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2017 年度 実績報告書

電子供与性配位子の開発:金クラスターの電子構造・触媒活性に対する効果

研究課題

研究課題/領域番号 15K13619
研究機関東京大学

研究代表者

佃 達哉  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90262104)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード金クラスター触媒
研究実績の概要

本研究では、金クラスターに対して電子供与性を示す配位子を探索し、これを金クラスターに吸着して電子を注入することで、活性サイトの面積の減少による活性の低下を補償しながら、高活性と高選択性の両立と制御を目指した。得られた成果は下記の通りである。
【金クラスターと水素の相互作用】我々はすでに、ポリビニルピロリドン(PVP)で保護された直径1.2 nmの金クラスターがNaBH4の共存下で、局所表面プラズモン(LSPR)吸収を示すことを報告した。この現象は、NaBH4由来の水素が金クラスターに対して電子供与性の配位子として働くことを示唆している。これを検証するために、ホスフィンで保護されたAu9クラスターにヒドリドを吸着させ、理論計算及び1H-NMRによって水素と金クラスターの相互作用を調べた。その結果、水素は配位子としてではなくむしろ金の等価体として働くこと、さらに吸着した水素は金や銀などの金属と置換が可能であることを見出した。これは、吸着水素を媒介とした、金属クラスターの新しい精密合成法の開発につながるものと評価できる。
【担持金クラスターに対する表面修飾】高比表面積炭素上でAu144(SR)60を焼成することで、担持金クラスターAu144/Cを調製した。有機配位子の種類と被覆率を系統的に制御しながら、ベンジルアルコールの空気酸化をモデル反応として性能評価を行った。金属クラスターに対する電子供与性配位子として期待したエチルピロリドンなどの添加効果は観測されなかったが、過剰なチオールを加えた際にも特異な選択性を示す活性サイトが得られることを見出した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 その他

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 貨幣金属クラスター触媒の精密合成と触媒性能2017

    • 著者名/発表者名
      佃達哉
    • 学会等名
      日本表面科学会第2回関東支部講演大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 金超原子・超原子分子の精密合成と放射光を用いた構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      佃達哉
    • 学会等名
      3.第6回 SPring-8 グリーンサスティナブルケミストリー研究会 第18 回 SPring-8 先端利用技術ワークショップ「金属ナノ粒子触媒開発の最前線―構造と機能の制御」
    • 招待講演
  • [学会発表] 担持金属クラスター触媒の精密合成2017

    • 著者名/発表者名
      佃達哉
    • 学会等名
      2.触媒シンポジウム「新しい触媒設計・触媒技術」
    • 招待講演
  • [図書] 金属クラスターの化学2017

    • 著者名/発表者名
      佃 達哉
    • 総ページ数
      127
    • 出版者
      サイエンス社
    • ISBN
      ISBN 978-4-7819-1406-0
  • [備考] 東京大学理学系理学系研究科化学専攻化学反応研究室

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/chemreact/index.html

URL: 

公開日: 2018-12-17   更新日: 2019-10-18  

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