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空間配置を制御した金属ナノ粒子のゲル微粒子内部への固定化による機能性触媒の創製

通过将金属纳米颗粒固定在具有受控空间排列的凝胶颗粒内来创建功能催化剂

基本信息

批准号：
15J11533
负责人：
呉羽拓真
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Shinshu University
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
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題の目的のひとつである異種ナノ粒子とハイドロゲル微粒子の複合体合成技術の確立において、新たな合成方法で新奇ポリマー/ポリマー複合ゲル微粒子を開発し、ハロゲン化合物を自在に内包/放出できるキャリア―の提案につながった。特に、金属ナノ粒子と同様に水に溶解しない固体状高分子ナノ粒子をハイドロゲル微粒子に複合化させたことで、触媒反応時のゲル微粒子の構造と触媒反応基質分子の拡散性の関係を解明できる糸口をつかんだ。本検討は学術論文として3報受理された。さらに、本課題の大きな目的である金属ナノ粒子複合ゲル微粒子触媒の開発にも成功し、触媒反応中または再利用するための回収時に凝集しないゲル微粒子触媒を提案した。ここでは金属ナノ粒子の空間配置を制御し、ハイドロゲル微粒子内部に固定化させる手法を用いて、金属ナノ粒子の粒子内固定位置が触媒活性に与える影響を調査した。特に、固体状高分子微粒子の周りに水和するゲル層を付与したコアシェル型のゲル微粒子を用いて固体状コア微粒子表面にのみ金属ナノ粒子が存在するように空間配置を制御した。ここでは金ナノ粒子を選択し、触媒反応としてモデルとなるp-nitrophenolの還元反応を用いた。その結果、特に担持されていないフリーの金ナノ粒子およびゲル層がない固体状微粒子表面に担持されている金ナノ粒子を用いた場合、触媒反応中に微粒子間の凝集が発生し、再利用性が低い事がわかった。一方、コアシェルゲル微粒子に担持された金ナノ粒子触媒を用いると、触媒活性は大きく変化しないが、常に分散状態で回収が容易であるため高い再利用性を示すことを見出した。本検討結果は学術論文として提出中であり、触媒である金属ナノ粒子の空間配置を制御する意義を見出せた成果であると言える。

The object of this subject is to establish a novel synthesis method for heterogeneous particles and composite particles, and to develop a novel method for the synthesis of heterogeneous particles and composite particles. In particular, the relationship between the structure of metal particles and the dispersion of catalyst particles and catalyst particles in the case of catalyst reaction has been clarified. This paper discusses the acceptance of academic papers and papers. In this paper, the main purpose of the present invention is to develop metal particle composite catalyst, and to improve the efficiency of catalyst recycling. This paper investigates the influence of the method of controlling the spatial arrangement of metal particles and the immobilization of metal particles on the catalytic activity. In particular, solid polymer particles have been assigned a layer of water and a layer of metal particles on the surface of solid polymer particles. This is the first time that a metal particle has been selected, a catalyst has been used, and a catalyst has been used. As a result, in particular, when gold particles are supported on the surface of solid fine particles, aggregation between fine particles occurs in catalyst reaction, and recycling is low. The catalyst activity is high, and it is easy to recover in a dispersed state. The results of this study are significant for the spatial distribution of metal particles in academic papers.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Hydrogel Microspheres for Selective Separation of Halogen Compounds

用于选择性分离卤素化合物的水凝胶微球

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shusuke Matsui;Takuma Kureha;Yasuhisa Nagase;Kosuke Okeyoshi;Ryo Yoshida;Takaaki Sato;and Daisuke Suzuki;Takuma Kureha and Daisuke Suzuki
通讯作者：
Takuma Kureha and Daisuke Suzuki

血液適合性ナノ粒子複合ゲル微粒子の分子分離挙動

血液相容性纳米粒子复合凝胶微粒的分子分离行为