研究課題
本年度は、酸化物担持金ナノ粒子触媒において、20年度に予想外の発見のあった、担体から活性種が出るタイプの触媒機能に関して研究を行った。まず、酸化コバルトがどのように還元されているかを、透過型電子顕微鏡(TEM)、粉末X線(XRD)、X線光電子分光(XPS)、X線微細構造吸収(XAFS)などを用いて解明した。この結果、Au/Co3O4を水素で還元すると、コバルトは2価を経て0価まで還元されていることがわかった。この0価に還元されたコバルトが一酸化炭素の存在下でコバルトカルボニルを形成し、触媒として働いていることが明らかにできた。これにより、ヒドロホルミル化、ヒドロアミノメチル化、若松反応、Pauson-Khan反応、Fischer-Tropsch反応などの触媒として用いることができる。しかも、コバルトカルボニル錯体では凝集して失活する問題があるが、活性種が徐々に供給されるため、より低い一酸化炭素圧、より低い温度でも反応を行うことができることが分かった。また、Fischer-Tropsch反応においては、生成物の炭化水素の分布が、通常とは異なるanti-ASF(アンダーソンーシュルツーフローリー)分布となることが分かった。詳細な研究の結果、反応開始時に水が存在しているかどうかが、生成物分布に重要な影響を与えていることが明らかにできた。
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Appl.Catal.B 92
ページ: 411-421
