低環境負荷化学プロセスのための金属‐有機ナノチューブハイブリッド触媒の創製と応用

• 研究課題/領域番号: 23560937
• 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: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 青柳 将 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 主任研究員 (50356333)
• 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: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 自己集合 / ナノチューブ / 配位錯体 / 金属イオン / 不均一系触媒 / 酸化反応 / 還元反応 / 金属

研究概要

アミノ酸を分子骨格に含む脂質分子と遷移金属イオンが自己集合して形成する金属配位型有機ナノチューブが、比較的安全な酸化剤である過酸化水素によるスチレンなどの有機化合物の酸化反応を触媒することを実証した。その触媒活性は金属種だけでなく、脂質分子との組み合わせや形成するナノチューブ構造の内径・外径によっても影響することが分かった。また糖とオレイン酸を分子骨格に含む脂質分子からなる有機ナノチューブと遷移金属イオンを室温で混合するだけで、金属ナノ粒子が包埋あるいは表面に分散したハイブリッドナノチューブが得られることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] ペプチド脂質が自発的に形成する金属錯体型有機ナノチューブ (2013)
  • 著者名/発表者名: 小木曽 真樹、青柳 将
  • 雑誌名: 高分子 巻: 62 ページ: 87-88
  • NAID: 10031140962
• [雑誌論文] 有機ナノチューブのスケールアップ合成と機能探索-脂質ナノチューブから金属錯体型有機ナノチューブへ- (2012)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, 小木曽真樹, 増田光俊, 浅川真澄, 清水敏美
  • 雑誌名: 表面 巻: Vol.50 ページ: 190-205
• [雑誌論文] Facile Fabrication and Magnetic Properties of a One-Dimensional Magnetite Peapod in a Lipid Nanotube (2012)
  • 著者名/発表者名: 韓淵圭, 青柳将, 浅川真澄, 清水敏美
  • 雑誌名: ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 巻: vol. 4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of pH-sensitive lipid-modified magnetite nanoparticle dispersion (2012)
  • 著者名/発表者名: 韓淵圭, 青柳将, 小木曽真樹, 浅川真澄, 清水敏美
  • 雑誌名: COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS 巻: vol. 395 ページ: 63-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機ナノチューブのスケールアップ合成と機能探索 -脂質ナノチューブから金属錯体型有機ナノチューブへ- (2012)
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、小木曽 真樹、増田 光俊、浅川 真澄、清水 敏美
  • 雑誌名: 表面 巻: 50 ページ: 190-205
• [雑誌論文] Single Bilayered Organic Nanotube: An Anchor for Production of a Reusable Green Catalyst with Nickel Ion (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanmay Cattopadhyay, Masaki Kogiso, Masaru Aoyagi, Hiroharu Yui, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: GREEN CHEMISTRY 巻: 13 号: 5 ページ: 1138-1140
  • DOI: 10.1039/c1gc00005e
  • 査読あり
• [学会発表] 金属錯体ナノチューブの自己集合と不均一系触媒への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, 小木曽真樹, 清水敏美, 増田光俊
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Metal-Lipid Complex Nanotubes - Large Scale Preparation and Application to Heterogeneous Catalysts- (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳将
  • 学会等名: 2013 Advanced material science and technology Mini Symposium,Chung Yuan University
  • 発表場所: 台北
  • 年月日: 2013-11-25
• [学会発表] Metal-Lipid Complex Nanotubes as Heterogeneous Catalysts for Oxidation of Organic Substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, 小木曽真樹, 清水敏美, 増田光俊
  • 学会等名: The 13th Pacific Polymer Conference
  • 発表場所: 高雄
  • 年月日: 2013-11-19
• [学会発表] 金属錯体型有機ナノチューブの不均一系酸化触媒への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, 小木曽真樹, 清水敏美, 増田光俊
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2013-11-04
• [学会発表] 金属錯体タイプ有機ナノチューブの不均一系酸化触媒への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, 小木曽真樹, 増田光俊, 清水敏美
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 石川
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] Metal-Complex-Type Organic Nanotube as Heterogeneous Catalysts for Oxidation Reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, Tanmay Chattopadhyay, 小木曽真樹, 増田光俊, 浅川真澄, 清水敏美
  • 学会等名: Third International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
  • 発表場所: ソレント
  • 年月日: 2013-03-04
• [学会発表] Metal-Compelexed-Type Organic Nanotubes for Heterogeneous Catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, Tanmay Chattopadhyay, 小木曽真樹, 浅川真澄, 増田光俊, 清水敏美
  • 学会等名: 自己組織化ナノ材料の過去、現在、未来を考えるシンポジウム
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2013-03-01
• [学会発表] Metal-Complex-Type Organic Nanotube as Heterogeneous Catalysts for Oxidation Reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、Tanmay Chattopadhyay,小木曽 真樹、増田 光俊、浅川 真澄、清水 敏美
  • 学会等名: Third International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
  • 発表場所: イタリア、ソレント
• [学会発表] METAL COORDINATED ORGANIC NANOTUBES FOR HETELOGENEOUS CATALYST (2012)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, Tanmay Chattopadhyay, 小木曽真樹, 浅川真澄, 増田光俊, 清水敏美
  • 学会等名: International Workshop on Soft Interface Sciences for Young Scientists 2012 (SISYS2012)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] コバルト錯体タイプ脂質ナノチューブの不均一系触媒への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, 韓淵圭, 小木曽真樹, 浅川真澄, 増田光俊, 清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Spontaneous production of metal nanoparticles in a reduction field formed by Lipid Nanotubes:Pd nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: 韓淵圭, 青柳将, 浅川真澄, 清水敏美
  • 学会等名: IACIS2012
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-05-16
• [学会発表] コバルト錯体タイプ有機ナノチューブの不均一系酸化触媒への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 韓淵圭, 青柳将, 小木曽真樹, 浅川真澄, 清水敏美
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] コバルト錯体タイプ脂質ナノチューブの不均一系触媒への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、韓 淵圭、小木曽 真樹、浅川 真澄、増田 光俊、清水 敏美
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学（名古屋市）
• [学会発表] METAL COORDINATED ORGANIC NANOTUBES FOR HETELOGENEOUS CATALYST (2012)
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、Tanmay Chattopadhyay,小木曽 真樹、浅川 真澄、増田 光俊、清水 敏美
  • 学会等名: International Workshop on Soft Interface Sciences for Young Scientists 2012
  • 発表場所: 産業技術総合研究所（つくば市）
• [学会発表] コバルト錯体タイプ有機ナノチューブの不均一系酸化触媒への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 韓 淵圭、青柳 将、小木曽 真樹、浅川 真澄、清水 敏美
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス（神奈川県）
• [学会発表] 新規金属錯体型有機ナノチューブの作製および不均一系酸化触媒としての利用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 向井理, 小木曽真樹, 青柳将, 南川博之, 浅川真澄, 清水敏美
  • 学会等名: 第26回茨城県地区「若手の会」
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] 金属錯体型有機ナノチューブのサイズ制御および触媒としての機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 向井理, 小木曽真樹, 青柳将, 南川博之, 浅川真澄, 清水敏美
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] An Eccentric but a Promising Green Preparation Method for Au/Pd Bimetallic Nanoparticles by Using Well-Organized Lipid Nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: 韓淵圭, 青柳将, 小木曽真樹, 浅川真澄, 清水敏美
  • 学会等名: Directed Self-Assembly of Materials Workshop
  • 発表場所: ナッシュビル
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 簡単に造れる金属配位タイプ有機ナノチューブ～大量合成、および応用への取り組み～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 青柳将
  • 学会等名: 表面技術協会ナノテク部会第43回研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] 金属配位型有機ナノチューブの酸化反応における不均一系触媒への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青柳将, Tanmay Chattopadhyay, 小木曽真樹, 浅川真澄, 清水敏美
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] 金属配位型有機ナノチューブの酸化反応における不均一系触媒への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、Tanmay Chattopadhyay、小木曽 真樹、浅川 真澄、清水 敏美
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府）
• [学会発表] ペプチド脂質によって形成する新規な金属錯体型有機ナノチューブ (2011)
  • 著者名/発表者名: 向井 理、小木曽 真樹、青柳 将、浅川 真澄、清水 敏美
  • 学会等名: ナノ学会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）
• [学会発表] 簡単に造れる金属配位タイプ有機ナノチューブ ～大量合成、および応用への取り組み～ (2011)
  • 著者名/発表者名: 青柳 将
  • 学会等名: 表面技術協会ナノテク部会第43回研究会
  • 発表場所: 東京理科大学（東京）
• [学会発表] 金属錯体型有機ナノチューブのサイズ制御および触媒としての機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 向井 理、小木曽 真樹、青柳 将、南川 博之、浅川 真澄、清水 敏美
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県）
• [学会発表] 有機ナノチューブの酸化反応用触媒への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小木曽 真樹、青柳 将、韓 淵圭、浅川 真澄、清水 敏美
  • 学会等名: 第20回ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都）
• [学会発表] Metal-Lipid Complex Nanotubes - Large Scale Preparation and Application to Heterogeneous Catalyst-
  • 著者名/発表者名: 青柳 将
  • 学会等名: 2013 Advanced material science and technology Mini Symposium
  • 発表場所: 台北（台湾）
  • 招待講演
• [学会発表] Metal-Lipid Complex Nanotubes as Heterogeneous Catalysts for Oxidation of Organic Substrates
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、 小木曽 真樹、清水 敏美、増田 光俊
  • 学会等名: The 13th Pacific Polymer Conferenc
  • 発表場所: 高雄（台湾）
• [学会発表] 金属錯体タイプ有機ナノチューブの不均一系酸化触媒への応用
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、小木曽 真樹、増田 光俊、清水 敏美
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 石川県金沢市
• [学会発表] 金属錯体型有機ナノチューブの不均一系酸化触媒への応用
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、小木曽 真樹、清水 敏美、増田 光俊
  • 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] 金属錯体ナノチューブの自己集合と不均一系触媒への応用
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、小木曽 真樹、清水 敏美、増田 光俊
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年
  • 発表場所: 名古屋市
• [学会発表] Metal-Compelexed-Type Organic Nanotubes for Heterogeneous Catalyst
  • 著者名/発表者名: 青柳 将、Tanmay Chattopadhya,小木曽 真樹、浅川 真澄、増田 光俊、清水 敏美
  • 学会等名: 自己組織化ナノ材料の過去、現在、未来を考えるシンポ ジウム
  • 発表場所: 産業技術総合研究所（つくば市）