イオン間で起こる反応の分子としての解析は，不均一系触媒表面上のモデルとなり，機構解明への知見を与えるものと期待される。本研究は，水素と化学エネルギーの供給が依然課題として残ってはいるものの，ギ酸やメタノールなどを中心に維持可能な循環型物質社会の構築を目指す学際的に不可欠な取り組みへの一翼を担うものと位置づけられよう。
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