グリーン有機合成・自動車排ガス浄化用新規Ag触媒の設計

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22686075
• 研究種目: 若手研究(A)
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 清水 研一 北海道大学, 触媒化学研究センター, 准教授 (60324000)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 銀ナノクラスター / 有機合成 / 自動車排ガス浄化 / 白金代替触媒 / 触媒設計

研究概要

環境調和型有機合成反応に対して白金族錯体を上回る性能を示す不均一系Ag触媒を開発した。また,白金属系固体触媒よりも高い活性とシンタリング耐性を示す自動車排ガス処理用Ag触媒を開発した。機構論・構造論的検討により,金属ナノクラスターと酸化物界面の協働効果を鍵とする設計指針を構築した。

研究成果

• [雑誌論文] 銀クラスター触媒による環境調和型有機合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 雑誌名: ペテロテック 巻: 36 ページ: 12
• [雑誌論文] Acceptor-free dehydrogenation of secondary alcohols by heterogeneous cooperative catalysis between Ni nanoparticles and acid-base sites of aluminasupports (2013)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Kenichi Kon, Katsuya Shimura, Siddiki S.M.A. Hakim
  • 雑誌名: J. Catal 巻: 300 ページ: 242-249
  • DOI: DOI:10.1016/j.jcat.2013.01.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneous cobalt catalyst for accepterless dehydrogenation of alcohols (2013)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Kenichi Kon, Mayumi Seto, Katsuya Shimura, Hiroshi Yamazaki, Junko N. Kondo
  • 雑誌名: Green Chem. 巻: 15 ページ: 418-424
  • DOI: DOI:10.1039/c2gc36555c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneous Ni catalyst for Direct Synthesis of Primary Amines from Alcohols and Ammonia (2013)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Kenichi Kon, Wataru Onodera, Hiroshi Yamazaki, Junko N. Kondo
  • 雑誌名: ACS Catal 巻: 3 ページ: 112-117
  • DOI: DOI:10.1021/cs3007473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Oxygen Atom as a Cooperative Ligand in Pd Nanoparticle Catalysis for Selective Hydration of Nitriles to Amides in Water: Experimental and Theoretical Studies (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Takahiro Kubo, Atsushi Satsuma, Takashi Kamachi, Kazunari Yoshizawa
  • 雑誌名: ACS Catal 巻: 2 ページ: 2467-2474
  • DOI: DOI:10.1021/cs3006154
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transfer hydrogenation of ketones by ceria-supported Ni catalyst (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsuya Shimura, Ken-ichi Shimizu
  • 雑誌名: Green Chem 巻: 14 ページ: 2983 - 2985
  • DOI: DOI:10.1039/c2gc35836k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneous Nickel Catalyst for Selective Hydration of Silanes to Silanols (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Katsuya Shimura, Naomichi Imaiida, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: J. Mol.Catal. A 巻: 365 ページ: 50-54
  • DOI: DOI:10.1016/j.molcata.2012.08.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volcano-Curves for Dehydrogenation of2-Propanol and Hydrogenation of Nitrobenzene by SiO2-Supported Metal Nanoparticles Catalysts As Described in Terms of a d-Band Model (2012)
  • 著者名/発表者名: Masazumi Tamura, Kenichi Kon, Atsushi Satsuma, Ken-ichi Shimizu
  • 雑誌名: ACS Catal 巻: 2 ページ: 1904-1909
  • DOI: DOI:10.1021/cs300376u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive IR study on acid/base properties of metal oxides (2012)
  • 著者名/発表者名: Masazumi Tamura, Ken-ichi Shimizu, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Appl. Catal 巻: A 433-434 ページ: 135-145
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcata.2012.05.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] The average Pd oxidation state in Pd/SiO2 quantified by L3-edge XANES analysis and its effects on catalytic activity for CO oxidation (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Yuichi Kamiya, Kaoru Osaki, Hisao Yoshda, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Catal. Sci. Technol 巻: 2 ページ: 767-772
  • DOI: DOI:10.1039/c2cy00422d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size-and support-dependent selective amine cross-coupling with platinum nanocluster catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Keiichiro Ohshima, Yutaka Tai, Masazumi Tamura, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Catal. Sci.Technol 巻: 2 ページ: 730-738
  • DOI: DOI:10.1039/c2cy00476c
  • 査読あり
• [雑誌論文] CeO2-catalysed one-pot selective synthesis of esters from nitriles and alcohols (2012)
  • 著者名/発表者名: Masazumi Tamura, Takuya Tonomura, Ken-ichi Shimizu, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: GreenChem 巻: 14 ページ: 984-991
  • DOI: DOI:10.1039/c2gc16424h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydration of nitriles to amides in water by SiO_2-supported Ag catalysts promoted by adsorbed oxygen atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Naomichi Imaiida, Kyoichi Sawabe, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Appl Catal A 巻: 421-422 ページ: 114-120
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcata.2012.02.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transamidation of amides with amines under solvent-free conditions using a CeO_2 catalyst (2012)
  • 著者名/発表者名: Masazumi Tamura, Takuya Tonomura,Ken-ichi Shimizu, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Green Chem 巻: 14 ページ: 717-724
  • DOI: DOI:10.1039/c2gc16316k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Oxygen-Assisted Pd Nanoparticle Catalysis for Selective Oxidation of Silanes to Silanols (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Takahiro Kubo, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Chem. Eur.J 巻: 18 ページ: 2226-2229
  • DOI: DOI:10.1002/chem.201103088
  • 査読あり
• [雑誌論文] CeO2-catalyzed one-pot selective synthesis of N-alkyl amides from nitriles, amines and water (2012)
  • 著者名/発表者名: Masazumi Tamura, Takuya Tonomura, Ken-ichi Shimizu, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Appl. Catal. A 巻: 417-418 ページ: 6-12
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcata.2011.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfur promoted Pt/SiO2 catalyzed cross-coupling of anilines and amines (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Katsuya Shimura, Naoko Tamagawa, Masazumi Tamura, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Appl.Catal. A 巻: 417-418 ページ: 37-42
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcata.2011.12.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic effect of Na promotion for selective mono-N-alkylation of aniline with di-iso-propylamine by Pt/SiO_2 catalysts (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Katsuya Shimura, Kazuo Kato, Naoko Tamagawa, Masazumi Tamura, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: J. Mol. Catal. A 巻: 353-354 ページ: 171-177
  • DOI: DOI:10.1016/j.molcata.2011.11.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative determination of average rhodium oxidation state by a simple XANES analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Tomonori Oda, Yoshinori Sakamoto, Yuichi Kamiya, Hisao Yoshida, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Appl.Catal. B 巻: 111-112 ページ: 509-514
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcatb.2011.11.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] CeO2-catalyzed Transformations of Nitriles and Amides (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Tamura, K. Shimizu, A. Satsuma
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 41 ページ: 1397-1405
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2012.1397
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自動車排ガス浄化用自己再生型Agナノクラスター触媒 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水研一,沢邊恭一,薩摩篤
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 63 ページ: 312
• [雑誌論文] 自動車排ガス浄化用Ag触媒 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水研一,沢邊恭一,薩摩篤
  • 雑誌名: 高活性化とシンタリング抑制の方策 巻: 54 ページ: 228
• [雑誌論文] Silver Cluster Catalysts for Green Organic Synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu and Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Journal of the Japan PetroleumInstitute 巻: 54 ページ: 347-360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a rational control of solid acid catalysis for green synthesis and biomass conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Energy Environ. Sci 巻: 4 ページ: 3140-3153
  • DOI: DOI:10.1039/c1ee01458g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique catalytic features of Ag nanoclusters for selective NOx reduction and green chemical reactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu, Kyoichi Sawabe, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Catal. Sci.Technol 巻: 1 ページ: 331-341
  • DOI: DOI:10.1039/c0cy00077a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Synthesis of N-Substituted Anilines from Nitroaromatics and Alcohols under H_2 by Alumina-Supported Silver Cluster Catalyst (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu, Katsuya Shimura, Masanari Nishimura, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: ChemCatChem 巻: 3 ページ: 1755-1758
  • DOI: DOI:10.1002/cctc.201100171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silver Cluster-Promoted Heterogeneous Copper Catalyst for N-Alkylation of Amines with Alcohols (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu, Katsuya Shimura, Masanari Nishimura, and Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 1 ページ: 1310-1317
  • DOI: DOI:10.1039/c1ra00560j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective cross-coupling of amines by alumina-supported palladium nanocluster catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Katsuya Shimura , Keiichiro Ohshima, Masazumi Tamura Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Green Chem 巻: 13 ページ: 3096-3100
  • DOI: DOI:10.1039/c1gc15835j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient and Substrate-Specific Hydration of Nitriles to Amides in Water by CeO_2Catalyst (2011)
  • 著者名/発表者名: Masazumi Tamura, Hiroko Wakasugi, Ken-ichi Shimizu, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 17 ページ: 11428-11431
  • DOI: DOI:10.1002/chem.201101576
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sintering-resistant and self-regenerative properties of Ag/SnO_2 catalyst for soot oxidation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Makoto Katagiri, Shigeo Satokawa, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Appl. Catal. B 巻: 108-109 ページ: 39-46
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcatb.2011.08.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon oxidation with Ag/ceria prepared by self-dispersion of Ag powder into nano-particles (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Hiroshi Kawachi, Shin-ichi Komai, Kaname Yoshida, Yukichi Sasaki, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Catal.Today 巻: 175 ページ: 93-99
  • DOI: DOI:10.1016/j.cattod.2011.03.053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Regenerative Silver Nanocluster Catalyst for CO oxidation (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Kyoichi Sawabe, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: ChemCatChem 巻: 3 ページ: 1290-1293
  • DOI: DOI:10.1002/cctc.201100122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective hydrogenation of nitrocyclohexane to cyclohexanone oxime by alumina-supported gold cluster catalysts (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Takumi Yamamoto, Yutaka Tai, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: J. Mol. Catal. A 巻: 345 ページ: 54-59
  • DOI: DOI:10.1016/j.molcata.2011.05.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Addition of olefins to acetylacetone catalyzed by cooperation of Bronsted acid site of zeolite and gold cluster (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Takumi Yamamoto, Yutaka Tai, Kazu Okumura, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Applied Catalysis A 巻: 400 ページ: 171-175
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcata.2011.04.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Density functional theory calculation on the promotion effect of H_2 in the selective catalytic reduction of NOx over Ag-MFI zeolite (2010)
  • 著者名/発表者名: Kyoichi Sawabe, Taisuke Hiro, Ken-ichi Shimizu, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Catalysis Today 巻: 153 ページ: 90-94
  • DOI: DOI:10.1016/j.cattod.2010.03.078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of active sites and mechanism for soot oxidation by silver-loaded ceria catalyst (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Hiroshi Kawachi, Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: Appl. Catal. B 巻: 96 ページ: 169-175
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcatb.2010.02.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size-and support-dependent silver cluster catalysis for chemoselective hydrogenation of nitroaromatics (2010)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Shimizu, Yuji Miyamoto, and Atsushi Satsuma
  • 雑誌名: J. Catal 巻: 270 ページ: 86-94
  • DOI: DOI:10.1016/j.jcat.2009.12.009
  • 査読あり
• [学会発表] Metal cluster catalysis for green organic reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu
  • 学会等名: CRC-FHI Joint Meeting, Complex Surfaces in Material Science
  • 発表場所: Fritz Haber Institute, Berlin, Germany
  • 年月日: 20120920-21
• [学会発表] 非白金族固体触媒を用いたグリーン有機合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 石油学会北海道支部函館地区学術講演会
  • 発表場所: 北海道教育大学函館校
  • 年月日: 2012-01-17
• [学会発表] Heterogeneous catalysis of Ag nanoclusters for green synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu
  • 学会等名: 14th Asian Chemical Congress
  • 発表場所: Queen Sirikit National ConventionCenter, Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20110905-08
• [学会発表] Heterogeneous catalysis of Ag nanoclusters for green synthesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu
  • 学会等名: 14ACC-Cambodia Satellite Meeting
  • 発表場所: Sofitel Angkor Hotel , SiemReap, Cambodia
  • 年月日: 20110903-05
• [学会発表] 自動車排ガス浄化用自己再生型Agナノクラスター触媒 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 第31回表面科学学術講演会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] 銀クラスター・卑金属ナノ粒子・酸化セリウムを固体触媒に用いた環境調和型有機合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 新化学技術推進協会先端化学・材料技術部会・高選択性反応分科会講演会
  • 発表場所: 新化学技術推進協会(JACI)
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] 自己再生型Ag系燃焼触媒の発見と白金代替触媒の設計を指向した基礎研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 東京工業大学資源化学研究所講演
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] 担持銀クラスター触媒による環境調和型有機合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 第5回工業触媒研究会研修会
  • 発表場所: 和光純薬工業湯河原研修所
  • 年月日: 2011-06-10
• [学会発表] Catalysis of metal cluster and nanoparticles for green organic reactions (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu
  • 学会等名: 17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
  • 発表場所: Putra World Trade Centre, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20101015-17
• [学会発表] Size- and Support-Dependent Silver Cluster Catalysis for Selective Hydrogenation of Nitroaromatics (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Shimizu, Yuji Miyamoto, Atsushi Satsuma
  • 学会等名: The Sixth Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology & The Fifth Asia Pacific Congress on Catalysis
  • 発表場所: Sapporo Convention Center
  • 年月日: 20100718-23
• [学会発表] 若手研究者による講演,触媒 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 学会産学交流サロン
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 有機合成用銀触媒設計のための作業仮説 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 第7回触媒相模セミナー
  • 発表場所: 公益財団法人相模中央化学研究所
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 銀クラスター触媒による脱硝および環境調和型有機合成反応に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 第106回触媒討論会1A07
  • 発表場所: 山梨大学
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 銀触媒による環境調和型有機合成における触媒設計の考え方 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水研一
  • 学会等名: 平成22年度第1回キャタリストクラブ例会
  • 発表場所: 大阪科学技術センター
  • 年月日: 2010-05-07
• [備考]
  • URL: http://www.cat.hokudai.ac.jp/shimizu/