| 研究課題/領域番号 |
20K05224
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
日吉 範人 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (50415733)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ヘテロポリ酸 / 電子顕微鏡 / 触媒膜 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、触媒活性を有するケギン型ヘテロポリ酸分子を薄膜状に集積させた多孔質膜を開発し、それを用いた触媒膜反応システムの構築を目指す。多孔質膜を作成するために、気液界面における二次元的な結晶成長や、層状ヘテロポリ酸塩の層剥離と再構築などの手法を開発する。また、多孔質膜の構造および生成過程を主に収差補正電子顕微鏡を用いて明らかにし、その知見を基に多孔質膜の作成手法を最適化する。さらに、得られた多孔質膜の触媒特性を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、触媒活性を有するケギン型ヘテロポリ酸塩の膜を作成することを目的とし、ヘテロポリ酸分子の集積法の検討、および、ヘテロポリ酸集積体の構造評価手法の検討を行った。膜の作成に向けたヘテロポリ酸集積法として、気液界面でのヘテロポリ酸分子の集積を検討した。ケギン型ヘテロポリ酸とアルカリ金属塩を含む水溶液にアルキルアミンを加えることにより、気液界面を覆う膜の形成が可能であることを明らかにした。また、走査透過電子顕微鏡によるヘテロポリ酸集積体観察の条件検討を行い、電子線に弱いヘテロポリ酸集積体であっても原子分解能で構造観察することを可能とした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究ではへテロポリ酸分子を二次元的に集積するための条件を明らかにし、新規な集積体を開発した。この成果は、新規な固体ヘテロポリ酸触媒の開発につながると期待できる。また、本研究では、走査透過電子顕微鏡の観察条件を検討したことにより、電子に弱いヘテロポリ酸集積体の原子レベルでの構造評価を可能とした。これにより、ヘテロポリ酸触媒のより詳細な構造解明に繋がると期待できる。
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