熱-光触媒材料の開発と新奇反応の開拓

• 研究課題/領域番号: 20560723
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 古南 博 近畿大学, 理工学部, 准教授 (00257966)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 熱触媒 / 光触媒 / 酸化チタン / 熱-光触媒 / エタノール / アセトアルデヒド / メタノール / ギ酸メチル

研究概要

光触媒と熱触媒の特徴を併せ持つ触媒材料を開発し、両触媒作用が調和して機能し、あるいは機能分担することにより優れた触媒機能を発現させることに成功した。TiO_2光触媒上でメタノールからギ酸メチルが高い選択率で生成し、これが光触媒的酸化反応とティシチェンコ反応(酸塩基触媒作用)の連続反応であることを明らかにした。また、ブテンの光触媒的異性化反応がPd-TiO_2上、室温で進行し、Pdの熱触媒作用(アルケンのヒドリド引き抜きとカルベニウムイオン中間体への再付加)を励起電子と正孔が加速させることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Photocatalytic mineralization of acetic acid in aqueous suspension of metal-loaded cerium(IV) oxide under irradiation of visible light (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Tanaka, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Chem.Lett. 40 ページ: 354-356
  • NAID: 10028170326
• [雑誌論文] Gold nanoparticles supported on cerium (IV) oxide powder for mineralization of organic acids in aqueous suspensions under irradiation of visible light of λ=530nm (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, A.Tanaka, K.Hashimoto
  • 雑誌名: Appl.Catal.A 397 ページ: 121-126
• [雑誌論文] Photocatalytic reduction of nitrobenzenes to aminobenzenes in aqueous suspensions of titanium(IV) oxide in the presence of hole scavengers under deaerated and aerated conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Imamura, S.-i.Iwasaki, T.Maeda, K.Hashimoto, B.Ohtani, H.Kominami
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 13 ページ: 5114-5119
• [雑誌論文] Photocatalytic mineralization of volatile organic compounds over commercial titanium(IV) oxide modified with rhodium(III) ion under visible light irradiation and correlation between physical properties and photocatalytic activity (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kitano, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Catal.Today 164 ページ: 404-409
• [雑誌論文] Photocatalytic degradation of 2-propanol over metal-ion-loaded titanium(IV) oxide under visible light irradiation : Effect of physical properties of nano-crystalline titanium(IV) oxide (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kitano, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Appl.Catal.B : Environ. 101 ページ: 206-211
• [雑誌論文] Photocatalytic degradation of 2-propanol over metal-ion-loaded titanium(IV) oxide under visible light irradiation: Effect of physical properties of nano-crystalline titanium(IV) oxide (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kitano
  • 雑誌名: Appl.Catal.B : Environ. 巻: 101 ページ: 206-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic degradation of 2-propanol under irradiation of visible light by nanocrystalline titanium(IV) oxide modified with rhodium ion using adsorption method (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Kitano, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Chem.Lett. 39 ページ: 627-529
  • NAID: 10027181736
• [雑誌論文] Photocatalytic disproportionation of nitrite to dinitrogen and nitrate in an aqueous suspension of metal-loaded titanium(IV) oxide nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, H.Gekko, K.Hashimoto
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 12 ページ: 15423-15427
• [雑誌論文] Photocatalytic reductive dechlorination of chlorobenzene to benzene in 2-propanol suspension of metal-loaded titanium(IV) oxide nanocrystals in the presence of dissolved sodium hydroxide (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Fuku, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Chem.Commun. 46 ページ: 5118-5120
• [雑誌論文] Homogeneous photocatalytic mineralization of acetic acid in an aqueous solution of iron ion (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Imanishi, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Appl.Catal.B : Environ. 97 ページ: 213-219
• [雑誌論文] Photocatalytic homogeneous oxidation of organic compounds in aqueous solutions containing iron(III) ion : A very simple method for mineralization of organic pollutants in water (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Imanishi, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Chem.Lett. 39 ページ: 352-353
  • NAID: 10027179162
• [雑誌論文] Mineralization of organic acids in aqueous suspensions of gold nanoparticles supported on cerium(IV) oxide powder under visible light irradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, A.Tanaka, K.Hashimoto
  • 雑誌名: Chem.Commun. 46 ページ: 1287-1289
• [雑誌論文] Photocatalytic selective oxidation of methanol to methyl formate in gas phase over titanium(IV) oxide in a flow-type reactor (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, H.Sugahara, K.Hashimoto
  • 雑誌名: Catal.Commun. 11 ページ: 426-429
• [雑誌論文] Photocatalytic reductive dechlorination of chlorobenzene to benzene in 2-propanol suspension of metal-loaded titanium(IV) oxide nanocrystals in the presence of dissolved sodium hydroxide (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Fuku
  • 雑誌名: Chem.Commun. 巻: 46 ページ: 5118-5120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic disproportionation of nitrite to dinitrogen and nitrate in an aqueous suspension of metal-loaded titanium(IV) oxide nanoparticles (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 巻: 12 ページ: 15423-15427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photocatalytic selective oxidation of methanol to methyl formate in gasphase over titanium(IV)oxide in a flow-type reactor (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami
  • 雑誌名: Catal.Commun. 11 ページ: 426-429
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mineralization of organic acids in aqueous suspensions of gold nanoparticles supported on cerium(IV)oxide powder under visible light irradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami
  • 雑誌名: Chem.Commun. 46 ページ: 1287-1289
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-oxidation of nitrogen oxide over titanium(IV) oxide modified with platinum or rhodium chlorides under irradiation of visible light or UV light (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Hashimoto, K.Sumida, S.Kitano, K.Yamamoto, N.Kondo, Y.Kera, H.Kominami
  • 雑誌名: Catal.Today 144 ページ: 37-41
• [雑誌論文] Photo-oxidation of nitrogen oxide over titanium(IV)oxide modified with platinum or rhodium chlorides under irradiation of visible light or UV light (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Hashimoto
  • 雑誌名: Catal.Today 144 ページ: 37-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct solvothermal formation of nanocrystalline TiO_2 on porous SiO_2 adsorbent and photocatalytic removal of nitrogen oxides in air over TiO_2-SiO_2 composites (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, K.Yukishita, T.Kimura, M.Matsubara, K.Hashimoto, Y.Kera, Y.Matsubara, B.Ohtani
  • 雑誌名: Topics Catal. 47 ページ: 155-161
• [雑誌論文] Visible light induced oxidative removal of nitrogen oxides in air by metal chloride modified titanium(IV) oxide nanoparticles (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, K.Sumida, K.Yamamoto, N.Kondo, K.Hashimoto, Y.Kera
  • 雑誌名: Res.Chem.Intermed. 34 ページ: 587-601
• [雑誌論文] Stoichiometric formation of benzene and ketones by photocatalytic dechlorination of chlorobenzene in secondary alcohol suspensions of palladium-loaded titanium(IV) oxide powder in the presence of sodium ion sources
  • 著者名/発表者名: K.Fuku, K.Hashimoto, H.Kominami
  • 雑誌名: Catal.Sci.Tech. Hot Articles(in press)
• [学会発表] 金属担持酸化チタンによるブテンの光触媒的異性化反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 増田悠佑、橋本圭司、古南博
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 流通型反応器を用いたエタノールの光触媒的選択酸化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮本歩実、橋本圭司、古南博
  • 学会等名: 第106回触媒討論会
  • 発表場所: ベルクラシック甲府
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Visible-light-responding Photocatalysts Using Metal Oxide and Metal Interactions (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Eco-materials Processing and Design(ISEPD2010)
  • 発表場所: Sakai, Osaka, Japan
  • 年月日: 2010-01-11
• [学会発表] Photocatalytic selective oxidation of methanol to methyl formate over titanium(IV) oxide and promoting effect of palladium loading (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, H.Sugahara, S.-y.Yada, K.Hashimoto
  • 学会等名: XXIV International Conference of Photochemistry
  • 発表場所: Toledo.
  • 年月日: 2009-07-19
• [学会発表] Selective photocatalytic oxidation of methanol to methyl formate over titanium(IV) oxide (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Kominami, H.Sugahara, K.Hashimoto
  • 学会等名: 17th International conference on photochemical conversion and storage of solar energy 2008
  • 発表場所: Sydney.
  • 年月日: 2008-07-30
• [学会発表] Selective photocatalytic oxidation of methanol to methyl formate over titanium(IV)oxide (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi, Kominami
  • 学会等名: 17th International conference on photochemical conversion and storage of solar energy 2008
  • 発表場所: シドニー
  • 年月日: 2008-07-30