2018 Fiscal Year Final Research Report
Design and Synthesis of Efficient Molecular Nano Catalysis by 3D Active Site Control
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
満留 敬人 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (00437360)
平野 雅文 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70251585)
本倉 健 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (90444067)
高谷 光 京都大学, 化学研究所, 准教授 (50304035)
高尾 昭子 (稲垣昭子) 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (00345357)
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| Research Collaborator |
WADAYAMA TOSHIMASA
TODOROKI NAOTO
TAKAYA HIKARU
INAGAKI AKIKO
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 触媒・化学プロセス / 合成化学 / 有機金属化学 / 分子触媒化学 / 触媒設計学 / 協奏機能表面 / 環境調和型合成手法 / 効率炭素－炭素結合形成 |
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| Outline of Final Research Achievements |
Synthesis, reaction chemistry of reactive organometallic species (V, Ti, Ru) for efficient C-C bond formations (olefin dimerization, polymerization, metathesis, linear cross-dimerization) have been explored. Highly active, thermally robust V catalysts for ring-opening metathesis polymerization, solution XAS analysis method for exploring active species in V catalysts for ethylene dimerization, polymerization and for dehydrogenative coupling using Pd-Cu catalysts, have been demonstrated. New nano-structured catalysts, exhibiting unprecedented high catalyst performances for green sustainable organic transformations under mild conditions (core-Pd/shell-Ag, core-Au/shell-CeO2 nanoparticles), and Pt-V bimetallic nanoparticle catalyst that enables amide reduction under mild conditions, have been demonstrated. An interaction of bifunctional catalyst surface with Rh complex and organic base was conducted through measurement of X-ray reflectivity measurement of a model catalyst surface (SiO2).
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| Free Research Field |
触媒化学・有機金属化学・分子触媒化学・触媒設計学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
従来の触媒開発ではモデル実験や反応解析を基に活性種解析・触媒設計に取り組んでいたが、本研究では新学術領域研究で測定班や理論班との連携を通じた複数の測定法による多面的な測定・解析でナノ触媒の正確かつ多角的な「３Ｄ活性サイトイメージング」が実現可能となった。
触媒活性サイトの解析結果を基盤に、次世代の環境低負荷社会の構築に有用な高性能触媒・革新的反応・基幹技術の創成に成功し、有用な設計指針・方法論・学理を提案した。さらに、新学術内の連携を通じて、今迄の測定法では不可能であった（観測できなかった）、バナジウム触媒溶液の活性種解析を可能とする新手法（溶液XAFS法）を確立した。
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