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2021 年度 研究成果報告書

ボトムアップアロイングによる協奏型活性点の設計

研究課題

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研究課題/領域番号 20K22467
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
研究機関東京都立大学

研究代表者

吉川 聡一  東京都立大学, 理学研究科, 助教 (80878322)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
キーワード担持金属触媒 / 水素化 / 金属酸化物クラスタ― / 塩基触媒 / 協奏触媒機能
研究成果の概要

本研究では,担持金属触媒の新たな設計手法として,担持金属ナノ粒子表面にアニオン性金属酸化物クラスタ―を吸着させるボトムアップ型の複合触媒設計を行った.アルミナ担持Auナノ粒子触媒をNbおよびTa酸化物クラスタ―水溶液中で攪拌することで,Auナノ粒子表面にこれらの金属酸化物クラスタ―を修飾した触媒を創出した.得られた複合触媒がAuナノ粒子の水素化触媒能と金属酸化物クラスタ―の塩基触媒能の協奏により,芳香族ニトロ化合物の水素化を高効率で駆動することを見出した.

自由記述の分野

触媒化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

触媒的水素化を駆動する担持金属触媒において,金属表面に酸化物シェルを修飾したコア-シェル型の複合型触媒が有効であるが,担持金属ナノ粒子の表面設計手法は限られており,汎用性の高い手法の開発が求められる.本研究で提案したボトムアップ型の複合触媒設計手法は,担持Auナノ粒子の表面に金属酸化物クラスタ―を修飾することが出来,高密度な金属-酸化物界面の設計と高効率な水素化能を達成した.得られた知見は,担持金属触媒の高機能化に新たな選択肢を与えるものである.

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公開日: 2023-01-30  

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