| 研究課題/領域番号 |
07242103
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
御園生 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20011059)
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| 研究分担者 |
上野 晃史 静岡大学, 工学部, 教授 (30135420)
岩澤 康裕 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40018015)
瀬川 幸一 上智大学, 理工学部, 教授 (60053675)
吉田 郷弘 京都大学, 工学部, 教授 (00025933)
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| キーワード | 触媒 / 触媒表面 / 触媒設計 / 液相有機合成 / 層状構造の強酸 / 吸着反応性 / 構造の要因 / 構造元素の役割 |
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| 研究概要 |
次世代触媒に要求される高度な性能を実現するための科学および基礎工学としての「原子分子レベルの触媒設計」法の構築を目的として研究を進めた。
分子性複合酸化物であるヘテロポリ酸の特質を生かし酸化力、酸性を制御し、イソ酪酸の酸化脱水素反応の支配因子を解明を検討した。配位原子をV置換し、Cs部分塩とすると極めて高い活性、選択性を示した。Cs塩が体心立方構造の安定な構造をとり触媒を安定化し、V置換による酸化力増大が発現したことがわかった。また、ヘテロポリ酸酸性塩のミクロ細孔を利用した分子形状選択性固体超強酸、ヘテロポリ酸アンモニウム塩超粒子が結晶方位を揃えて集合した多孔体を初めて合成した。
Cu-Tiアモルファス合金でのNOx分解、還元を検討し、Tiが一部酸化物となった場合、高活性が発現することがわかった。Cu/TiO_2触媒も高活性を示し、NO→N_2O→N_2と段階的に反応が進行する。
強塩基触媒のモデルとして、Na/TiO_2(110)表面のNa原子をSTMにより観測することに成功した。CO_2吸着により測定した塩基量はNa量と非直線関係にあり、表面構造に依存することがわかった。
金属イオン置換フェライトのエチルベンゼン脱水素反応において、種々の金属で置換することによりFeイオンの役割を検討した。2価のFeイオンの寄与は小さく、3価のFeイオンが触媒活性点であることが分かった。
SO_4^2-+Fe+Mn/ZrO_2が超臨界下でアルキル化反応に高活性を示すことを見出した。臨界点付近で大きく活性が変化し、超臨界流体の高い抽出効果の寄与が示された。
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