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2009 年度 実績報告書

磁性ナノ粒子の精密構造制御と新規触媒機能の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21760629
研究機関大阪大学

研究代表者

森 浩亮  大阪大学, 工学研究科, 講師 (90423087)

キーワード磁性 / ナノ粒子 / 触媒機能 / 選択酸化反応 / コアーシェル構造 / 構造解析 / ファインケミカル合成 / 光触媒
研究概要

本研究では、触媒分野では未開拓な"磁性金属ナノ粒子"に着目し、新規合成法の確立→触媒反応への応用→複合触媒の創製という一連の研究を通して全く新しい機能をもった触媒開発の斬新で画期的な方法論を提供することを目的とし、具体的に以下の研究を行った。
1) 種々の有機配位子を用いた磁性金属ナノ粒子の新規合成法の確立として、詳細な合成条件の検討、FePd、CoPt、CoPdなど他の磁性ナノ粒子への応用を行い新合成法としての確立
2) サイズ・組成・表面状態を高次制御した磁性ナノ粒子の選択的触媒反応への応用として、サイズ・形態・組成を高次制御した磁性ナノ粒子を利用した不斉炭素-炭素結合形成反応を行った。
3) 磁性ナノ粒子を核、その表面を光触媒担持シリカでコーティングしたコアーシェル型ナノ微粒子光触媒の開発および高選択的酸化反応への応用
また、反応後、上記触媒は磁石により容易に分離・回収できることを実証した。つまり、操作性、安全性、経済性を兼ね備えた新規光触媒プロセスが構築できたといえる。これまで、国内外において、磁性ナノ粒子触媒を用いた高効率触媒反応系の開発例は皆無で、その達成における波及効果は極めて大きい。さらに、磁性ナノ粒子触媒の詳細なキャラクタリゼーションにより、磁気特性・微細構造・触媒機能の、三つの諸因子の相関を明確にした。このような知見はこれまで得られておらず、触媒分野のみならずナノテクノロジーを指向する先進的なマテリアルサイエンス分野への波及効果も期待できる。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of FePd Magnetic Nanoparticles Modified with Chiral BINAP Ligand as a Recoverable Catalyst Vehicle for the Asymmetric Coupling Reaction2009

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, Y.Kondo, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics 11

      ページ: 8949-8954

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytically Active, Magnetically Separable, and Water-soluble FePt Nanoparticles Modified with Cyclodextrin for Aqueous Hydrogenation Reactions2009

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, N.Yoshioka, Y.Kondo, T.Takeuchi, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Green Chemistry 11

      ページ: 1337-1342

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New route for the preparation of Pd and PdAu Nanoparticles using Photo-excited Ti-containing Zeolite as an Efficient Support Material and Investigation of Their Catalytic Properties2009

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, Y.Miura, S.Shironita, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Langmuir 25

      ページ: 11180-11187

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degradation of Organic Compounds on TiO_2 Photocatalysts Prepared by a Hydrothermal Method in the Presence of NH_4F2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kawasaki, K.Maki, S.Yuan, Y, Matsumura,K.Mori, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Research on Chemical Intermediates 35

      ページ: 299-304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Microwave-assisted Deposition for the Synthesis of Noble Metal Particles on Ti-containing Mesoporous Silica2009

    • 著者名/発表者名
      S.Shironita, T.Takasaki, T.Kamegawa, K.Mori, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Catalysis Letters 129

      ページ: 404-407

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tetragonal Distortion in Thermochromic Copper(II) Diamine Complexes Induced by the Fixation on Silica Surfaces and Their Catalytic Activities2009

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, K.Kagohara, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Topics in Catalysis 52

      ページ: 586-591

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Application of Photocatalysts : Synthesis of Nano-Sized Metal and Alloy Catalysts by a Photo-assisted Deposition Method2009

    • 著者名/発表者名
      K.Monri, T.Araki, T.Takasaki, S.Shironita, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Photochemical & Photobiological Sciences 8

      ページ: 652-656

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Hydrophobic Zeolites Using Triethoxyfluorosi lane and their Application for Photocatalytic Degradation of Acetaldehyde2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuwahara, T.Kamegawa, K.Mori, Y.Matsumura, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Topics in Catalysis 52

      ページ: 643-648

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Hydroxyapatite-Zeolite Composite Material from Disposed Steel Slag and Investigation of Its Structural and Physicochemical Characteristics2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuwahara, T.Ohmichi, T.Kamegawa, K.Mori, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 38

      ページ: 626-627

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supported Pd and PdAu Nanoparticles on Ti-MCM-41 Prepared by a Photo-assisted Deposition Method as Efficient Catalysts for Direct Synthesis of H_2O_2 from H_2 and O_22009

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, TAraki, S.Shironita, J.Sonoda, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Catalysis Letters 131

      ページ: 337-343

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size-controlled Synthesis of Silver Nanoparticles on the Ti-containing Mesostructured Silica Thin Film and Photoluminescence Enhancement of Rhodamine 6G Dyes by the Surface Plasmon Resonance2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Horiuch, M.Shimada, T.Kamegawa, K.Mori, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry 19

      ページ: 6745-6749

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pH-induced Size Controlled Deposition of Colloidal Ag Nanoparticles on Alumina Support for Catalytic Application2009

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, A.Kumami, M.Tomonari, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C 113

      ページ: 16850-16854

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Synthetic Route to Hydroxyapatite-zeolite Composite Material from Steel Slag : Investigation of Synthesis Mechanism and Evaluation of Physicochemical Properties2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuwahara, T.Ohmichi, T.Kamegawa, K.Mori, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry 19

      ページ: 7263-7272

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degradation of Isobutanol Diluted in Water over Visible Light Sensitive Vanadium Doped TiO_2 Photocatalyst2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kamegawa, J.Sonoda, K.Sugimura, K.Mori, H.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds 486

      ページ: 685-688

    • 査読あり
  • [学会発表] ナノ構造制御した金属ナノ粒子触媒の創製2010

    • 著者名/発表者名
      森浩亮
    • 学会等名
      第3回量子ビーム科学研究施設研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2010-01-12
  • [学会発表] Development of Magnetically Recoverable Nanocatalysts with Core-shell Structure based on the Precise Surface Modification of FePt Nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, K.Sugihara, N.Yoshioka, Y.Kondo, H.Yamashita
    • 学会等名
      ISEPD2010
    • 発表場所
      Osaka Japan
    • 年月日
      2010-01-11
  • [学会発表] 多機能触媒の創製:金属ナノ粒子から光触媒まで2009

    • 著者名/発表者名
      森浩亮
    • 学会等名
      ナノ構造触媒研究の現状と展望2009
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-11-20
  • [学会発表] Visible-light Responsible Metal Complexes Encapsulated within the Zeolite Cavities and Their Photocatalytic Properties2009

    • 著者名/発表者名
      K.Mori, K.Kagohara, M.Kawashims, H.Yamashita
    • 学会等名
      2009 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience (KJFP 2009)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2009-11-01
  • [図書] 触媒便覧(共著)2009

    • 著者名/発表者名
      森浩亮, 山下弘巳
    • 総ページ数
      897
    • 出版者
      講談社

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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