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2013 年度 研究成果報告書

シリカ細孔体の特異な固体酸触媒能の発現機序解明と有機合成化学への展開

研究課題

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研究課題/領域番号 22350089
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

岩本 正和  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10108342)

研究分担者 石谷 暖郎  東京工業大学, 資源化学研究所, 講師 (50302617)
秋山 勝宏  東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (10550569)
田中 大士  東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (00528002)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードメソ多孔体 / シリカ / 固体触媒 / 有機合成 / バイオエタノール / 酸触媒作用
研究概要

我々は、シリカナノ多孔体がこれまでの固体触媒化学の概念では定義できない固体酸性を有し、極めて高効率な固体酸触媒として機能することを見出している。本研究では、この特異な固体酸触媒能の発現が細孔径と密接に相関していること、その触媒能と銅イオンを組み合わせると、これまで貴金属でのみ達成可能であった有機合成反応系を効率的に実施可能なこと、一方、ニッケルイオンと組み合わせると、エチレン→プロピレン反応ばかりでなく、エタノール→プロピレン反応が効率よく進行することを認めた。それぞれの反応について、その反応機構の解明、添加物効果等を実施した。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (31件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Surface structure of yttrium- modified ceria catalysts and reaction pathways from ethanol to propene2014

    • 著者名/発表者名
      F. Hayashi, M. Tanaka, D. Lin, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      J. Catal.

      巻: 316 ページ: 112-120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic and mechanistic studies on direct H2O2 synthesis from H2 and O2 catalyzed by Pd in the presence of H+ and Br−in water2014

    • 著者名/発表者名
      T. Deguchi, H. Yamano, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Catal. Today

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective catalytic conversion of bio-ethanol to propene : a review of catalysts and reaction pathways2014

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Catal. Today

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propene Synthesis from Ethene or Ethanol : Catalysis and Characterization of Nickel Ion-Loaded Mesoporous Silica, "Comprehensive Guide for Mesoporous Materials"2014

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamoto, M. Tanaka
    • 雑誌名

      Nova Science Pub., New York

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Yttrium- Modified Ceria as a Highly Durable Catalyst for the Selective Conversion of Ethanol to Propene and Ethene2013

    • 著者名/発表者名
      F. Hayashi, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 3 ページ: 14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Hydrodeoxygenation of Cellulose and Xylan to Lower Alkanes on Ruthenium Catalysts in Subcritical Water2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Osaka, Y. Ikeda, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Biomass and Bioenergy

      巻: 56 ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Porous MOx-ZrO2 (M = W, Cr, Mo, and V) Composite Oxides through Wall Ion-Exchange Method2013

    • 著者名/発表者名
      I. Suh, S. Hori, M. Tanaka, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Micro. Meso. Mater.

      ページ: 4970-4975

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Properties of Surface Sites on Pd Clusters for Direct H2O2 Synthesis from H2 and O2: A DFT Study2013

    • 著者名/発表者名
      T. Deguchi, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117 ページ: 18540-18548

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct and Selective Production of Propene from Bio-Ethanol on Sc-Loaded In2O3 Catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamoto, S. Mizuno, M. Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 ページ: 7214-7220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ反応場の精密調製と触媒反応の制御2013

    • 著者名/発表者名
      岩本正和
    • 雑誌名

      触媒の設計・反応制御事例集

      巻: 第2章第1節 ページ: 53-59

  • [雑誌論文] In2O3触媒上でのエタノールのプロピレンへの選択的転換2013

    • 著者名/発表者名
      水野翔太,黒澤美佳,田中大士,岩本正和
    • 雑誌名

      触媒年鑑2013

      ページ: 290-291

  • [雑誌論文] 形状選択性に頼らないでバイオエタノールを直接プロピレンに転換する2013

    • 著者名/発表者名
      岩本正和
    • 雑誌名

      バイオインダストリー

      巻: 30(5) ページ: 3-10

  • [雑誌論文] ゼオライトを使わないでバイオエタノールをプロピレンに転換する2013

    • 著者名/発表者名
      田中大士、岩本正和
    • 雑誌名

      触媒

      巻: 55 ページ: 256-263

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Pore Size and Nickel Content of Ni-MCM-41 on Catalytic Activity for Ethene Dimerization and Local Structures of Nickel Ions2012

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, A. Itadani, Y. Kuroda, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 116 ページ: 5664

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of direct H2O2 synthesis from H2 and O2 on a Pd nano-particle catalyst protected with polyvinylpyrrolidone2012

    • 著者名/発表者名
      T. Deguchi, H. Yamano, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      J. Catal.

      巻: 287 ページ: 55

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric S–O Bond Formation by Oxidation2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ishitani, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Comprehensive Chirality

      巻: 5 ページ: 198

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-path and selective conversion of ethanol to propene on scandium-modified indium oxide catalysts2012

    • 著者名/発表者名
      S. Mizuno, M. Kurosawa, M. Tanaka, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 41 ページ: 892

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reply to "Comment on 'Effect of Pore Size and Nickel Content of Ni-MCM-41 on Catalytic Activity for Ethene Dimerization and Local Structures of Nickel Ions'"2012

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, Y. Kuroda, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem.

      巻: C 116 ページ: 22649

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 足し算から掛け算へ-メゾ多孔体への機能集積による触媒反応の高効率化2012

    • 著者名/発表者名
      石谷暖郎,岩本正和
    • 雑誌名

      化学

      巻: 67 ページ: 66

  • [雑誌論文] ナノ空間が創出する新しい触媒機能2012

    • 著者名/発表者名
      岩本正和
    • 雑誌名

      科学と工業

      巻: 86 ページ: 145

  • [雑誌論文] 新世代ナノチューブの合成と応用2012

    • 著者名/発表者名
      岩本正和
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 11(12) ページ: 1

  • [雑誌論文] Kinetics and Simulation Including Mass-Transfer Processes of Direct H2O2 Synthesis from H2 and O2 over Pd/C Catalyst in Water Containing H+ and Br- Ions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Deguchi, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Ind. Eng. Chem. Res.

      巻: 50 ページ: 4351-4358

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast and Quantitative Dehydration of Lower Alcohols to Corresponding Olefins on Mesoporous Silica Catalyst2011

    • 著者名/発表者名
      T. Haishi, K. Kasai, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 40 ページ: 614-616

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ammonia synthesis over rhenium supported on mesoporous silica MCM-412011

    • 著者名/発表者名
      F. Hayashi, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Micro. Meso. Mater.

      巻: 146 ページ: 184-189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction mechanism of direct H2O2 synthesis from H2 and O2 over Pd/C catalyst in water with H+ and Br- ions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Deguchi, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      J. Catal.

      巻: 280 ページ: 239-246

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conversion of Ethanol into Polyolefin Building Blocks : Reaction Pathways on Nickel Ion-loaded Mesoporous Silica2011

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamoto, K. Kasai, T. Haishi
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 4 ページ: 1055-1058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One Step Formation of Propene from Ethene or Ethanol through Metathesis on Nickel Ion-loaded Silica2011

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 16 ページ: 7844-7863

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of entropy in supramolecular photochirogenesis : enantiodifferentiating photoisomerization of cyclooctenes in chiral sensitizer- immobilized MCM-41 cavities2011

    • 著者名/発表者名
      R. Maeda, T. Wada, A. Kusaka, T. Mori, M. Iwamoto, Y. Inoue
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol. Sci.

      巻: 10 ページ: 1390-1392

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction pathways of glucose and fructose on Pt nanoparticles in subcritical water under a hydrogen atmosphere"2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanie, K. Akiyama, M. Iwamoto
    • 雑誌名

      Catal. Today

      巻: 178 ページ: 58-63

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非可食原料バイオ燃料への可能性を開く-セルロースの水中水素化による燃料合成2011

    • 著者名/発表者名
      池田陽一,逢坂有里子,秋山勝宏,岩本正和
    • 雑誌名

      MATERIAL STAGE

      巻: 11 ページ: 1-2

  • [雑誌論文] エチレンをプロピレンへ2011

    • 著者名/発表者名
      岩本正和
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 11(1) ページ: 24-29

  • [学会発表] One-step Conversion of Bio- Ethanol to Propene on Ni-ion Loaded Mesoporous Silica and Sc-Modified In2O3 Catalysts2012

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamoto, S. Mizuno, M. Kurosawa, M. Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials–2012
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 年月日
      20121022-25
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.chuo-u.ac.jp/~iwamotolab/index.html

  • [産業財産権] オレフィンの製造方法およびオレフィ ン製造用触媒2012

    • 発明者名
      岩本正和,大橋 洋,柿沼卓宏
    • 権利者名
      東京工業大学,出光興産株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-115088
    • 出願年月日
      2012-05-18

URL: 

公開日: 2015-07-16   更新日: 2015-07-29  

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