使用可定制的多钒酸盐构建扩展骨架结构-猫眼课题宝

使用可定制的多钒酸盐构建扩展骨架结构

批准号：

15F15034

负责人：

大塩寛紀

金额：

$1.47万

依托单位：

University of Tsukuba

依托单位国家：

日本

项目类别：

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

财政年份：

2015

资助国家：

日本

项目状态：

已结题

起止时间：

2015-10-09 至 2018-03-31

来源：

https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15034/

关键词：

ポリ酸モリブデンタングステンハイブリッドＰＯＭ光酸化触媒電解触媒酸化還元異種金属イオンハイブリッドPOM 多核錯体光触媒磁性電気化学的性質 POM-MOF ポリオキソバナデート

项目摘要

项目成果

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水中で高原子価のモリブデン（ＶＩ）やタングステン（ＶＩ）イオンはオキソ酸になり、これが集積しポリオキソ酸（ＰＯＭ＝Ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅ）になる。ＰＯＭは構造の多様性や触媒の観点から精力的に研究されてきたが、近年、ヘテロ金属イオンの導入やＰＯＭの集積法が開発され、分子磁性材料や新触媒機能材料として注目を集めている。これまでに、我々は｛Ｓｅ２Ｗ１２｝が高度に制御された反応条件下において｛Ｍｎ４Ｓｅ４Ｗ２４｝、｛Ｓｅ６Ｗ３９｝、｛Ｓｅ８Ｗ４８｝、｛Ｐｄ１０Ｓｅ１０Ｗ５２｝を生成することを見出している。これは、ＰＯＭへのヘテロ金属イオンの導入とＰＯＭの集積化を同時になし得た独創的な研究である。本研究では、この研究成果をもとに新規光触媒の開発を目指し、バナジウムイオンを含む酸化還元活性なオキソバナデートやヘテロ金属ＰＯＭをもちい、金属錯体と融合させたハイブリッドＰＯＭを構築し、触媒機能を制御可能な化合物群を開拓することを目的として研究を進めた。欠損型ＤａｗｓｏｎＰＯＭに有機部位を導入したハイブリッドＰＯＭを新規合成し、光励起によって高効率な酸化触媒となることを見出した。特に光触媒反応の研究として、インディゴの酸化反応を詳しく検討した結果、ハイブリッド化することで可視光領域での励起効率が上昇し、高効率な光酸化反応を示すことが明らかとなった。この成果は、ＰＯＭの光触媒反応における有機部位を導入したことによる励起エネルギーの精密制御を達成した例であり、ハイブリッドＰＯＭの光触媒研究の中でも先駆的な研究成果となった。今後はこの成果をもとに、配位子の変換などを検討することで、より高効率な光酸化触媒の開発が期待される。

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