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2016 年度 実施状況報告書

酸化チタン被覆石英粉末に混合金属錯体を担持した新規光触媒の表面構造と光物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05456
研究機関長崎大学

研究代表者

馬越 啓介  長崎大学, 工学研究科, 教授 (20213481)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード酸化チタン / 光触媒 / 混合金属錯体 / 白金 / 銀 / 錯体化学
研究実績の概要

申請者らは,JIS規格に準拠した方法で光触媒によるメチレンブルーの分解反応速度を調べており,強発光性混合金属錯体を酸化チタン被覆石英粉末に担持したのち焼成すると,焼成しない場合に比べて飛躍的に触媒活性が向上することをこれまでに見出している。平成28年度は,昨年度に引続き[Pt2Ag4(Me2pz)8](Pt2Ag4錯体)を担持後焼成した錯体の触媒活性を詳細に調べることに加え,[Pt2Au2(Me2pz)6(Me2pzH)2](Pt2Au2錯体)を担持,焼成した酸化チタン被覆石英粉末の触媒活性を調べ,比較検討した。その結果,Pt2Ag4錯体を担持し,真温度695℃(電気炉設定温度800℃)で焼成した光触媒に比べ,同一条件でPt2Au2錯体を担持・焼成した光触媒の方が活性が低いことがわかった。
一方,Pt2Ag4錯体を担持・焼成した光触媒の表面構造と触媒活性の相関を調べるため,錯体の担持量を変化させた酸化チタン被覆石英粉末を焼成し,TEM観察を行った。5%のPt2Ag4錯体を担持・焼成した光触媒では,比較的多くの金属微粒子が酸化チタンの表面に析出しているのが観測された,EDX測定から酸化チタン表面にAgが存在することが明らかになったが,拡大すると観測された金属微粒子はPt単結晶に酷似しており,Agは微粒子として観測されなかった。この観測結果は,PtとAgが相分離していることを示していると解釈できる。Pt2Ag4錯体の担持量の減少に伴い観測される金属微粒子の数が減少したが,金属微粒子の外形に大きな変化は見られなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

光触媒の触媒活性が最も高くなる担持条件を検討し,その状態の表面構造を明らかにすることが,本研究の最終目標の1つである。
本年度は,Pt2Ag4錯体に加え,Pt2Au2錯体も担持・焼成し,最適な担持量が0.2~0.3%程度であることが明らかにすることができた。また,Pt2Ag4錯体を担持・焼成した光触媒の表面構造を調べるためTEM観察を行うと,PtとAgが相分離し,Ptのみが単結晶として存在することが確認できた。
本年度は以上のような結果が得られており,研究全体としては,概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

真温度695℃で焼成した場合,酸化チタンの表面には,Ptが単結晶として分散しており,Agがどにどのような形で存在するのかは確認できなかった。695℃で焼成した場合,Agイオンが一部気化している可能性を検討する必要がある。今後は,焼成温度を振って焼成温度と触媒活性の相関を調べるとともに,それぞれの状態における表面構造を調査する予定である。

次年度使用額が生じた理由

混合金属錯体を担持した酸化チタン被覆石英粉末を研究室で焼成できる環境を整備するため,初年度に50万円前倒しして予算を使用した経緯がある。当初の研究計画に基づいて平成29年度の研究を遂行できるよう,28年度の成果発表に関わる旅費を一部校費から支出したため,次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成28年度の使用残金は29年度の物品費に組み込み,試薬等の購入や測定料にあてる予定である。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Encapsulation and Enhanced Luminescence Properties of Ir Complexes within a Hexameric Self-Assembled Capsule2016

    • 著者名/発表者名
      S. Horiuchi, H. Tanaka, E. Sakuda, Y. Arikawa, K. Umakoshi
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 22 ページ: 17533-17537

    • DOI

      10.1002/chem.201604016

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 2-フェニルピリジナトを配位子とするヘテロ多核白金(II)錯体の合成と発光特性2017

    • 著者名/発表者名
      上田美沙・堀内新之介・作田絵理・中尾嘉秀・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] ピリジルNHC配位子を有する二核白金(II)錯体の二重発光2017

    • 著者名/発表者名
      文 常準・堀内新之介・作田絵里・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Ru錯体の溶解度に依存した水素結合性カプセルへの包接および発光挙動2017

    • 著者名/発表者名
      田中公人・堀内新之介・作田絵里・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Encapsulation of Emissive Metal Complexes within a Hydrogen-bonded Capsule2017

    • 著者名/発表者名
      S. HORIUCHI, H. TANAKA, E. SAKUDA, Y. ARIKAWA, K. UMAKOSHI
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] 分子内CTを示す新規フェニルチアゾール配位子およびその白金(II) 錯体の合成と光物性2017

    • 著者名/発表者名
      野村麻衣・作田絵里・堀内新之介・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Tp配位子を有するニトリド架橋二核ルテニウム錯体の合成および反応性2017

    • 著者名/発表者名
      藤野大貴・大坪裕司・有川康弘・堀内新之介・作田絵里・馬越啓介
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] 竹本頌子・有川康弘・堀内新之介・作田絵里・馬越啓介2017

    • 著者名/発表者名
      一酸化硫黄架橋二核ルテニウム錯体の合成および反応性
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] 二核ルテニウム錯体上での亜硝酸イオンからニトリドへの還元2016

    • 著者名/発表者名
      有川康弘,大坪裕司,藤野大貴,堀内新之介,作田絵里,馬越啓介
    • 学会等名
      第63回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] 水素結合性分子カプセルへのイリジウム錯体の包接および発光挙動2016

    • 著者名/発表者名
      田中寛隆・堀内新之介・作田絵里・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] イミダゾール誘導体およびビピリジンを配位子とする単核白金(II)錯体の合成と発光特性2016

    • 著者名/発表者名
      丸田弘成・作田絵里・堀内新之介・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] ピリジルNHC配位子を有する発光性多核金属錯体の合成と性質2016

    • 著者名/発表者名
      文 常準・堀内新之介・作田絵里・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] 3,5-ジフェニルピラゾラトが架橋したヘテロ多核白金錯体の合成と発光特性2016

    • 著者名/発表者名
      上田美沙・堀内新之介・作田絵里・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] レゾルシンアレーン6量体への包接条件に依存したRu錯体の発光挙動2016

    • 著者名/発表者名
      田中公人・堀内新之介・作田絵里・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] ピリジンチオラト架橋二核ルテニウム錯体の合成および反応性2016

    • 著者名/発表者名
      竹本頌子・竹内悠樹・有川康弘・堀内新之介・作田絵里・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] ピンサー型ビス(カルベン)配位子を有するルテニウム錯体による二酸化炭素光還元反応2016

    • 著者名/発表者名
      東剛史・田尻博紀・有川康弘・堀内新之介・作田絵里・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] 二酸化炭素の光還元に用いるピンサー型ビス(カルベン)ルテニウム錯体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      仁部優也・有川康弘・堀内新之介・作田絵里・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] ニトリト架橋二核ルテニウム錯体の合成および還元反応2016

    • 著者名/発表者名
      藤野大貴・大坪裕司・有川康弘・堀内新之介・作田絵里・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] ドナー・アクセプターを分子内に有する新規フェニルチアゾール配位子およびその白金(II)錯体の合成と光物性2016

    • 著者名/発表者名
      野村麻衣・作田絵里・堀内新之介・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] アリールホウ素置換基を有する2-フェニルピリジナト白金(II)錯体の合成および発光挙動2016

    • 著者名/発表者名
      渡海達也・作田絵里・堀内新之介・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] 西上真由・作田絵里・馬越啓介・小野寺玄・木村正成2016

    • 著者名/発表者名
      新規オリゴピリジン配位子を有するルテニウム錯体の合成と光物性
    • 学会等名
      錯体化学会第66回討論会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-12
  • [学会発表] アリールホウ素置換基を導入したジピロメテン配位子を有するホモレプティック亜鉛(II)錯体の合成と発光特性2016

    • 著者名/発表者名
      高木皇遥・作田絵里・堀内新之介・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      第28回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都)
    • 年月日
      2016-08-08 – 2016-08-10
  • [学会発表] 水素結合性6量体カプセルへの発光性金属錯体の包接2016

    • 著者名/発表者名
      堀内新之介・田中寛隆・作田絵里・有川康弘・馬越啓介
    • 学会等名
      第14回ホスト・ゲスト化学シンポジウムHGCS2016
    • 発表場所
      高知城ホール(高知)
    • 年月日
      2016-06-04 – 2016-06-05
  • [備考] 錯体化学研究室-長崎大学

    • URL

      http://www.cms.nagasaki-u.ac.jp/lab/sakutai/

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公開日: 2018-01-16  

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