| 研究課題/領域番号 |
62470070
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
御園生 誠 東京大学, 工学部, 教授 (20011059)
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| 研究分担者 |
樋口 精一郎 東京大学, 工学部, 助教授 (20011017)
水野 哲孝 東京大学, 工学部, 助手 (50181904)
奥原 敏夫 東京大学, 工学部, 助教授 (40133095)
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| キーワード | ヘテロポリ酸 / 固体NMR / プロトン化エタノール / V-P系複合酸化物 / ブタン酸化 |
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| 研究概要 |
本年度は、主に分子性複合酸化物であるヘテロポリ化合物を取り上げ、触媒構造、物性と触媒作用の関連の解明を目的とし、FT-IFと固体NMRによるバルク内吸収分子の活性化過程を追跡した。
(1)ヘテロポリ酸による極性分子の活性化
ヘテロポリ酸は、炭化水素等の非極性分子は吸収しないが、アルコールなどの極性分子を容易にバルク内に吸収するという分子識別能を有する。極性分子の吸収速度を系統的に調べ1)分子の塩基性、2)分子の大きさが支配因子であることを見出した。また、ヘテロポリ酸のH^+を部分的にCs^+に置換することで、吸収能を制御することができた。吸収エタノールの固体NMRとin situ FT-IRによって、バルク中には二種のプロトン化エタノール(モノマー:C_2H_5OH_2^+、ダイマー:(C_2H_5OH_2^+在することを明らかにした。さらに、昇温加熱過程でエトキシ基(C_2H_5O…)を生成を検知した。これらの化学種は脱水反応の中間体として重要なものであり、固体として取り出させた稀な例である。
(2)ブタン酸化用V-P系複合酸化物の合成
V-P系複合酸化物は、ブタンを無水マレイン酸に直接酸化する特異な機能を持ち、その中でも(VO)_2P_2O_7は、高選択的であることを既に見出している。さらに高い収率を得るため、結晶粒子形状と反応特性との関連を検討した。異なった調製法により、種々の粒子形状をもつ(VO)_2P_2O_7が合成できた。無水マレイン酸選択性は、V-O-V(=O)結合の存在する(O2O)面が発達した大きな結晶粒子で高いことがわかった。このような大きな結晶粒子は、反応中の酸化条件下でも酸化されにくく、表面においてもVが四価の状態を保持できるためと考えられる。
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