研究課題
本研究課題の目的のひとつは、水中でも強い固体酸性を有し、分離回収が可能な新しい強酸性ナノ構造体触媒をデザインすることである。本年度は、これまでの研究で見出した層状金属酸化物およびナノシート凝集体のさらなる展開と、同様の組成からなるメソ多孔体の新規合成を行った。まず、これまでに開発してきた固体酸触媒HNbMoO6と同様の構造を有する層状HTaMoO6およびその剥離ナノシート凝集体が水中にて機能する新しい固体酸となることがわかった。TaMo層状酸化物はNbMoと同様にベンジルアルコールを層間にインターカレートし、アニソールとのフリーデルクラフツアルキル化反応において高い酸触媒活性を示した。また二糖類セロビオースの加水分解では、TaMoナノシート凝集体はNbMoよりも1.5倍高い分解速度を示した。また、NbとW、TaとW、NbとMoのそれぞれにおいて複合酸化物のメソ多孔体を新たに合成し、その酸触媒能の評価を行った。NbとWからなるメソポーラス酸化物は、その組成比によって表面積、細孔径等が大きく変化した。W含有量を増加させるとブレンステッド酸強度が増加した。Nb:Wが3:7のとき、最も高い酸触媒活性を示し、繰り返し使用可能であった。また、Wの含有率が80%を超えると細孔構造を有さないことがわかった。Ta-W、Nb-Moでも同様にメソ多孔体の合成に成功し、高い酸触媒活性を有することがわかった。来年度においては、それぞれの固体酸触媒の特性を明らかにし、得られた知見をもとに固固反応へと展開していく。
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