| 研究課題/領域番号 |
21K04837
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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28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
本山 幸弘 豊田工業大学, 工学部, 教授 (20283492)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 金属錯体 / 金属クラスター / 不均一系触媒 / 水素化 / ヒドロシリル化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，現在広範に研究されている「ナノサイズ」より小さな，いわゆる「サブナノサイズ（1 nm以下）」の金属クラスターに着目し，その前駆体となる金属錯体の精密設計を基盤とした「錯体化学的アプローチ」によるサブナノクラスターの発生・担持法の確立(Step A)，分析化学と精密有機合成化学の両面から担体構造と触媒機能の相関を解明する基礎科学研究(Step B)，さらに実践的なもの創りを実現しうる不均一系触媒反応へと展開する応用研究(Step C)を行い，最終的に様々な分野への活用も期待される「金属サブナノクラスター」の新たな設計指針の提供と新規な触媒的物質変換反応の開発を目標とする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，現在広範に研究されているナノサイズより小さなサブナノサイズ（1 nm以下）の金属クラスターに着目し，その前駆体となる金属錯体の精密設計を基盤とした錯体化学的アプローチにより金属サブナノクラスターを発生させ，実践的な不均一系触媒反応へと展開したものである．
主な成果として，活性炭やジビニルシロキサン存在下で白金オレフィン錯体に常温・常圧で水素を作用させると芳香環の水素化に有効なPtクラスターが発生すること，ジルコニアに固定化した酢酸パラジウムから常温・常圧の水素雰囲気下で発生するPdクラスターがカルボニル化合物を用いるアミンの還元的N-アルキル化の優れた触媒となることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノサイズの担持型金属クラスター触媒は持続可能な社会の発展を支える化学という観点から環境調和型物質製造プロセスを実現する鍵となっているが，さらなるクラスターサイズの制御による活性や効率の向上のみならず，新たな機能の開拓が望まれている．その1つの手段として現在広範に研究されている「ナノサイズ」より小さな，いわゆる「サブナノサイズ（1 nm以下）」の金属クラスターの科学が挙げられる．このサブナノクラスターの発生法の確立と特長(安定性，触媒機能)を明らかにすることは環境調和型物質合成に不可欠であり，本研究成果は新たな設計指針の提供とともに「超微小金属クラスター科学」の道を切り開くものと考える．
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