非白金元素による燃料電池触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 23550057
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 野元 昭宏 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (60405347)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 有機元素化学 / 燃料電池 / 非白金元素 / バナジウム / 錯体触媒

研究概要

燃料電池の広範な利用のためには効率的な触媒の開発が欠かせない。酸素還元（ORR）反応に関する触媒は作用環境において安定な白金が主に用いられており、資源面から大きな問題となっている。本研究では白金代替触媒としてバナジウムに着目し、酸素還元反応について燃料成分の酸化特性に基づき、触媒性能を評価した。その結果、合成したバナジウム錯体がアルコールを燃料とする触媒として適用可能であることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis of Selenium Compounds by Free Radical Addition Based on Visible-Light-Activated Se-Se- Bond Cleavage (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, Y. Higuchi, Y. Kobiki, A. Ogawa
  • 雑誌名: Mini-Rev. Med. Chem 巻: 13(6) ページ: 178-190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Regioselective Palladium-Catalyzed Double Hydroselenation of Terminal Alkynes with Benzeneselenol in the Presence of Acetic Acid (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ikeda, T. Tamai, M. Daitou, Y. Minamida, T. Mitamura, H. Kusano, A. Nomoto and A. Ogawa
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 号: 11 ページ: 1383-1385
  • DOI: 10.1246/cl.130641
  • NAID: 130004426808
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Efficient and Highly Selective Carbonylative Bisthiolation of Internal Alkynes with Organic Disulfides Catalyzed by [Co2(CO)8] (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Higuchi, S. Higashimae, T. Tamai, A. Nomoto, M. Sonoda and A. Ogawa
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 号: 10 ページ: 1303-1304
  • DOI: 10.1246/cl.130441
  • NAID: 10031201346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Selective Perfluoroalkylation of Unsaturated Molecules upon Photoirradiation in BTF as an Organic/Fluorous Hybrid Solvent (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Higuchi, S. Higashimae, T. Tamai, A. Nomoto, M. Sonoda and A. Ogawa
  • 雑誌名: Journal of Applied Solution Chemistry and Modeling 巻: 2 号: 3 ページ: 178-190
  • DOI: 10.6000/1929-5030.2013.02.03.3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Selenium Compounds by Free Radical Addition Based on Visible-Light-Activated Se-Se Bond Cleavage (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, H. Yoshihiro, Y. Kobiki, Y. Kobiki and A. Ogawa
  • 雑誌名: Mini-Reviews in Medicinal Chemistry 巻: 13 ページ: 814-823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly selective introduction of heteroatom groups to isocyanides and its application to electrocyclic reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, Akiya; Tamai, Taichi; Mitamura, Takenori; Nomoto, Akihiro
  • 雑誌名: Pure and Applied Chemistry 巻: 85 号: 4 ページ: 785-799
  • DOI: 10.1351/pac-con-12-07-01
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel reducing properties of a series of lanthanoid metals in the presence of SmI2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomisaka, Yuri; Yoshimura, Aya; Nomoto, Akihiro; Sonoda, Motohiro; Ogawa, Akiya
  • 雑誌名: Research on Chemical Intermediates 巻: 39 号: 1 ページ: 43-48
  • DOI: 10.1007/s11164-012-0630-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Perfluoroalkyl Phosphine Ligands: Photoinduced Reaction of Diphosphines with Perfluoroalkyl Iodides (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, Shin-ichi; Minamida, Yoshiaki; Ohe, Takashi; Nomoto, Akihiro; Sonoda, Motohiro; Ogawa, Akiya
  • 雑誌名: Angewandte Chemie, International Edition 巻: 52 号: 6 ページ: 1748-1752
  • DOI: 10.1002/anie.201207383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of selenium compounds by free radical addition based on visible-light-activated se-se bond cleavage (2013)
  • 著者名/発表者名: Nomoto Akihiro; Higuchi Yoshihiro; Kobiki Yohsuke; Ogawa Akiya
  • 雑誌名: Mini reviews in medicinal chemistry 巻: 13 ページ: 814-823
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly selective perfluoro -alkylchalcogenation of alkynes by the combination of iodoperfluoroalkanes and organic dichalcogenides upon photo-irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Tamai, A. Nomoto, K. Tsuchii, Y. Minamida, T. Mitamura, M. Sonoda, A. Ogawa
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68(51) ページ: 10516-10522
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly selective perfluoroalkylchalcogenation of alkynes by the combination of iodoperfluoroalkanes and organic dichalcogenides upon photoirradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Tamai, Taichi; Nomoto, Akihiro; Tsuchii, Kaname; Minamida, Yoshiaki; Mitamura, Takenori; Sonoda, Motohiro; Ogawa, Akiya
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 号: 51 ページ: 10516-10522
  • DOI: 10.1016/j.tet.2012.09.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Heterotetranuclear V2Mo2 or V2W2 Complexes with 4, 4'-Di-tert-butyl -2, 2'-bipyridine : Syntheses, Crystal Structures, and Catalytic Activities (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kodama, A. Nomoto, S. Yano, M. Ueshima, A. Ogawa
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 50(20) ページ: 9942-9947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vanadium-catalyzed atmospheric oxidation of benzyl alcohols using water as solvent (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, S. Yano, M. Ueshima, A. Ogawa, S. Kodama, S. Hashidate
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 40(5) ページ: 495-497
  • NAID: 10028242808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structures of β-chalcogeno-α, β-saturated chalcogenoesthers synthesized by regioand stereoselective addition and carbonylation reactions of terminal alkynes catalyzed by Pd(PPh_3)_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ozaki, A. Nomoto, A. Ogawa
  • 雑誌名: Hetreoatom. Chem. (Special Issue) 巻: 22(3-4) ページ: 579-585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cobalt-Catalyzed Thiolative Lactonization of Alkynes with Double CO Incorporation (2011)
  • 著者名/発表者名: Higuchi Yoshihiro
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 30 号: 17 ページ: 4539-4543
  • DOI: 10.1021/om200248f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structures of β-chalcogeno-α, β-unsaturated chalcogenoesters: Novel intramolecular interaction between the carbonyl oxygen and the chalcogen atom at the β-position (2011)
  • 著者名/発表者名: Ozaki Toshiya
  • 雑誌名: Heteroatom Chemistry 巻: 22 号: 3-4 ページ: 579-585
  • DOI: 10.1002/hc.20690
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly regioselective double hydrothiolation of terminal acetylenes with thiols catalyzed by palladium diacetate (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitamura Takenori
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 84 号: 4 ページ: 413-415
  • DOI: 10.1246/bcsj.20100311
  • NAID: 10028046952
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Heterotetranuclear V2Mo2 or V2W2 Complexes with 4,4'-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridine: Syntheses, Crystal Structures, and Catalytic Activities (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodama Shintaro
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 50 号: 20 ページ: 9942-9947
  • DOI: 10.1021/ic2009094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical intramolecular cyclization of o-alkynylaryl isocyanides with organic dichalcogenides leading to 2,4-bischalcogenated quinolines (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitamura Takenori
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 9 号: 10 ページ: 3768-3775
  • DOI: 10.1039/c0ob01168a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rhodium-Catalyzed Highly Stereoselective Hydroselenation of Internal Alkynes Bearing an Electron-withdrawing Group (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Kawaguchi, A.Ogawa, 他4名
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 30 号: 24 ページ: 6766-6769
  • DOI: 10.1021/om200663k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vanadium-catalyzed atmospheric oxidation of benzyl alcohols using water as solvent (2011)
  • 著者名/発表者名: Kodama Shintaro
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 40 号: 5 ページ: 495-497
  • DOI: 10.1246/cl.2011.495
  • NAID: 130004426216
  • 査読あり
• [学会発表] 銅塩を触媒とする水溶媒中でのベンジルアミン誘導体の過酸化水素酸化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 圎井邦昌, 東浦祐樹, 野元昭宏, 植嶌陸男, 小川昭弥
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 銅塩を触媒とする水溶媒中でのベンジルアミン誘導体の過酸化水素酸化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 圓井 邦昌・東浦 祐樹・野元 昭宏・植嶌 陸男・小川 昭弥
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
• [学会発表] ヘテロ元素を有する共役系化合物の合成と錯体化学への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏
  • 学会等名: ヘテロ原子部会第2回懇話会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2013-10-13
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Vanadium Complex Catalysts for Environmentally Benign Oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto
  • 学会等名: 20-th International The Society of Pure and Applied Coordination Chemistry Symposium (SPACC-20)
  • 発表場所: Changchun, China
  • 招待講演
• [学会発表] ベンジルアルコール誘導体のグリーン酸化反応 : バナジウム錯体触媒による水溶媒中での常圧空気酸化法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 圎井邦昌, 東浦祐樹, 野元昭宏, 植嶌陸男, 矢野重信, 小川昭弥
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 沖縄
• [学会発表] Development of Vanadium Complex Catalysts for Environmentally Benign Oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto
  • 学会等名: 20-th International The Society of Pure and Applied Coordination Chemistry Symposium (SPACC-20)
  • 発表場所: Changchun University of Science and Technology (Changchun, China)
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis and Characterization of New Sulpher Rich Platinum Arylalkenylacetylide Complex (2013)
  • 著者名/発表者名: M. M. Rahman, A. Nomoto, and A. Ogawa
  • 学会等名: 10th-International Symposia on Advancing the Chemical Sciences (ISACS10)
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
• [学会発表] Synthesis of Hydrophilic Polymer-Supported Lanthanide Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, A. Kido, K. Kakiuchi, M. Ueshima, and A, Ogawa
  • 学会等名: 20-th International The Society of Pure and Applied Coordination Chemistry Symposium (SPACC-20)
  • 発表場所: Changchun University of Science and Technology (Changchun, China)
• [学会発表] Stereo- and Regioselective Introduction of Phenylchalcogeno Moieties into Ethynylferrocene (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, T. Fujiyama, N. Nakaga, and A, Ogawa
  • 学会等名: 20-th International The Society of Pure and Applied Coordination Chemistry Symposium (SPACC-20)
  • 発表場所: Changchun University of Science and Technology (Changchun, China)
• [学会発表] ベンジルアルコール誘導体のグリーン酸化反応:バナジウム錯体触媒による水溶媒中での常圧空気酸化法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 圎井邦昌, 東浦祐樹, 野元昭宏, 植嶌陸男, 矢野 重信, 小川昭弥
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学（沖縄県）
• [学会発表] バナジウム触媒を用いた水溶媒中でのアルコール類のグリーンな酸素酸化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東前信也・樋口嘉博・玉井太一・野元昭宏・園田素啓・小川昭弥
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀
• [学会発表] Crystal Structure of・-Unsaturated Chalcogenoethers and Interactions between the O-Ch Atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, T. Ozaki, S. Hayashi, W. Nakanishi, A. Ogawa
  • 学会等名: The 10th International Conference on Heteroatom Chemistry (ICHAC-10)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Synthesis and X-ray Crystal Analysis of Heterotetranuclear V_2Mo_3 or V_2W_2 Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, S. Kodama, S. Yano, M. Ueshima, A. Ogawa
  • 学会等名: 19th International SPACC Symposium
  • 発表場所: Sapporo, Japan
• [学会発表] Synthesis and X-ray Crystal Analysis of Heterotetranuclear V2Mo2 or V2W2 Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Nomoto, Akihiro; Kodama, Shintaro; Yano, Shigenobu; Ueshima, Michio; Ogawa, Akiya
  • 学会等名: Proc. of 19th International the Society of Pure and Applied Coordination Chemistry Symposium
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] Application of LnI2/Ln Reduction Systems to Si-Si Bond Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimura, Aya; Li, Zhifang ; Nomoto, Akihiro; Ogawa, Akiya
  • 学会等名: Proc. of 19th International the Society of Pure and Applied Coordination Chemistry Symposium
  • 発表場所: 札幌
  • 招待講演
• [学会発表] 15. Crystal Structure of b-Chalcogeno-a,b-Unsaturated Chalcogenoesthers and Interactions between the O-Ch Atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Nomoto, Akihiro; Ozaki, Toshiya; Hayashi, Satoko; Nakanishi, Waro; Ogawa, Akiya
  • 学会等名: Proc. of 10th International Conference on Heteroatom Chemistry
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 含カルコゲンアミノ酸を導入したアントラキノン誘導体の配位挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏
  • 学会等名: 日本化学会第９２回春季年会
  • 発表場所: 慶応大学（神奈川県）
• [学会発表] 異種金属四核錯体を触媒とする水溶媒中での酸化反応の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 圓井邦昌
  • 学会等名: 日本化学会第９２回春季年会
  • 発表場所: 慶応大学（神奈川県）
• [学会発表] 水溶媒におけるアルコール酸化のためのバナジウム錯体触媒の合成と分子構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏, 小玉晋太朗, 白井正充, 小川昭弥
  • 学会等名: 第62回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] Oxidation of Benzyl Alcohols Using Vanadium Catalysts in Water under the Atmosphere of Oxygen (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Marui, S. Kodama, S. Hashidate, A. Nomoto, S. Yano, M. Ueshima, A. Ogawa
  • 学会等名: 5th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-5)
  • 発表場所: Shirahama, Japan
• [学会発表] Photoinduced Reductive Carboxylation of Alkyl Halides with Carbon Dioxide (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Nomoto
  • 学会等名: 5th Pacific Symposium on Radical Chemistry
  • 発表場所: シーモア（和歌山県）
• [学会発表] アントラキノン誘導体への含硫黄および含セレンアミノ酸の導入とその錯形成挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 常田義真
  • 学会等名: 錯体化学会第６１回討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山県）
• [学会発表] ヨウ化サマリウムと二酸化炭素の光励起還元的カルボキシル化反応による複素環化合物の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏
  • 学会等名: 第４１回複素環化学討論会
  • 発表場所: 熊本市民会館（熊本県）
• [学会発表] 水溶媒におけるアルコール酸化のためのバナジウム錯体触媒の合成と分子構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏
  • 学会等名: 第62回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
  • 発表場所: 新潟大学工学部（新潟県）
• [学会発表] Liquid-phase Synthesis of Lanthanide Nanoparticles Supported by Hydrophilic Polymer (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Nomoto
  • 学会等名: International Symposium on Catalysis and Fine Chemicals 2011
  • 発表場所: 奈良新公会堂（奈良県）
• [学会発表] β－カルコゲノ－α,β－不飽和カルコゲノエステルの位置および立体選択的な合成と結晶構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏
  • 学会等名: 第38回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 石川県立音楽堂（石川県）
• [学会発表] ヘテロ元素を有する共役系化合物の合成と錯体化学への応用
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏
  • 学会等名: ヘテロ原子部会第２回懇話会
  • 発表場所: アスビオファーマ(株)（兵庫県神戸市）
  • 招待講演
• [学会発表] ヨウ化アルキルおよびヨウ化サマリウムを用いた光照射CO2固定化反応の開発
  • 著者名/発表者名: 野元昭宏・藤山卓也・小川昭弥
  • 学会等名: 第15回ヨウ素学会シンポジウム
  • 発表場所: 千葉
• [図書] "Preparative Uses of Organoselenium and Organotellurium Compounds", In Organic Selenium and Tellurium Compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Nomoto, A. Ogawa
  • 出版者: Ed by Z. Rappoport, Wiley-VCH
• [図書] Organic Selenium and Tellurium Compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Nomoto
  • 出版者: Wiley
• [備考]
  • URL: http://jstshingi.jp/abst/2007/osakfu1025/program.html#609
• [備考]
  • URL: http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka8/index.html
• [備考] 大阪府立大学工学研究科物質・化学系専攻小川研究室
  • URL: http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka8/index.html
• [備考]
  • URL: http://jstshingi.jp/osakafu/program.html,
• [備考]
  • URL: http://deainoba.jp/meeting/081119/list.html,
• [備考]
  • URL: http://www.kansai.meti.go.jp/2giki/kansai-seeds/seedsfils/seedsfiles2009/opu/opu026nomoto-opu.pdf