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広範な有機合成反応に活性を示す多機能メタルフリー窒素ドープ炭素触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23656499
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関北海道大学

研究代表者

荒井 正彦  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60125490)

連携研究者 藤田 進一郎  北海道大学, 工学研究院, 講師 (80156869)
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 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード機能性炭素 / メタルフリー炭素触媒 / 窒素ドープ / 炭素 / 表面処理 / 還元反応 / メタルフリー触媒 / 窒素ドープ炭素
研究概要

炭素材料にアンモオキシデーション法により窒素を導入して金属,金属酸化物に代わり得るメタルフリー多機能炭素触媒の開発を目標とした。種々の条件で窒素をドープした炭素材料をアルカリや金属が触媒となる有機反応に応用して,その触媒機能を調べた。窒素ドープ炭素はベンズアルデヒドとシアノ酢酸エチルのKnoevenagel縮合に活性を示し,活性と導入された窒素の中でピリジン型窒素量との間に良い相関が認められた。ヒドラジンによるニトロベンゼン還元にも活性が認められ,炭素表面上の窒素と酸素の総量で変化することが分った。更に,キサンテンの空気酸化にも触媒活性を示すことを見出した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 学会発表 (12件)

  • [学会発表] 表面修飾メタルフリー炭素触媒を用いた芳香族化合物のヒドラジン還元反応2014

    • 著者名/発表者名
      芳田 嘉志・渡部 博之・片桐 彩花・藤田 進一郎・荒井 正彦
    • 学会等名
      化学工学会第72年会
    • 発表場所
      岐阜市, 岐阜大
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] PdZn 合金触媒を用いたフェニルアセチレンの選択的水素化2014

    • 著者名/発表者名
      座間俊明・芳田嘉志・藤田進一郎・荒井正彦
    • 学会等名
      第23回化学工学・粉体工学研究発表会
    • 発表場所
      札幌市, 北大
    • 年月日
      2014-01-31
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Modification of an activated carbon for the preparation of metal-free carbon catalysts for liquid-phase reduction by hydrazine2014

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshida, H. Watanabe, A. Katagiri, S. Fujita, M. Arai
    • 学会等名
      7th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT7 KYOTO2014)
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 窒素ドープ炭素の塩基触媒性能に対する調製条件の影響2013

    • 著者名/発表者名
      片桐彩花, 渡部博之, 藤田進一郎, 荒井正彦
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山, 岡山大
    • 年月日
      2013-09-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 窒素ドープ炭素の触媒性能評価 : Knovenagel縮合2013

    • 著者名/発表者名
      片桐彩花, 渡部博之, 藤田進一郎, 荒井正彦
    • 学会等名
      第53回オーロラセミナー
    • 発表場所
      上川郡東神楽町, ホテル花神楽
    • 年月日
      2013-07-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Nitrogen-doped carbon as a metal-free catalyst for aerobic oxidation of xanthene2012

    • 著者名/発表者名
      S. Fujita, K. Yamada, A. Katagiri and M. Arai
    • 学会等名
      International Symposium on Chemical Reaction Engineering 22
    • 発表場所
      Maastricht Exhibition Convention Center, Maastricht, Netherlands
    • 年月日
      2012-09-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Nitrogen-doped carbon as a metal-free catalyst for aerobic oxidation of xanthene2012

    • 著者名/発表者名
      S. Fujita
    • 学会等名
      International Symposium on Chemical Reaction Engineering
    • 発表場所
      Maastrichts Expositie & Congres Centrum, Maastricht, Netherlands
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素ドープカーボンによるキサンテンの空気酸化2011

    • 著者名/発表者名
      山田克明, 藤田進一郎, 荒井正彦
    • 学会等名
      第41回石油・石油化学討論会
    • 発表場所
      山口市, 山口県教育会館
    • 年月日
      2011-11-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 窒素ドープカーボンによるキサンテンの空気酸化2011

    • 著者名/発表者名
      山田克明,藤田進一郎,荒井正彦
    • 学会等名
      第41回石油・石油化学討論会
    • 発表場所
      山口市山口教育会館
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 窒素ドープ炭素の触媒性能評価:Knovenagel縮合

    • 著者名/発表者名
      片桐彩花,渡部博之,藤田進一郎,荒井正彦
    • 学会等名
      第53回オーロラセミナー
    • 発表場所
      ホテル花神楽(東神楽町)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 窒素ドープ炭素の塩基触媒性能に対する調製条件の影響

    • 著者名/発表者名
      片桐彩花,渡部博之,藤田進一郎,荒井正彦
    • 学会等名
      化学工学会第45回秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 表面修飾メタルフリー炭素触媒を用いた芳香族化合物のヒドラジン還元反応

    • 著者名/発表者名
      芳田 嘉志・渡部 博之・片桐 彩花・藤田 進一郎・荒井 正彦
    • 学会等名
      化学工学会第72年会
    • 発表場所
      岐阜大学(岐阜市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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