遷移金属含有エレクトライドを用いた非担持型触媒の開発

使用含过渡金属的电子化合物开发无载体催化剂

• 批准号: 18J00745
• 负责人: 魯 楊帆
• 金额: $ 2.33万
• 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: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J00745/
• 关键词: エレクトライド; 鈴木カップリング反応; パラジウム; ナノ化; 金属間化合物; アンモニア合成触媒; 選択的水素化反応触媒; モット絶縁体

一般的な不均一系触媒は遷移金属などの活性種と酸化物などの担体によって構成される。担体はPd等の貴金属を分散させる役割を持つものの、一般に担体と活性種の相互作用は弱く、触媒サイクルに寄与しない。一方、近年当グループが報告したRu/C12A7:e-等の触媒は担体が電子供与や水素吸蔵を通して触媒活性を大きく向上し、担体のアクティブな効果の重要性が認識されつつある。申請者は触媒サイクルにおける担体の効果に着目し材料設計を行いNi/LaNとPd-ZrCを開発し、アンモニア合成及び鈴木カップリング等の重要な触媒反応で顕著な成果を挙げた。Ni/LaN触媒においてNiとLaNのそれぞれ異なる機能に着眼し、アンモニア合成において窒素と水素の活性化を空間的に分離することを着想した。本触媒においてLaNは窒素の吸収・活性化に寄与する一方Ni上では水素の開裂が進行し、その界面でアンモニアが発生する。この機構は「双活性点モデル」として今後の廉価なアンモニア触媒開発の重要な指標になるものと期待される。またPd-ZrC触媒では高表面積ZrC上でZrPd3を分散させることに成功した。本触媒では高価なPdの担持量を大きく低減できるだけでなく、ZrCからZrPd3へ電子供与がなされ、より低温で鈴木カップリング反応が進行することから産業界への応用が強く期待される。以上の成果は活性種と担体を組み合わせこれまでにない機能を実現したものであり、不均一系触媒の材料設計において大きなインパクトを与えている。また、申請者は上記の内容を基に論文執筆知的財産構築にも貢献しており、期待以上の成果があったと評価できる。

The general heterogeneous system is composed of the catalyst, the active species, the acidifier and the support. The carrier is dispersed in noble metals such as Pd, and the interaction between the carrier and the active species is weak and the catalyst is stable. On the other hand, in recent years, the importance of Ru/C12A7:e-catalyst support for electron supply and water absorption has been recognized. The applicant has made great efforts to develop Ni/LaN and Pd-ZrC catalysts, synthesize Ni/LaN catalysts and develop Suzuki catalysts. Ni/LaN catalyst is a catalyst for the synthesis of Ni and LaN, and for the separation of Ni and LaN. The catalyst contains LaN, which absorbs and activates elements, and the cracking of elements on Ni is carried out, and the cracking occurs at the interface. This mechanism is "double active point", which is an important indicator of catalyst development in the future. Pd-ZrC catalysts have high surface area and ZrPd3 is dispersed successfully. The catalyst has a high Pd content and a low Pd content, and ZrC, ZrPd3, electron supply, and low temperature. The above achievements include the combination of active species and supports, the realization of functions, and the design of heterogeneous catalyst materials. The applicant shall write down the contents of the paper and make contributions to the construction of the property, and shall expect the results of the above.

项目成果

特許権

专利权

• 发表时间: 2018

Photo-excited dynamics in the excitonic insulator Ta2NiSe5

• DOI: 10.1088/1361-648x/aacd76
• 发表时间: 2018-08-01
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER
• 影响因子: 2.7
• 作者: Werdehausen, Daniel;Takayama, Tomohiro;Kaiser, Stefan
• 通讯作者: Kaiser, Stefan

Synthesis of Rare-Earth-Based Metallic Electride Nanoparticles and Their Catalytic Applications to Selective Hydrogenation and Ammonia Synthesis

• DOI: 10.1021/acscatal.8b03743
• 发表时间: 2018-12-01
• 期刊: ACS CATALYSIS
• 影响因子: 12.9
• 作者: Lu, Yangfan;Li, Jiang;Hosono, Hideo
• 通讯作者: Hosono, Hideo

中国科学院(中国)

中国科学院（中国）

Anomalous Charge State Evolution and Its Control of Superconductivity in M3Al2C (M = Mo, W)

M3Al2C (M = Mo, W) 中的反常电荷态演化及其对超导性的控制

• DOI: 10.1016/j.isci.2020.101196
• 发表时间: 2020
• 期刊: iScience
• 影响因子: 5.8
• 作者: Ying Tianping;Muraba Yoshinori;Iimura Soshi;Yu Tongxu;Cheng Peihong;Kamiya Toshio;Lu Yangfan;Li Jiang;Qi Yanpeng;Hosono Hideo
• 通讯作者: Hosono Hideo