近赤外吸収測定による触媒表面に吸着した有機化合物と水分子の迅速な同時解析法の確立

• 研究課題/領域番号: 24686093
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 竹内 雅人 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90382233)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 近赤外分光法 / 触媒表面 / 吸着水 / アンモニア吸着 / 有機物吸着

研究成果の概要

近赤外分光法を用いることで、(i)エタノールやtert-ブタノール中で形成される水分子凝集クラスターの水素結合状態がより密な状態にある、(ii)シリカ表面に固定化した各種の有機官能基（NH2基、COOH基、SO3H基）、表面OH基、吸着水を同時分析でき、H2O分子との相互作用は、SiO2-NH2<<SiO2<SiO2-COOH<SiO2-SO3Hの順に強くなる、(iii)サイズや形状の異なるゼオライト細孔内で形成される水およびメタノール凝集クラスターの違い、(iv)ゼオライトのB酸点や表面OH基に吸着したNH3、NH4+を同時に分析できることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Investigation of NH3 and NH4+ adsorbed on ZSM-5 zeolites by near and middle infrared spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Tatsuya Tsukamoto, Atsushi Kondo, and Masaya Matsuoka
  • 雑誌名: Catalysis Science & Technology 巻: 5 号: 9 ページ: 4587-4593
  • DOI: 10.1039/c5cy00753d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 吸着材と複合化した光触媒による揮発性有機化合物の高効率除去 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹内雅人
  • 雑誌名: 空気清浄 巻: 53 ページ: 185-192
  • 査読あり
• [学会発表] Near infrared spectroscopy for water clusters adsorbed on various oxide surfaces (2015)
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, 2Gianmario Martra, 2Salvatore Coluccia and 1Masakazu Anpo
  • 学会等名: The 3rd OPU-TKU International Joint-symposium
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2015-11-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 近赤外吸収測定によるCu交換ZSM-5に吸着したアンモニア種の解析とそれに及ぼす吸着水の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本竜也、松岡雅也、竹内雅人
  • 学会等名: 第25回キャラクタリゼーション講習会
  • 発表場所: 名古屋工業大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-11-13
• [学会発表] 近赤外分光法による2価カチオン交換ZSM-5の酸性質評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本竜也、松岡雅也、竹内雅人
  • 学会等名: 第8回 触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-10-13
• [学会発表] 近赤外分光測定によるゼオライト細孔内で形成された水およびメタノール分子クラスターの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山尾勇拓、松岡雅也、竹内雅人
  • 学会等名: 第8回 触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-10-13
• [学会発表] Cu およびMn イオン交換ZSM-5 に吸着したNH3 の近赤外吸収測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本竜也、松岡雅也、竹内雅人
  • 学会等名: 116回触媒討論会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] ゼオライト細孔内で形成された水およびメタノール分子クスの近赤外光測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山尾勇拓、松岡雅也、竹内雅人
  • 学会等名: 116回触媒討論会
  • 発表場所: 三重大学（三重県津市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] ZSM-5ゼオライトの酸点に吸着したアンモニウムイオン、アンモニア分子の近赤外吸収測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塚本竜也、近藤篤史、松岡雅也、竹内雅人
  • 学会等名: 第115回触媒討論会
  • 発表場所: 成蹊大学
  • 年月日: 2015-03-23
• [学会発表] Relationship between the osseointegration of titanium dental implant with bone and the surface wettability under UV light irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Hideki Aita, Takahiro Ogawa, Masakazu Anpo
  • 学会等名: OPU-FZU Joint International Symposium
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] Investigation on the hydrogen bond networks of the H2O clusters adsorbed on various oxide surfaces by NIR spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Masakazu Anpo
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
  • 発表場所: 島根（くにびきメッセ）
  • 年月日: 2014-11-06
• [学会発表] NIR measurements of the NH3 and NH4+ species adsorbed on the acid sites of zeolite surface (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Tsukamoto, Atsushi Kondo, Yu Horiuchi, Masaya Matsuoka, Masato Takeuchi
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
  • 発表場所: 島根（くにびきメッセ）
  • 年月日: 2014-11-06
• [学会発表] 触媒表面に吸着した水、アンモニア分子の近赤外吸収スペクトル測定：シリカ表面は本当に親水性！？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹内雅人
  • 学会等名: 第２４回キャラクタリゼーション講習会（触媒学会）
  • 発表場所: 香川大学
  • 年月日: 2014-10-24
  • 招待講演
• [学会発表] 近赤外吸収分光法によるゼオライト表面のアンモニウム着種と水酸基同時測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内雅人、近藤篤史、堀内悠、松岡雅也
  • 学会等名: 第111回触媒討論会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] ゼオライト表面の酸点に吸着したNH_3種および表面水酸基の近赤外吸収の帰属 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤史、堀内悠、竹内雅人、松岡雅也
  • 学会等名: 第28回近赤外フォーラム
  • 発表場所: 沖縄県男女共同参画センターてぃるる(沖縄県)
  • 年月日: 2013-03-08
• [学会発表] 近赤外分光法を用いた種々のゼオライト表面におけるNH_3吸着種の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤史、堀内悠、竹内雅人、松岡雅也
  • 学会等名: 触媒学会関西支部 第22回キャラクタリゼーション講習会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス(大阪)
  • 年月日: 2012-10-12
• [学会発表] 近赤外分光法による血中タンパク質除去用吸着材の表面にグラフトした有機官能基と吸着水の同時解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内雅人、山側裕昌、川口和紀、北口暢哉、安保正一
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス(福岡)
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Investigation on the hydrogen bond networks in water clusters adsorbed on oxide surfaces by using near infrared spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Gianmario Martra, Salvatore Coluccia Masakazu Anpo
  • 学会等名: OPU-KIST-ECUST Joint Symposium on Advanced Materials and their Applications (Invited)
  • 発表場所: Osaka Prefecture University Osaka Japan
  • 年月日: 2012-09-10
• [学会発表] Investigation on the mechanism for high wettable property of TiO_2 photocatalyst surface by NIR spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Gianmario Martra, Salvatore Coluccia, Masakazu Anpo
  • 学会等名: 8th International Symposium on Advancing the Chemical Sciences (ISACS8)
  • 発表場所: University of Toronto Toronto, Canada
• [学会発表] Evaluation of the adsorption states of H2O clusters on various oxide surfaces by NIR spectroscopy
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Gianmario Martra, Salvatore Coluccia, Masakazu Anpo
  • 学会等名: International Symposium on. Advanced Mesostructured Catalysts and Photocatalysts (ISAM-Cat)
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] Investigation on the relationship between hydrophilic/hydrophobic properties and wettability of oxide surfaces by NIR spectroscopy
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Masakazu Anpo
  • 学会等名: 16th International Conference on Near Infrared Spectroscopy (NIR 2013)
  • 発表場所: フランス、モンペリエ
• [学会発表] Investigation on the Adsorption States of Ammonium Species on Zeolite Surface by using Near-infrared Spectroscopy
  • 著者名/発表者名: Masato Takeuchi, Atsushi Kondo, Yu Horiuchi, Masaya Matsuoka
  • 学会等名: 11th European Congress on Catalysis (EuropaCat-XI)
  • 発表場所: フランス、リヨン
• [学会発表] 近赤外吸収分光法による多孔質材料のメソおよび ミクロ細孔内で形成される水分子凝集クラスターの解析
  • 著者名/発表者名: 竹内雅人、Gianmario Martra、Salvatore Coluccia、安保正一
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学
• [図書] 触媒技術の動向と展望2015（[3-7]キャラクタリゼーション 近赤外分光法による触媒および吸着材の表面分析） (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹内雅人（分担執筆）
  • 総ページ数: 611
  • 出版者: 触媒学会編