環境汚染物質NOxおよびCOの分解無害化を指向した分子性卑金属錯体触媒の開発

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申請者は本研究課題で「環境汚染物質の窒素酸化物（NOx）および一酸化炭素（CO）を容易に分解し無害化する新規卑金属触媒を開発する」ことを目的としている。現在，環境汚染物質は貴金属を使用した三元触媒が使用されており，コストや地殻内存在量の点から，新たな環境浄化触媒の創出が期待されている。申請者は量子化学計算により，使用用途に優れた機能性色素であるチタニアフタロシアニン（TiOPc）に環境浄化触媒としての機能を有する可能性を見出した。本研究では，オキソ金属フタロシアニン（MOPc）およびその類似化合物に焦点を置き，量子化学計算を用いた in silico スクリーニングにより，触媒設計，合成および実証実験を行う。本年度はMOPc（M = Zr, Mo, V）を触媒としたNOおよびCOの分解反応に関する反応予測および理論的評価を行った。これまでに行ったTiOPcを触媒とした反応と比較すると，ZrOPcを触媒として用いた場合，20 kcal/mol以上低い活性化自由エネルギーで反応が進行する可能性が示された。