| 研究実績の概要 |
酸化物表面上の高原子価遷移金属酸化物種に関する研究課題として挙げられていることとして、貴金属であるレニウム種を貴金属以外の金属種に置き換えることを検討してきた。酸化レニウム種は酸化セリウムを担体として用いると水素を還元剤とする脱酸素脱水反応の有効な活性点となることを示してきた。これに対して、レニウム代替の検討結果、酸化チタン、特にアナタース酸化チタン上の酸化モリブデン種が脱酸素脱水反応の触媒活性点となることが分かった。具体的には、MoOx-Au/TiO2触媒を用いると、1,4-アンヒドロエリスリトールと水素から、2,5-ジヒドロフランが高い収率で得られることを明らかにした。
金属表面上の低原子価遷移金属酸化物種に関する研究成果としては、グリセリンから1,3-プロパンジオール、1,4-アンヒドロエリスリトールから1,3-ブタンジオールの水素化分解反応に有効な触媒の一つとして見出したPt-WOx/SiO2触媒がエリスリトール水素化分解で比較的高い選択率で1,4-ブタンジオールを与えることも示した。また、キャラクタリゼーションの結果、Pt-WOx/SiO2触媒上では白金ナノ粒子とシリカ担体表面上の間に酸化タングステン種が偏在し、活性点となる白金―酸化タングステン界面が効率よく形成された触媒となっていることが示唆された。同時に、ロジウムやイリジウムの(111)表面に蒸着法でレニウムを導入して適切な処理で形成させた酸化レニウム種についてXPS測定を行い、詳細なモデル構造を提案した。
酸化セリウム触媒とするアルコールと二酸化炭素からの炭酸ジアルキルの合成については、2-シアノピリジンを脱水剤として用いた場合には、あまり進行しなかった2級アルコールの反応について、2-フロニトリルを用いることで反応が進行しやすくなることが見出された。
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