共生応用化学科HP >> 研究室 >> 触媒化学研究室

触媒化学研究室

http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb12/
shimazu
ichikuni
hara

教授 島津 省吾
(工学部6号棟108号室)

准教授 一國 伸之
(工学部6号棟112号室)
助教 原 孝佳
(工学部6号棟111号室)

研究内容

  1. ホスト・ゲスト材料の設計と分子認識触媒への応用(島津・原・一國)

    粘土鉱物層間内に構造規制能を有する
    新規な錯体を固定化

    粘土鉱物という層状の化合物に,有機金属錯体を固定し新たな触媒として活用しています。分子設計した錯体を粘土層間に組み込むと,層間隔をサブナノスケールで制御できるようになり,分子認識能性が飛躍的に向上し,均一系触媒を凌駕する選択性が発現します。合成した新規触媒を用いて,分子の右手・左手を作り分けることが可能となります。


  2. 無機結晶を利用した新規固体触媒の開発と自然共生型物質変換への応用(島津・原・一國)

    粘土化合物の層間を柔軟な反応場として利用した触媒設計 (金属錯体?粘土ナノ複合体触媒の開発)

    Pd/Ni-Znは酸素分子によるアルコール酸化反応に有効な固体触媒になります。Ni-Zn層間内という特異な反応場に導入されたPd2+種は反応前後で構造変化しないため分離・回収・再使用が可能です。

    無機結晶表面に,触媒活性を有する金属種を精密に設計することで新規な不均一系触媒を開発しています。得られた触媒は,究極の酸化剤である分子状酸素を利用したオレフィンからのエポキシド合成,アルコールからのカルボニル化合物の合成などの高難度酸化反応へと利用しています。さらに,これらの技術を応用することで,セルロースからバイオ燃料製造等の自然共生型物質変換プロセスの触媒開発も目指しています。


  3. 前遷移金属触媒の表面ナノ構造設計とダイナミック構造解析(一國・原・島津)

    反応ガス流通下900℃で測定したXAFSデータ(Nbが構造変化する様子を可視化)

    前遷移金属カーバイド,ナイトライドは貴金属の代替として有力視されていますが,これらを担体表面上にナノスケールで設計することで新たな触媒へと活用しています。また,XAFSという手法を利用して,反応中の触媒のダイナミックな構造変化を原子レベルで明らかにしています。これにより新たな触媒設計への指針を得ています。 またナノ空間内への光触媒の設計を行い,炭化水素の光メタセシス反応へと応用しています。ナノ構造の違いにより,光触媒反応の選択性を制御することが可能となっています。