ナノ空間を利用したシングルサイト光触媒の設計と応用

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 26220911
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 山下 弘巳 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40200688)
• 研究分担者: 森 浩亮 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90423087) ; 桑原 泰隆 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40635330) ; 亀川 孝 大阪府立大学, 研究推進機構, 講師 (50525136)
• 研究期間 (年度): 2014-05-30 – 2019-03-31
• キーワード: シングルサイト光触媒 / ナノ多孔体 / ナノ金属 / プラズモン / 水素製造

研究成果の概要

ゼオライトやメソポーラスシリカ・金属有機構造体(MOF)などのナノ多孔体を利用し、細孔空間や骨格内に調製したシングルサイト光触媒（孤立四配位酸化物種、光機能性金属錯体）を基盤とし、高活性・高選択性を示す可視光応答型光触媒、プラズモニック金属ナノ触媒、超親水性超撥水性薄膜などの環境調和型機能材料を開発した。細孔構造と表面化学を制御することで、水素製造やワンポット反応の高効率化を可能にした。

自由記述の分野

工学、触媒・資源化学プロセス

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノ多孔体に組込んだ「シングルサイト光触媒」の特異な局所構造と光触媒特性に注目し、従来の半導体光触媒と全く異なる励起構造と反応特性を見出す先駆的な成果を挙げた。さらに、シングルサイト光触媒を基盤として「ものづくり」に応用し、可視光応答性光触媒、プラズモニック金属ナノ触媒、超親水性超撥水性薄膜、などの機能性材料を開発し、多くの触媒開発(錯体化学を含む)へ有用な指針を示すことができた。