過酸化水素を利用した環境調和型物質変換を目指したコンポジット熱-光触媒の設計

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06046
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: グリーン・環境化学
• 研究機関: 関西大学
• 研究代表者: 福 康二郎 関西大学, 環境都市工学部, 助教 (10711765)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 熱触媒 / 光触媒 / 過酸化水素 / 光エネルギー / 水 / 酸素

研究成果の概要

過酸化水素(H2O2)を利用した環境調和型物質変換反応系の実現を目指し、『光触媒的なH2O2製造』と『H2O2を利用した有機合成反応』について、低環境負荷な触媒反応（プロセス）を実現するための設計指針を得ることを目的とした。主には次の項目を検討することで、上記反応系の発展に貢献し得る触媒設計指針が得られた。
『(1)Pd-BiVO4光触媒を利用した酸素からのH2O2製造』、『(2)アルカリ土類金属酸化物で修飾したBiVO4光アノード上での水からのH2O2製造』、『(3)無機アニオンを固定化した層状複水酸化物触媒によるスルフィド酸化反応』、『(4)BiVO4熱－光触媒を利用したオレフィン酸化反応』

自由記述の分野

触媒化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境調和型物質変換反応系の発展に向けて、『原料となるH2O2の光触媒的製造』と『H2O2を利用した有機合成反応』をメインキーワードに研究を進めており、いずれもこれまでに無いアプローチでのいくつかの触媒設計指針が得られた。特に、「光」エネルギーを利用したO2やH2OからのH2O2製造や、H2O2自身の特性を変えることによって酸化触媒上での反応特性を制御する試みは、これまでにも例が少なく、学術的視点から見ても今後への応用展開がさらに期待できるアプローチである。これらの設計は、将来的な低環境負荷かつ高効率な環境調和型物質変換反応系の発展に大きく貢献し得る成果である。