| 研究課題/領域番号 |
20H02520
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
田村 正純 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10635551)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | heterogeneous catalyst / hydrogenation / carboxylic acid / alcohol / alloy / 水素化 / カルボン酸 / アルコール / 鉄 / ルテニウム / 不均一系触媒 / モリブデン / 合金 / 触媒 / 白金 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カルボン酸の水素化によるアルコールへの選択的変換は、有用アルコール合成のための重要な反応であるが、カルボキシ基の低反応性から高度な触媒設計が求められる。既存の触媒系は、低活性、厳しい反応条件、貴金属やレアメタルの使用などの問題を抱えるため、新しい固体触媒の開発が求められる。そこで本研究では、安価な金属、特に、4～7族遷移金属を主活性種とした新規なカルボン酸水素化用固体触媒を開発する。
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| 研究成果の概要 |
カルボン酸の水素化によるアルコールへの選択的変換は、有用化学品であるアルコール合成のための重要な反応であり、また、カルボニル基の中でもカルボキシ基の反応性は低く水素化が難しいことから、学術的観点からも重要性が高い反応である。本研究では、安価な金属を主活性種としたカルボン酸水素化用固体触媒の開発を行った結果、モリブデンと白金からなるMo-Pt合金が低温でのカルボン酸水素化に有効であることを見出した。さらに、鉄種とルテニウムを組み合わせた触媒がカルボン酸の水素化に高活性、高選択性を示すことも見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カルボン酸の水素化は、カルボキシ基の反応性の低さから高活性触媒の開発は難しく、また、高価な貴金属が主に使われてきた。本研究では安価な金属を含むMo-Pt合金やFeOxとルテニウムからなるRu-FeOxがカルボン酸の水素化に高活性であることを見出した。このようなMo-Pt合金やRu-FeOx触媒は、白金、ルテニウム、モリブデンや鉄のみでは発現させることができない新しい触媒機能であり、他の還元反応などへの応用展開が期待される。
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