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

基于纳米孔内溶剂诱导非线性现象的高效催化反应

• 批准号: 14J04192
• 负责人: 幸田 吏央
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04192/
• 关键词: 金属析出; 触媒

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。

In this study, the applicant has obtained porous particles and metal particles.(Platinum, gold, silver,(Hydrophilicity of pore wall, water content, charge density of metal complex, presence of blue shift in electrolyte, etc.) The composition of the composition of the interfacial active agent is composed of SiO2 coating, 10nm inner diameter and 20nm outer diameter tube, spiral structure, metal precipitation and selectivity. The applicant has a unique method for precipitation of small particles in the pore size of 10nm. The conditions for metal precipitation were changed, and the electroless precipitation method was successful. In addition, the electrolytic precipitation method is used to control the surface of platinum. It is very difficult to precipitate metal on the surface of SiO2. This study is based on the applicant's unique approach to the internal and external precipitation of metals.