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2013 年度 実績報告書

高難度選択光酸化に最も適した活性酸素種のデザイン

研究課題

研究課題/領域番号 24760639
研究機関京都大学

研究代表者

寺村 謙太郎  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80401131)

キーワード高難度選択酸化 / 分子状酸素 / 光触媒
研究概要

これまで研究代表者は高難度選択酸化を実現するためには「反応に最も適した活性酸素種」の形成が重要であると主張している.平成25年度においてはこれまで見出した触媒系の活性酸素種を明らかにするためにシリカ担持バナジウム酸化物(V2O5/SiO2)上でのプロピレンの選択光酸化と鉄ポルフィリン錯体と層状複水酸化物(LDH)の協同効果を利用したオレフィンの光エポキシ化を行った.水熱合成法を用いて調製したV2O5/SiO2は一般的によく用いられる含浸法を用いて調製したV2O5/SiO2に比べて高い活性を示した.また,含浸法では最適な担持量が0.2wt%だったのに対して,水熱合成法では最適な担持量は0.5wt%であった.この反応においては高分散担持された孤立四配位構造のバナジウム種が活性種であるため,水熱合成法では含浸法に比べてより高分散に孤立四配位構造のバナジウム種をシリカ上に安定に固定できると結論した.鉄ポルフィリン錯体とLDHの協同効果を明らかにするため,紫外可視吸収スペクトルを用いて各種の中間体を同定を行った.その結果,LDHによって鉄ポルフィリン錯体の軸配位子がClからOHへと変化し,可視光照射下で軸配位子のOHが外れてFeが3価から2価へと還元され,この錯体が分子状酸素を光活性化することを明らかにした.LDH非共存下では鉄ポルフィリン錯体の軸配位子は容易にClへと戻るため,反応が触媒的に進行するにはLDHの存在が必須であると結論した.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 8. Reaction Mechanism of Selective Photooxidation of Amines over Niobium Oxide: Visible-Light-Induced Electron Transfer between Adsorbed Amine and Nb2O52013

    • 著者名/発表者名
      Furukawa, Shinya; Ohno, Yasuhiro; Shishido, Tetsuya; Teramura, Kentaro; Tanaka, Tsunehiro
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 ページ: 442-450

    • DOI

      10.1021/jp310501h

    • 査読あり
  • [学会発表] 水熱合成法で調製した高分散担持バナジウム酸化物を用いたプロピレン選択光酸化

    • 著者名/発表者名
      峯地 博敏・山本 旭・寺村 謙太郎・細川 三郎・田中 庸裕
    • 学会等名
      日本化学会 第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
  • [学会発表] 高分散担持バナジウム酸化物の光励起機構の解明と高難度選択光酸化への応用

    • 著者名/発表者名
      寺村謙太郎
    • 学会等名
      平成25年度「触媒学会・触媒工業協会交流サロン」
    • 発表場所
      化学会館6F会議室(東京都)
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分散担持バナジウム酸化物の光励起機構の解明と高難度選択光酸化への応用

    • 著者名/発表者名
      寺村謙太郎
    • 学会等名
      第112回触媒討論会
    • 発表場所
      秋田大学・手形キャンパス(秋田市)
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分散バナジウム酸化物光触媒を用いたプロピレン選択酸化における触媒調製法の検討

    • 著者名/発表者名
      峯地博敏・山本旭・寺村謙太郎・宍戸哲也・田中庸裕
    • 学会等名
      第112回触媒討論会
    • 発表場所
      秋田大学・手形キャンパス(秋田市)

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公開日: 2015-05-28  

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