金属コロイド触媒を用いる二酸化炭素の可視光誘起多電子還元

使用金属胶体催化剂可见光诱导多电子还原二氧化碳

• 批准号: 07228213
• 负责人: 戸嶋 直樹
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07228213/
• 关键词: 金属コロイド触媒; 二酸化炭素; 光還元; 多電子移動; メタン; ミセル; リポソーム; 電子移動速度

1)これまで、ポリ(N-ビニル-2-ピロドリン)(PVP)のような水溶性高分子に保護された白金およびルテニウムコロイドを触媒に用いて、二酸化炭素の可視光誘起多電子還元に成功してきたことを踏まえ、今年度は、更に界面活性剤ミセルやリポソームに包埋させた白金やルテニウムコロイドを調製し、これらを触媒とする可視光誘起多電子還元を検討した。その結果、メタン生成量、水素生成量とも中性のポリエチレングリコールモノラウレート(C_<12>EO)あるいはリポソームを用いたときPVPの場合よりも高活性を示すことが明らかになった。これは、ミセルやリポソームの作る疎水場がメチルビオロゲンカチオンラジカルの金属コロイドへの接近を促進するためと考えられる。2)NaH^<13>CO_3を炭素源に用いて可視光誘起多電子還元を行うと^<13>CH_4が生成することを確認できた。C_<12>EO-Ruコロイドを用いたとき、^<13>CH_4は65%に達したが、このとき^<12>CH_4が副成していた。この^<12>CH_4は、EDTEの分解で生成した^<12>CO_2に由来すると考えられる。3)金属コロイドを用いた可視光誘起伝達系で、金属コロイドに金/白金2元金属クラスターを用いると、金自身はもとより白金コロイドよりも高効率で多電子還元が起こった。この反応のダイナミクスを検討したところ、光照射で生成したメチルビオロゲンカチオンラジカルから金属コロイドへの電子伝達速度が、金/白金2元金属コロイドで最大となり、この電子移動速度により、還元生成物である水素の生成速度が規定されていることが明らかとなった。

1) こ れ ま で, ポ リ (N - ビ ニ ル - 2 - ピ ロ ド リ ン) (PVP) の よ う な water-soluble polymer に protection さ れ た platinum お よ び ル テ ニ ウ ム コ ロ イ ド を catalyst に with い て, acidification carbon の visible light induced electronic yuan に also more successful し て き た こ と を tread ま え, our は, more に interface active tonic ミ セ ル や リ ポ ソ ー ム に package Youdaoplaceholder0 platinum や テニウムコロ テニウムコロ ドを ドを ドを modulated とする, <s:1> れらを catalyst とする visible light induced multi-electron reducers を検 to obtain た. そ の results, メ タ ン generation, water element generation と も neutral の ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル モ ノ ラ ウ レ ー ト (C_ < 12 > EO) あ る い は リ ポ ソ ー ム を with い た と き PVP の occasions よ り も highly active を shown す こ と が Ming ら か に な っ た. こ れ は, ミ セ ル や リ ポ ソ ー ム の as る 疎 water yards が メ チ ル ビ オ ロ ゲ ン カ チ オ ン ラ ジ カ ル の metal コ ロ イ ド へ の near を promote す る た め と exam え ら れ る. 2) NaH ^ < 13 > CO_3 を carbon source に with い て visible light induced many electronic line also yuan を う と ^ < 13 > CH_4 が generated す る こ と を confirm で き た. C_ < 12 > EO - Ru コ ロ イ ド を with い た と き, ^ < 13 > CH_4 は 65% に し た が, こ の と き ^ < 12 > CH_4 が vice into し て い た. <s:1> <s:1> ^<12>CH_4 た, EDTE <s:1> decomposition で generates た た^<12>CO_2に origin すると examination えられる 3) metal コ ロ イ ド を with い た visible light induced 伝 da で, metal コ ロ イ ド に 2 yuan gold/platinum metal ク ラ ス タ ー を with い る と, gold itself は も と よ り platinum コ ロ イ ド よ り も high working rate で electron yuan also が up こ っ た. こ の anti 応 の ダ イ ナ ミ ク ス を beg し 検 た と こ ろ, light で generated し た メ チ ル ビ オ ロ ゲ ン カ チ オ ン ラ ジ カ ル か ら metal コ ロ イ ド へ の electronic が 伝 up to speed, 2 yuan gold/platinum metal コ ロ イ ド で biggest と な り, こ の electronic speed に よ り, yuan products also で あ る water element の が generating speed regulation さ れ て い る こ と が Ming Youdaoplaceholder0 となった.

项目成果

Naoki TOSHIMA: "Photosensitized Reduction of Carbon Dioxide in Solution Using Noble Metal Clusters for Electron Transfer" Z. Naturforsch.50A. 283-291 (1995)

Naoki TOSHIMA：“使用贵金属簇进行电子转移，光敏还原溶液中的二氧化碳”Z. Naturforsch.50A。

戸嶋直樹: "金属コロイドの構造と触媒機能" 材料科学. 31. 265-273 (1995)

Naoki Toshima：“金属胶体的结构和催化功能”材料科学 31. 265-273 (1995)。

Tetsu YONEZAWA: "Mechanistic Consideration of Formation of Polymer-Protected Nanoscopic Bimetallic clusters" J. Them. Soc., Faraday Trans.91. 4111-4119 (1995)

Tetsu YONEZAWA：“聚合物保护的纳米双金属簇形成的机理考虑”J.them。

米澤 徹: "両親媒性分子の作る組織場中の金属超微粒子" 高分子論文集. 52. 809-820 (1995)

Toru Yonezawa：“两亲性分子在组织场中产生的超细金属颗粒”Kobunshi Ronshu。52. 809-820 (1995)。