研究課題
本申請研究では銀をクラスター化することにより新たな触媒機能を引き出し、(1)高難度選択酸化反応、(2)液相アルキル化反応、(3)ディーゼルの粒子状物質(PM)燃焼において、Pt等の希少貴金属に代わる新規触媒系を構築することを目的とする。本年度は下記の4つの検討項目において次の成果が得られた。(1)One-pot C-Cクロスカップリング化反応:昨年度の成果であるアルコールのアルデヒドへの選択酸化をアルコールのC-Cクロスカップリングに応用した。銀クラスタがヒドリドとの親和性が高いことを利用し、適切な塩基触媒との組み合わせにより、アルコールのアルデヒドへの酸化+塩基によるssアルキル化+on-site水素による水素化の一連の反応がone-potで進行することを明らかにした。この成果はAngew.Chem.Int.Ed.のHot Paperとして紹介された。また酸触媒であるFeCl_3と組み合わせることによりアミドの選択合成、アニリンのN-ベンジル化も実現した。(2)選択水素化反応:Agクラスター上の水素はプロトンとヒドリドに不均一解離するため、極性の低いC=C二重結合を残したまま極性の高いニトロ基を選択的に水素化できる触媒となることを見いだした。(3)PM低温燃焼反応:AgのナノクラスターをCeO_2上に分散したところ、PMに対する高い燃焼活性を示した。またAg/Al_2O_3とCeO_2の物理混合が高活性と高耐久性を両立した触媒となることを見いだした。(4)計算化学による反応活性種予測:AgクラスターのモデルDFT計算を行い、活性サイトの構造や反応機構を明らかにした。酸素の活性化にはAgクラスター表面に吸着したヒドリドが不可欠なことがわかった。
すべて 2010 2009
すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (18件) 産業財産権 (3件)
Chem.Cat.Chem. 2
ページ: 84-91
Microporous and Mesoporous Materials (印刷中)(in press)
Chem.Euro.J. 15
ページ: 2341-2351
Angew.Chem.Int.Ed. 48
ページ: 3982-3986
Appl.Catal.A : Gen. 365
ページ: 55-61
ページ: 9977-9980
J.Phys.Chem.C 113
ページ: 17803-17810
Chem.Cat.Chem. 1
ページ: 497-503
Dynamic Behavior of Active Ag Species in NOx Reduction on Ag/Al_2O_3, in Molecular Nano Dynamics, Vol.2 : Active Surfaces, Single Crystals and Single Biocells(WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KgaA, Weinheim)
ページ: 43(401-425)
