研究課題
酸化物表面上の高原子価単核遷移金属酸化物種による水素を還元剤とする脱酸素脱水触媒として、Reを活性種とする触媒については、水素を活性化する金属について検討を行い、Agが有効であることを見出した。Auの場合には、粒子径が小さくなると生成物中の炭素―炭素二重結合の水素化が進行してしまうのに対して、Agの場合には、小さな粒子上でもその反応が抑制されると同時に高活性な触媒の開発に成功した。また、より安価な金属を用いるという点では、Niを水素分子活性化種とする触媒の開発も実施し、NiをRe種と同時に担持するReOx-Ni/CeO2では、脱酸素脱水反応活性が低かったのに対して、ReOx/CeO2とNi/CeO2を物理混合することで、有効な触媒系を構築することができた。これは、同一のCeO2粒子上にReOxとNiが共存すると、ReとNiが直接相互作用し、不活性なRe種を形成するのに対して、ReとNiが離れて存在したほうが良いということを示している。さらに、貴金属を用いない触媒についても開発を行った。金属表面上の低原子価遷移金属酸化物種を触媒とするバイオマス関連化合物の炭素―酸素結合水素化分解については、比較的小さな比表面積を持ったルチルTiO2を担体として、非常に小さなIr金属ナノ粒子（< 2 nm）がT担体表面上を均質に覆うように担持されることを見出してきたが、本年度では、小さなIr金属ナノ粒子をFeイオン種で修飾した触媒を調製し、水素化分解反応試験を行ったところ、Ir-ReOxとは全く異なる選択率を示し、外側のC-O結合を優先的に水素化分解するできることを示した。酸化物表面と塩基性有機分子の直接相互作用による強塩基点の構築については、CeO2 + 2-シアノピリジン系が比較的苦手とする、かさ高いアルコールからのカーボネート合成について検討を行い、有効な触媒系を見出した。
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2023 2022
すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 14件、 招待講演 3件)
Catalysis Today
巻: 410 ページ: 19～35
10.1016/j.cattod.2022.03.033
ACS Catalysis
巻: 13 ページ: 1562～1573
10.1021/acscatal.2c05721
Molecular Catalysis
巻: 523 ページ: 111208～111208
10.1016/j.mcat.2020.111208
ChemCatChem
巻: 14 ページ: e202101846
10.1002/cctc.202101846
ChemSusChem
巻: 15 ページ: e202102663
10.1002/cssc.202102663
Catalysis Science & Technology
巻: 12 ページ: 2420～2425
10.1039/D2CY00383J
Organic & Biomolecular Chemistry
巻: 20 ページ: 6196～6200
10.1039/D2OB00824F
Green Chemistry
巻: 24 ページ: 5652～5690
10.1039/D2GC01289H
Applied Catalysis A: General
巻: 643 ページ: 118747～118747
10.1016/j.apcata.2022.118747
巻: 12 ページ: 12582～12595
10.1021/acscatal.2c03042
巻: 12 ページ: 15431～15450
10.1021/acscatal.2c04499
The Journal of Physical Chemistry C
巻: 126 ページ: 11544～11552
10.1021/acs.jpcc.2c02018
巻: 126 ページ: 11566～11573
10.1021/acs.jpcc.2c02944
巻: 126 ページ: 20375～20387
10.1021/acs.jpcc.2c06018
