今後の研究の推進方策 |
本年度に得た複合体、Rh@UiO-66で見られた触媒活性変化の原因を調べるとともに、Rh以外の白金族元素に展開することで系統的な研究を行う。 Rh@UiO-66については、電荷移動がどのようにRhの触媒活性変化に寄与しているかが未だ不明な状態である。そのため、国内外の実験室を用いることで、COガスを触媒に流し、反応が進行している状態でRhナノ粒子表面の状態をIR測定やXPS測定などにより調べるオペランド測定を行うことで、触媒機構を深く理解することを目指す。その上で、現在用いているMOFのUiO-66の有機配位子の長さを変える。金属イオンをZrからHf, Ceに変えるなどの変化を加えることで、MOFの構造、ならびにナノ粒子とMOFの金属イオンの組み合わせがどの程度電荷移動現象に影響を与えるのかを調べる。 Rh@UiO-66とは違う複合体を合成する上で、周期表上でRhと隣接するRu, Pdを用いた複合体の合成を試みる。Ru, Rh, Pdは三種ともCOの水素化触媒活性をもち、その主成分は金属元素によって異なる。Ruは炭化水素、Pdはメタノールの生成能力に優れることが知られている。これら二種の金属ナノ粒子を作成し、Rhナノ粒子と同様に複合体化した際に金属ナノ粒子のCO水素化能力に現れる変化、そして電荷移動現象の有無を調べることで、系統的に金属ナノ粒子-MOF間の電荷移動現象を制御するための指針を確立することを目指す。
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