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2009 Fiscal Year Annual Research Report

光触媒化学変換に基づく高効率エアロビック選択酸化反応プロセスの開発

Research Project

Project/Area Number 19360365
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田中 庸裕  Kyoto University, 工学研究科, 教授 (70201621)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宍戸 哲也  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80294536)
佐藤 徹  京都大学, 福井謙一研究記念センター, 准教授 (70303865)
Keywords次世代光触媒 / 選択酸化 / アルカン酸化 / アルケン酸化 / アルコール酸化 / 二酸化炭素還元
Research Abstract

(1)低級アルケンの気相酸化:シリカ担持酸化物上における,プロピレンから酸化プロピレン生成のメカニズムについて反応速度論,リン光スペクトルの解析等により調べた結果,低担持酸化バナジウムでは,二種類の活性種が存在する事が分かった。1つはオリゴマーのVO4四面体種であり,今ひとつはモノマーのVO4種である。前者は,プロピレンとの相互作用が強く主にアセトアルデヒド,アクロレイン等を生成するが,後者は酸化プロピレンを生成するものである。高表面積シリカにおいては,0.1wt%の担持量がVO4モノマー種の比率が高く,エポキシドへの選択性は50%となる。
(2)アルケンの液相酸化:ある種の鉄ポリフルフィリンはソーレー帯の励起により,一重項酸素を発生し自動酸化を促す事が知られていたが,本研究においては,溶液中にて鉄ポルフィリンをハイドロタルサイト等の塩基性固体と共存させる事によりアルケンのエポキシ化に活性な触媒反応系を構築する事に成功した。固体塩基の共存により,鉄ポルフィリンのアキシャル位の塩素イオンが水酸イオンに変化し,反応が進行するのである。
(3)アルコールの液相酸化:ニオブ酸化物に銅を微量担持した触媒は,アルコールの光酸化的脱水素反応に高い活性を示す。1-フェニルエタノールにおいては,ニートの反応においてアセトフェノンを定量的に生成する事ができる。ニオブ酸化物上において銅は,「2価-3価」の酸化還元を繰り返しており,いわば,電子のリザーバーとして働くとともに,ケトン,アルデヒドの脱離を促進する。これにより,反応の律速段階は光吸収過程となる。また,380nmの波長の光の照射において,見かけの量子収率が30%を越える事は特筆すべきである。

  • Research Products

    (15 results)

All 2010 2009

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Photocatalytic Reduction of CO2 Using H2 As Reductant over ATaO3 Photocatalyst (A=Li, Na, K)2010

    • Author(s)
      K.Teramura, S.Okuoka, H.Tsuneoka, T.Shishido, T.Tanaka
    • Journal Title

      Kentaro Teramura, Shin-ichi Okuoka, Hideo Tsuneoka, Testuya Shishido, and Tsunehiro Tanaka

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic In Situ Observation of Automotive Catalysts for Emission Control Using X-ray Absorption Fine Structure2009

    • Author(s)
      Y.Nagai, K.Dohmae, K.Teramura, T.Tanaka, G.Guilera, K.Kato, M.Nomura, H.Shinjoh, S.Matsumoto
    • Journal Title

      Catal.Today 145

      Pages: 279-287

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High Sustainability of Cu-Al-Ox Catalysts against Daily Start-up and Shut-down (DSS)-like Operation in the Water Gas Shift2009

    • Author(s)
      T.Shishido, S.Nishimura, Y.Yoshinaga, K.Ebitani, K.Teramura, T.Tanaka
    • Journal Title

      Catal.Commun 10

      Pages: 1057-1061

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bronsted Acid Generation over Alumina-Supported Niobia by Calcination at 1173K2009

    • Author(s)
      T.Shishido, T.Kitano, K.Teramura, T.Tanaka
    • Journal Title

      Catal.Lett 129

      Pages: 383-386

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size Controlled Synthesis of Gold Nanoparticles by Porphyrin with Four Sulfur Atoms2009

    • Author(s)
      J.Ohyama, Y.Hitomi, Y.Higuchi, T.Tanaka
    • Journal Title

      Top.Catal 52

      Pages: 852-859

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Active Center Induced by Vibronic Interactions in V2O5/SiO22009

    • Author(s)
      T.Sato, N.Iwahara, K.Tokunaga, K.Tanaka, T.Tanaka
    • Journal Title

      Top.Catal 52

      Pages: 808-812

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pore-Size Dependence of the Acidic Property of Mesoporous Silica FSM-162009

    • Author(s)
      T.Yamamoto, S.Mori, T.Shishido, J.Kawai, T.Tanaka
    • Journal Title

      Top.Catal 52

      Pages: 657-663

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mechanism of Photooxidation of Alcohol over Nb2O52009

    • Author(s)
      T.Shishido, T.Miyatake, K.Teramura, Y.Hitomi, H.Yamashita, T.Tanaka
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.C 113

      Pages: 18713-18718

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Support on the Suppression of Hot Spot Formation in the Partial Oxidation of Methane2009

    • Author(s)
      T.Shishido, R.Morishima, Y.Yoshinaga, S.Hasegwa, T.Tanaka
    • Journal Title

      Chem.Lett 38

      Pages: 720-721

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In Situ Time-Resolved Energy-Dispersive XAFS Study on Reduction Behavior of Pt supported on TiO2 and Al2O32009

    • Author(s)
      T.Shishido, H.Asakura, F.Amano, T.Sone, S.Yamazoe, K.Kato, K.Teramura, T.Tanaka
    • Journal Title

      Catal.Lett 131

      Pages: 413-418

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of the Reaction Mechanism of Selective Photooxidation of Cyclohexane over V2O5/Al2O32009

    • Author(s)
      Kentaro Teramura, Tai Ohuchi, Tetsuya Shishido, Tsunehiro Tanaka
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.C 113

      Pages: 17018-17024

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photocatalytic Aerobic Epoxidation of Alkenes under Visible Light Irradiation by an Iron(III) Porphyrin with Mg-Al Hydrotalcite Anionic Clay2009

    • Author(s)
      Kentaro Teramura, Kentaro Ogura, Testuya Shishido, Hideo Tsuneoka
    • Journal Title

      Catal.Lett 38

      Pages: 1098-1101

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparation of deNOx photocatalyst for low temperature photo-SCR2010

    • Author(s)
      T.Tanaka
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Eco-materials Processing and Design (ISEPD2010)
    • Place of Presentation
      Osaka Prefecture University
    • Year and Date
      2010-01-10
  • [Presentation] Mechanism of Photocatalytic Selective Oxidation of Alcohols over Nb2O52009

    • Author(s)
      T.Tanaka, T.Ohuchi, T.Miyatake, Y.Hitomi, T.Shishido
    • Organizer
      Internatinal Symposium on Catalysis and Fine Chemical 2009
    • Place of Presentation
      Koria University, Soul 韓国
    • Year and Date
      2009-12-15
  • [Presentation] Photo-SCR of NO with Ammonia over TiO2 Photocatalysts2009

    • Author(s)
      T.Tanaka
    • Organizer
      TiO2-14, Niagara Falls Convention Center, Niagara Falls
    • Place of Presentation
      The Conference Center Niagara
    • Year and Date
      2009-10-06

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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