セラミックス材料の細孔を利用した小分子の活性化

• 研究課題/領域番号: 24750128
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 京都大学 (2013); 岡山大学 (2012)
• 研究代表者: 板谷 篤司 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 研究員 (60379708)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: セラミックス / ゼオライト / 細孔 / 窒素 / 吸着 / 活性化 / エタン

研究概要

セラミックス材料であるゼオライトやメソ多孔体シリカの細孔を反応場として利用すれば、本来、不活性なガスとして知られるものでも活性化することができる。本研究では、室温で窒素に対して高い不可逆吸着特性を示す銅イオン交換ゼオライト試料の調製法を確立した。また、酵素であるニトロゲナーゼの窒素固定を考慮に入れ、エタンをプローブ分子として用いることにより、ゼオライト細孔内に形成された二核銅サイトの状態を調べた。その結果、銅イオン交換ゼオライト中の窒素の固定化に対する活性中心の状態を理解する上でも重要な情報を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Further Evidence for the Existence of a Dual-Cu^+ Site in MFI Working as the Efficient Site for C_2H_6 Adsorption at Room Temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Itadani, Y. Sogawa, A. Oda, H. Torigoe, T. Ohkubo, and Y. Kuroda
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 号: 31 ページ: 9727-9733
  • DOI: 10.1021/la4018568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of a Stable Monomeric Zn^0 and Zn^+ Species in MFI-Type Zeolite : Insight from in-situ XAFS Spectroscopy and DFT Calculation (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Oda, H. Torigoe, A. Itadani, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda
  • 雑誌名: Photon Factory Activity Report 2012 (Highlights, PartA) 巻: No.30 ページ: 44-45
• [雑誌論文] Formation of Stable Monomeric Zn0 and Zn+ Species in MFI-Type Zeolite: Insight from in-situ XAFS Spectroscopy and DFT Calculation (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Oda, H. Torigoe, A. Itadani, T. Ohkubo, T. Yumura, H. Kobayashi, and Y. Kuroda
  • 雑誌名: Photon Factory Activity Report 2012 (Highlights, PartA) 巻: 30 ページ: 44-45
• [雑誌論文] Acidic Amorphous Silica Prepared from Iron Oxide of Bacterial Origin (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Hashimoto, A. Itadani, T. Kudoh, Y. Kuroda, M. Seno, Y. Kusano, Y. Ikeda, M. Nakanishi, T. Fujii, and J. Takada
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 5 号: 3 ページ: 518-523
  • DOI: 10.1021/am302837p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-icro-architectural composites with acid properties: Magnetic iron oxides/amorphous silicate prepared from iron oxide produced by iron-oxidizing bacterium, Leptothrix ochracea (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Hashimoto
  • 雑誌名: Materials Research Bulletin 巻: 48 号: 3 ページ: 1174-1177
  • DOI: 10.1016/j.materresbull.2012.12.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unprecedented Reversible Redox Process in the ZnMFI-H_2 System Involving Formation of Stable Atomic Zn^0 (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, A. ; Torigoe, H.; et al.
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 51 号: 31 ページ: 7719-7723
  • DOI: 10.1002/anie.201201000
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual-Copper Catalytic Site Formed in CuMFI Zeolite Makes Effective Activationof Ethane Possible Even at Room Temperature. (2012)
  • 著者名/発表者名: Itadani, A. ; Torigoe, H.;, et al.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 号: 19 ページ: 10680-10691
  • DOI: 10.1021/jp3022858
  • 査読あり
• [学会発表] アルカリ土類金属イオン交換MFI型ゼオライトの二酸化炭素吸着特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 板谷篤司, 鳥越裕恵, 織田晃, 大久保貴広, 湯村尚史, 小林久芳, 黒田泰重
  • 学会等名: 第26回日本吸着学会研究発表会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(つくば)
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] ZnMFIを利用した水素・メタンの活性化とその活性サイト
  • 著者名/発表者名: 織田晃、鳥越裕恵、板谷篤司、大久保貴広、湯村尚史、小林久芳、黒田泰重
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] ZnMFI特異反応場を利用したZn0種形成とUV光によるその活性化
  • 著者名/発表者名: 織田晃、鳥越裕恵、板谷篤司、大久保貴広、湯村尚史、小林久芳、黒田泰重
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] MFI型ゼオライト中にイオン交換されたニッケルイオンの状態変化：イオン交換量、CO処理の影響
  • 著者名/発表者名: 松嶋尚也、織田晃、板谷篤司、大久保貴広、湯村尚史、小林久芳、黒田泰重
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] アルカリ土類金属イオン交換MFI型ゼオライトの二酸化炭素吸着特性
  • 著者名/発表者名: 板谷篤司、鳥越裕恵、織田晃、大久保貴広、湯村尚史、小林久芳、黒田泰重
  • 学会等名: 第26回日本吸着学会研究発表会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(つくば)