パラジウム－希土類金属間化合物ナノ粒子による炭素―炭素クロスカップリング反応

使用钯-稀土金属间化合物纳米粒子的碳-碳交叉偶联反应

基本信息

批准号：
18F18361
负责人：
細野秀雄
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-10-12 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18361/
关键词：
Suzuki-coupling reaction Single atom catalyst Hydrogenation reaction Ni-based catalysts Metal nitrides Nitrogen vacancy Ammonia synthesis Rare-earth elements Low work function High carrier density Intermetallic electride Pd系不均一触媒 N

项目摘要

Based on the topic of our JSPS project, we developed a series of Pd-bearing intermetallic catalysts, including Y3Pd2 electride, and Y3Pd, Y3Pd4, YPd3 compounds, in which Pd actives sites were implanted into the intermetallic crystal lattice with low work function and high carrier density features. All of them showed extremely chemical stability and served as efficient catalysts for Suzuki coupling reactions. Besides the Pd intermetallic catalysts, we also proposed a new strategy for trapping Pt single atoms through the coulomb interaction between Pt anions and positively charged surface cavities of C12A7. The stabilized Pt single atoms exhibited exceptionally high thermal stability and superior catalytic activity for the hydrogenation of nitroarenes. After these two works, we moved our focus on metal nitride catalysts for ammonia synthesis. We made an intriguing discovery that the combination of nickel and lanthanum nitride enables stable and highly efficient ammonia synthesis. After that, we continuously established a general rule for the design of nitride-based catalysts towards ammonia synthesis, and demonstrate that nitrogen vacancy formation energy as the key factor that affect the reaction barrier of the rate determining step of the ammonia synthesis process.

基于我们的JSP项目的主题，我们开发了一系列具有PD的金属间催化剂，包括Y3PD2 Electride和Y3PD，Y3PD4，YPD3化合物，其中PD活性站点植入具有低功能和低载体功能和高载体密度的金属间晶状体中。它们都表现出极其化学稳定性，并用作有效的铃木耦合反应催化剂。除了PD金属间催化剂外，我们还提出了一种新的策略，以通过PT阴离子和C12A7的正电荷表面腔之间的库仑相互作用将PT单原子捕获。稳定的PT单原子表现出极高的热稳定性和用于硝化氢化的优质催化活性。在这两件作品之后，我们将重点放在金属氮化物催化剂上进行氨合成。我们提出了一个有趣的发现，即镍和氮化液的组合可以实现稳定且高效的氨合成。之后，我们不断地建立了一个基于氮化物催化剂针对氨合成的催化剂的一般规则，并证明了氮空位形成能量是影响氨合成过程速率确定步骤的反应屏障的关键因素。

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）

Electride Compounds for Advanced Catalytic Applications

用于高级催化应用的电子化合物

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ye Tian-Nan;Lu Yangfan;Xiao Zewen;Li Jiang;Nakao Takuya;Abe Hitoshi;Niwa Yasuhiro;Kitano Masaaki;Tada Tomofumi;Hosono Hideo;Tian-Nan Ye
通讯作者：
Tian-Nan Ye

Intermetallic ZrPd3-Embedded Nanoporous ZrC as an Efficient and Stable Catalyst of the Suzuki Cross-Coupling Reaction

DOI：
10.1021/acscatal.0c03416
发表时间：
2020-11
期刊：
ACS Catalysis
影响因子：
12.9
作者：
Yangfan Lu;Tiannan Ye;Sang-Won Park;Jiang Li;M. Sasase;H. Abe;Y. Niwa;M. Kitano;H. Hosono
通讯作者：
Yangfan Lu;Tiannan Ye;Sang-Won Park;Jiang Li;M. Sasase;H. Abe;Y. Niwa;M. Kitano;H. Hosono