ナノ細孔内における溶媒由来の非線形現象に基づく高効率触媒反応

本研究では申請者が有するミクロ多孔質シリコン孔内へ様々な金属ナノ粒子(白金、金、銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、亜鉛等)を析出・担持させる独自の手法(孔壁の親水性・疎水性、金属錯体の電荷密度、電解液中に存在する共存イオンのサイズ等)により、キラリティーを有する中空のシリカへリックス(キラリティーを有する界面活性剤の集合体により作製された界面活性剤のへリックス構造をシランカップリングによりSiO2で被覆したもの、内径10nm、外径20nm程の管が螺旋状に巻かれているナノ構造物)内へ金属を析出させることで、反応のキラリティー選択性を有する新規金属触媒の作製に取り組んだ。申請者が有する独自の手法の観点から、還元剤を用いた無電解析出法によりシリカへリックス内(孔径10nm)へパラジウムナノ粒子を析出させることに成功した。また、金属析出条件を変化させることで、同様に無電解析出法によりシリカへリックス表面へパラジウムナノ粒子を析出させることに成功した。さらに還元剤を使わない電位制御による電解析出法により、白金板上にあるシリカへリックス表面を白金でコーティングすることにも成功した。シリカへリックスは表面がSiO2で出来ており、表面あるいは内部に金属を析出させることが非常に困難であった。本研究では申請者が有する独自の手法によりシリカへリックスの内部あるいは外部に金属が析出できたことは非常に意義がある。

本研究では申請者が有するミクロ多孔質シリコン孔内へ様々な金属ナノ粒子(白金、金、銀、パラジウム、ニッケル、コバルト、亜鉛等)を析出・担持させる独自の手法(孔壁の親水性・疎水性、金属錯体の電荷密度、電解液中に存在する共存イオンのサイズ等)により、キラリティーを有する中空のシリカへリックス(キラリティーを有する界面活性剤の集合体により作製された界面活性剤のへリックス構造をシランカップリングによりSiO2で被覆したもの、内径10nm、外径20nm程の管が螺旋状に巻かれているナノ構造物)内へ金属を析出させることで、反応のキラリティー選択性を有する新規金属触媒の作製に取り組んだ。申請者が有する独自の手法の観点から、還元剤を用いた無電解析出法によりシリカへリックス内(孔径10nm)へパラジウムナノ粒子を析出させることに成功した。また、金属析出条件を変化させることで、同様に無電解析出法によりシリカへリックス表面へパラジウムナノ粒子を析出させることに成功した。さらに還元剤を使わない電位制御による電解析出法により、白金板上にあるシリカへリックス表面を白金でコーティングすることにも成功した。シリカへリックスは表面がSiO2で出来ており、表面あるいは内部に金属を析出させることが非常に困難であった。本研究では申請者が有する独自の手法によりシリカへリックスの内部あるいは外部に金属が析出できたことは非常に意義がある。