ユニットネットワーク固体の構築工学展開による新機能触媒物質群形成

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23246135
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 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: 上田 渉 北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (20143654)
• 研究分担者: 竹口 竜弥 北海道大学, 触媒化学研究センター, 准教授 (30227011) ; 清水 研一 北海道大学, 触媒化学研究センター, 准教授 (60324000) ; 村山 徹 北海道大学, 触媒化学研究センター, 助教 (60583531)
• 連携研究者: 定金 正洋 広島大学, 工学研究科, 准教授 (10342792) ; 神谷 裕一 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10374638)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 複合酸化物 / 高次構造 / 細孔構造 / ソフト合成 / 固体触媒

研究概要

ユニットが平面性および球状のポリ酸を合成系中で発生させ、水熱条件下でそれぞれ2次元平面ネットワーク構造、３次元立体ネットワーク構造を構築した。前者は６族、５族、４族のほとんどの元素の組み合わせが可能となり、ナノレベルで5員環状ポリ酸ユニットのネットワーク化を達成し、合成を一般化した。後者の３次元構造形成では、ε型ケギンユニットと金属酸素八面体リンカーが三次元的にネットワーク化した新しいゼオライト様の結晶物質の合成に成功し、構造の確定、対象元素の拡張、ミクロ細孔特性の解析を進めた。二酸化炭素やエタンに対する特異的な親和性を示した。得られた物質の非対称性ミクロ細孔場は新しい触媒機能を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Tetrahedral Connection of ε -Keggin-type Polyoxometalates To Form an All-Inorganic Octahedral Molecular Sieve with an Intrinsic 3D Pore System (2014)
  • 著者名/発表者名: Z. X. Zhang, M. Sadakane, T Murayama, S. Izumi, N. Yasuda, N. Sakaguchi, W. Ueda
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 53 ページ: 903-911
  • 査読あり
• [雑誌論文] Layered Perovskite Oxide : A Reversible Air Electrode for Oxygen Evolution/Reduction in Rechargeable Metal-Air Batteries (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takeguchi, T. Yamanaka, H. Takahashi, H. Watanabe, T. Kuroki, H. Nakanishi, Y. Orikasa, Y. Uchimoto, H. Takano, N. Ohguri , M. Matsuda, T. Murota, K. Uosaki , and W. Ueda
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135(30) ページ: 11125-11130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of novel orthorhombic Mo and V based complex oxides coordinating alkylammonium cation in its heptagonal channel and their application as a catalyst (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ishikawa,T. Murayama, S. Ohmura, M. Sadakane, W. Ueda
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 25 ページ: 2211-2219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Crystalline-Phase Mo3VOx : An Efficient Catalyst for the Partial Oxidation of Acrolein to Acrylic Acid (2013)
  • 著者名/発表者名: C. Chen, N. Kosuke. T. Murayama, W. Ueda
  • 雑誌名: Chem CatChem 巻: 5(10) ページ: 2869-2873
  • 査読あり
• [雑誌論文] An orthorhombic Mo3VOx catalyst most active for oxidative dehydrogenation of ethane among related complex metal oxides (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Konya, T Katou, T, Murayama, S, Ishikawa, M, Sadakane, D, Buttrey, W, Ueda
  • 雑誌名: Catalysis Science & Technology 巻: 3 ページ: 380-387
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of crystalline complex Mo-V-oxides as selective oxidation catalysts (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Ueda
  • 雑誌名: J. Japan Petro. Inst. 巻: 56 ページ: 122-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assembly of a Pentagonal Polyoxomolybdate Building Block, [Mo6O21]6-, into Crystalline MoV Oxides (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Sadakane, K. Endo, K. Kodato, S. Ishikawa,; T. Murayama, W. Ueda
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic Chemistry 巻: 10-11 ページ: 1731-1736
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrothermal synthesis of W-Nb complex metal oxides and their application to catalytic dehydration of glycerol to acrolein (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Omata, S. Izumi, T. Murayama, W. Ueda
  • 雑誌名: Catal. Today 巻: 201 ページ: 7-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of porous and acidic complex metal oxide catalyst based on group 5 and 6 elements (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Murayama, N. Kuramata, S. Takatama, K. Nakatani, S. Izumi, X. Yi, W. Ueda
  • 雑誌名: Catalysis Today 巻: 185 ページ: 224-229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redox tunable reversible molecular sieves : Orthorhombic molybdenum vanadium oxide (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Sadakane, S. Ohmura, K. Kodato, T. Fujisawa, K. Kato, K. Shimidzu, T. Murayama, W. Ueda
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 47 ページ: 10812-10814
  • 査読あり
• [学会発表] New Octahedral Molecular Sieve Constructed by Polyoxometalates and Bismuth Linkers with Zeolite-like 3D Micropores (2013)
  • 著者名/発表者名: Z.X. Zhang S, Izumi T, Murayama, W. Ueda
  • 学会等名: APCAT-6
  • 発表場所: 台北インターナショナルコンベンションセンター(台湾)
  • 年月日: 2013-10-17
• [学会発表] 層構造を有する W-Ti-O複合酸化物の水熱合成およびその酸触媒活性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田純 村山徹 上田渉
  • 学会等名: 第62回石油学会研究発表会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 2013-05-28
• [学会発表] 界面活性剤を用いた結晶性 Mo-V-O複合酸化物の合成および低級アルカン選択酸化活性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川理史、 Yi Xiaodong、村山徹、上田渉
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学 (福岡県)
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 三方晶 Mo-V-O複合酸化物の構造解析と酸化触媒活性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小林大地、石川理史、村山徹、上田渉
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学 (福岡県)
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Mo3VOX with High Dimensional Structures as True Active Phase for Catalytic Acrolein Oxidation and Ethane Oxidation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Murayama, K. Nakatani, T. Konya, and W. Ueda
  • 学会等名: Europacat X
  • 発表場所: グラスゴー(イギリス)
  • 年月日: 20110828-0902
• [学会発表] Catalytic oxidation property of Mo3VOX in unit network structure with pore (2011)
  • 著者名/発表者名: W. Ueda, T. Murayama, K. Nakatani, T. Konya
  • 学会等名: ADHOC2011
  • 発表場所: Bankoku Shinryokan(沖縄)
  • 年月日: 20110703-08
• [学会発表] Synthesis of porous and acidic complex metal oxide catalyst based on group 5 and 6 elements (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Murayama, N. Kuramata, S. Takatama, K. Nakatani, S. Izumi, X. Yi, W. Ueda
  • 学会等名: The 13th Korea-Japan Symposium on Catalysis
  • 発表場所: 済州島(韓国)
  • 年月日: 20110423-25
• [図書] Comprehensive Inorganic Chemistry II, Vol. 7 Oxford: Elsevier (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Sadakane, Y. Kamiya, W, Ueda
  • 総ページ数: 185-204
  • 出版者: Heteropoly Compounds