| 研究課題/領域番号 |
07242107
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
菊地 英一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90063734)
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| 研究分担者 |
堂免 一成 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10155624)
大塚 潔 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016532)
市川 勝 北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (70176288)
橋本 和仁 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00172859)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | 固体触媒 / 触媒材料 / 触媒設計 / 固体反応場 / 先端的環境触媒 / 特殊反応場の構築 / 触媒活性点のデザイン / 分子ダイナミックス |
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| 研究概要 |
環境触媒のような極限的な反応条件で作動できる超高機能触媒の設計を目的とし、複合機能反応場の触媒化学を研究した。(1)触媒機能(化学的機能)の複合化(2)光子や電子の利用(3)膜分離および吸着の導入、について検討し成果を上げることができた。
例えば触媒機能の複合化については、酸・塩基点と酸化・還元点の協奏効果による機能複合場の構築に成功した例として、ピリジンで処理した12-モリブドリン酸塩の酸化触媒としての有効性をあげることができる。加熱活性化後、酸素雰囲気加熱下でもモリブデンが低原子価で存在できる特殊構造場を形成し、アルカンの部分酸化に高い触媒活性と選択性が得られることを示した。
光子や電子の利用については、デラフォサイト型層状複合酸化物、CuFeO_2等を用いることにより、水の可視光分解が侵攻することを見出した。このような反応はデラフォサイト以外にも1価の銅を含む酸化物で観測されたが、反応機構は従来の半導体型光触媒とはかなり異なることが解ってきた。
膜分離および吸着の導入では、電解質膜で酸化と還元反応を電気化学的に分離した反応場として、NOの水素還元によるヒドロキシルアミンを合成が検討された。NOとH_2を活性化するそれぞれの触媒活性点を酸性電解質膜で分離し、電気的に接続してNO-H_2電池を形成させると、副反応を伴わないヒドロキシルアミンの合成が可能となり、Fe-フタロシアニン陰極上で、100%の選択率でヒドロキシルアミンの合成が可能となることが実証された。
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