2016 Fiscal Year Research-status Report
光触媒作用を利用する水素ガスフリーなヘテロ結合の選択的開裂
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16K18292
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
今村 和也 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 助教 (30750624)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 選択的開裂 / パラジウム / 光触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は金属助触媒担持型酸化チタン（TiO2）を光触媒として利用し，ヘテロ結合（C-O, C-N, C-S）の選択的な切断を目的とするものである．平成28年度は研究実施計画に従い，本反応に活性を示す触媒を検討し，以下の結果を得た．
１）C-O結合を有するモデル化合物として，ベンジルフェニルエーテルを選択し，様々な金属ナノ粒子を助触媒として検討した．その結果，白金族金属；白金（Pt），ロジウム（Rh），ルテニウム（Ru），パラジウム（Pd）を担持したTiO2が本反応に活性を示し，トルエンとフェノールが１：１で生成した．中でもPdを担持したTiO2（Pd-TiO2）が非常に高い活性を示すことを見出した．２）溶媒兼正孔捕捉剤として様々な低級アルコールを検討し，2-プロパノールと水の混合溶液を使用した時に高い活性を示すことを見出した．メタノールを使用すると初期活性は高いものの，数時間の反応によって活性の低下がみられた．これに対し，2-プロパノール水溶液系では見られなかった．また，水の添加による活性の向上はメタノールでは見られす，現在は，水の効果と活性低下の原因について検討中である．３）数種類のブランク反応と，水素ガスを導入した実験により，本反応では光触媒的に生成した活性水素主による水素化と，光触媒的に生成した水素による熱触媒的な水素化が同時に起こっていることが示唆された．すなわち，室温では水素ガスによる水素化も進行することが明らかとなった一方，低温では熱触媒的水素化の速度が非常に遅いにもかかわらず光照射によって室温とほぼ同じ活性を示すことを見出した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
大学の異動によって研究設備が大きく変わり，反応装置と分析装置を立ち上げるのに時間と資金がかかった．さらに，学生もついていなかったため当初の計画ほど研究を進めることができなかった．特に，気相雰囲気の分析や担持量の検討が遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度では光照射装置を購入し，新たな研究室での光触媒反応装置と基本的な分析機器を立ち上げることができた．今年度は水素を分析するために必要なGCの立ち上げや，キャラクタリゼーションを外部に委託することで，遅れを取り戻し，計画通りに遂行する予定である．
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| Causes of Carryover |
大学の異動により予定していた学会に出ることができなかったため旅費の使用予定が大きく変わってしまった．また，研究室立ち上げによって研究自体が予想通りに進まなかったため，論文をまとめることができず，英文校正に使用する予定であった謝金を次年度にまわすこととなった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度には学会発表と論文執筆を積極的に行うため旅費と英文校正費として使用することになる．
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