分子認識人工酵素機能を付加した界面での光触媒設計と構造・機能相関の研究

光催化剂设计及其与分子识别人工酶功能界面结构-功能关系研究

• 批准号: 14050030
• 负责人: 岩澤 康裕
• 金额: $ 1.86万
• 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050030/
• 关键词: 固定化金属錯体触媒; 分子認識; 触媒表面設計; 構造解析; EXAFS; 水素化触媒作用; 光誘起電子放出; キャラクタリゼーション

界面におけるナノ組織構造体では、原子・分子あるいは固体などでは見いだすことのできない、また従来にはない構造や物性そして触媒機能を創出することができる。本研究では、生体酵素システムを越える光触媒反応系の実現のために、界面を媒体とする無限の展開が可能な人工酵素型の分子認識能を持つMolecular Imprinting触媒を構築し、新光触媒機能の創出を図った。さらに時間分解エネルギー分散型X線吸収微細構造(DXAFS)法及び光電子放出顕微鏡(PEEM)を用いて表面構造及び電子状態ダイナミクスを追跡した。その結果、界面を利用したMolecular Imprinting触媒の設計に成功した。新規触媒では、反応分子のメチル基、エチル基を識別することが可能であり、さらに通常のRh錯体の触媒に比べて約50倍も活性が高いことを見いだした。一方、Ag-Ni/Si(100)上のUV照射PEEM像の新規現象を発見した。30・m幅のAg-Ni格子パターンをSi(100)上に形成させUV光を照射すると、放出電子収量が時間と共に変化し、それまで明るく観察されていたAg領域が次第に暗くなり、相対的に暗く観察されていたNi領域が明るくなり、光照射後約14分で輝度が逆転する表面ナノ構造の関与する光誘起現象と思われる。さらに、時間分解DXAFSにより、表面上のRuクラスターの構造ダイナミクスを追跡することに成功し、従来法では得られないクラスター骨格変化の時間スケール、結合の形成/切断の順序、及びそれらのアレニウスパラメーターが明らかにされた。

Interface に お け る ナ ノ organization constructs で は, atoms, molecules あ る い は solid な ど で は see い だ す こ と の で き な い, ま た 従 to に は な い tectonic や property そ し て catalytic function を hit す る こ と が で き る. This study で は, body enzyme シ ス テ ム を more え る photocatalytic anti 応 is の be presently の た め に, interface を media と す る possibilities の launched が な type artificial enzymes の Molecular recognition can を hold つ Molecular Imprinting catalyst を build し, xinguang catalytic function の hit を 図 っ た. さ ら に time breakdown エ ネ ル ギ ー dispersible X-ray 収 absorption fine structure (DXAFS) method and released び photoelectron 顕 micro mirror (PEEM) を い て surface structure and state び electronic ダ イ ナ ミ ク ス を tracing し た. Youdaoplaceholder0 そ results, interface を using the <s:1> たMolecular Imprinting catalyst <e:1> design に successful <s:1> た. New rules on catalytic で は, anti 応 molecular の メ チ ル base, エ チ ル base を recognition す る こ と が may で あ り, さ ら に usually の Rh misprinted の catalyst に than べ て about 50 times も activity が high い こ と を see い だ し た. On the first side, the <s:1> UV-irradiated PEEM image on Ag-Ni/Si(100) shows a new regulation phenomenon を with た た. Of 30 m. の Ag - Ni grid パ タ ー ン を に on Si (100) formed さ を せ UV light irradiation す る と, emit electronic 収 が と common に - し, そ れ ま で Ming る く 観 examine さ れ て い た が Ag field and sizable に dark く な り, phase of seaborne に dark く 観 examine さ れ て い た Ni field が Ming る く な り, about 14 points after light で luminance が The reverse 転する surface ナノ structure <s:1> is related to the する light-induced phenomenon と thought われる. さ ら に, time decomposition DXAFS に よ り, surface の Ru ク ラ ス タ ー の tectonic ダ イ ナ ミ ク ス を tracing す る こ と に し success, 従 to で は have ら れ な い ク ラ ス タ ー bone - the の time ス ケ ー ル, combined の form/cut の sequence, and び そ れ ら の ア レ ニ ウ ス パ ラ メ ー タ ー が Ming ら か に さ れ た.

项目成果

A.Yamaguchi, A.Suzuki, T.Shido, Y.Iwasawa et al.: "In Situ Time Resolved Energy-Dispersive X-ray Absorption Fine Structure Study on the Decarbonylation Processes of Mo(CO)6 Entrapped in NaY and HY zeolites"J. Phys. Chem. B. 106. 2415-2422 (2002)

A.Yamaguchi、A.Suzuki、T.Shido、Y.Iwasawa 等人：“原位时间分辨能量色散 X 射线吸收精细结构研究 NaY 和 HY 沸石中 Mo(CO)6 脱羰过程

H.Yasufuku, Y.Ohminami, Y.Iwasawa et al.: "Observation of Energy-filtered Image for X-ray Photoemission Electron Microscopy (EXPEEM) Using a retarding Wien-Filter Energy Analyzer"Chem. Lett.. 252-256 (2002)

H.Yasufuku、Y.Ohminami、Y.Iwasawa 等人：“使用延迟维恩滤波器能量分析仪观察 X 射线光电发射电子显微镜 (EXPEEM) 的能量过滤图像”Chem。

M.Tada, T.Sasaki, T.Shido, Y.Iwasawa: "Design, characterization and performance of a molecular imprinting Rh-dimer hyderogenation catalyst on a SiO2 surface"Phys. Chem. Chem. Phys.. 4. 5899-5909 (2002)

M.Tada、T.Sasaki、T.Shido、Y.Iwasawa：“SiO2 表面分子印迹 Rh-二聚体加氢催化剂的设计、表征和性能”Phys。

M.Tada, T.Sasaki, Y.Iwasawa: "Novel SiO2-attached molecular-imprinting Th-monomer catalysts for shape-selective hydrogenation of alkenes ; preparation, characterization and performance"Phys. Chem. Chem. Phys.. 4. 4561-4574 (2002)

M.Tada、T.Sasaki、Y.Iwasawa：“用于烯烃选形加氢的新型 SiO2 分子印迹 Th 单体催化剂；制备、表征和性能”Phys。

A.Suzuki, M.Tada, T.Sasaki, T.Shido, Y.Iwasawa: "Design of catalytic sites at oxide surfaces by metal-complex attaching and molecular imprinting techniques"J. Mol. Catal. A : Chemical. 182-183. 125-136 (2002)

A.Suzuki，M.Tada，T.Sasaki，T.Shido，Y.Iwasawa：“通过金属络合物附着和分子印迹技术设计氧化物表面的催化位点”J。