ナノチューブ構造を有するカーボン固体酸触媒の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760533
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 北野 政明 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 特任助教 (50470117)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 固体酸触媒 / チタン酸ナノチューブ / ルイス酸 / ブレンステッド酸

研究概要

二酸化チタンを濃アルカリ水溶液中で水熱合成処理することで内径6nm程度のチタン酸ナノチューブが合成できた。この材料は、ゼオライトやイオン交換樹脂などの既存の固体酸触媒より遙かに高いルイス酸触媒性能を示し、Fridel-Craftsアルキル化を室温条件で進行させる触媒であることがわかった。さらにこの材料は、ルイス酸点とブレンステッド酸点の両方が協奏的に機能するため高い酸触媒活性を示すことがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Protonated Titanate Nanotubes as Solid Acid Catalyst (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitano M. ; Nakajima K. ; Kondo J. N. ; Hayashi S. ; Hara M.
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc 132 ページ: 6622-6623
  • 査読あり
• [雑誌論文] チタン酸ナノチューブの固体酸触媒特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北野政明・和田江美子・中島清隆・野村淳子・林繁信・原亨和
  • 雑誌名: 触媒 52(6) ページ: 366-368
  • 査読あり
• [学会発表] ニオブ含有チタン酸ナノチューブの合成と酸触媒特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 和田江美子・北野政明・中島清隆・野村淳子・林繁信・原亨和
  • 学会等名: 第107回触媒討論会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] チタン酸ナノチューブの固体酸触媒特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北野政明・和田江美子・中島清隆・野村淳子・林繁信・原亨和
  • 学会等名: 第106回触媒討論会
  • 発表場所: ベルクラシック甲府
  • 年月日: 20100915-20100918
• [学会発表] Preparation of Protonated Titanate Nanotubes and Its Application as Efficient Solid Acid Catalyst (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Kitano, Emiko Wada, Kiyotaka Nakajima, Jyunko N. Kondo, Shigenobu Hayashi, Michikazu Hara
  • 学会等名: The Sixth Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology & The Fifth Asia Pacific Congress on Catalysis (TOCAT6 & APCAT7)
  • 発表場所: Hokkaido, Japan
  • 年月日: 20100718-20100723
• [学会発表] Protonated Titanate Nanotubes as Strong Acid Catalyst (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Kitano, Emiko Wada, Kiyotaka Nakajima, Jyunko N. Kondo, Shigenobu Hayashi, Michikazu Hara
  • 学会等名: 16th International Zeolite Conference join with 7th International Mesostructured Materials Symposium (IZC16 & IMMS7)
  • 発表場所: Sorrento, Italy
  • 年月日: 20100704-20100709
• [学会発表] チタニアナノチューブの合成と固体酸触媒としての応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北野政明・和田江美子・中島清隆・野村淳子・林繁信・原亨和
  • 学会等名: 日本化学会第90回春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 20100326-20100329
• [学会発表] 固体酸触媒としてのチタニアナノチューブ (2009)
  • 著者名/発表者名: 北野政明・中島清隆・野村淳子・林繁信・原亨和
  • 学会等名: 第104回触媒討論会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 20090927-20090930
• [産業財産権] ナノワイヤー構造を有するチタニア系高性能固体酸触媒 (2009)
  • 発明者名: 北野政明、原亨和
  • 権利者名: 財団法人神奈川科学技術アカデミー、国立大学法人東京工業大学
  • 産業財産権番号: 特願2009-009465号
  • 出願年月日: 2009-01-20
• [産業財産権] ナノチューブ構造を有する固体酸触媒 (2009)
  • 発明者名: 北野政明、原亨和
  • 権利者名: 財団法人神奈川科学技術アカデミー、国立大学法人東京工業大学
  • 産業財産権番号: PCT/JP2009/66478
  • 出願年月日: 2009-09-24
  • 外国