Fine Synthesis of Metal Nanoparticle Catalysts Using Supramolecule as an Template

以超分子为模板精细合成金属纳米颗粒催化剂

• 批准号: 22K19020
• 负责人: 宮村 浩之
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19020/
• 关键词: 金属ナノ粒子; 不均一系触媒; 超分子錯体; 酸素酸化反応; 触媒的有機合成

本研究では、高分子担体内で、粒径を自在に制御可能かつ、その分散度が均一な、金属ナノ粒子の生成手法の開発を行う。高分子に固定化した超分子錯体をテンプレートに、異なる種類の金属塩を、それぞれ異なる配向性をもって秩序だった状態に安定化する。そこに、還元剤を添加することで、超分子錯体を中心とした秩序構造を維持したまま、金属塩の還元とナノ粒子形成を行い、担体の高分子全体に渡って、均質な粒径や分散度のナノ粒子が形成できると考えられる。６つのビスカテコール配位子と４つの金属中心から形成される正四面体型の超分子錯体(Raymond Tetrahedron)を、カチオン性の高分子に担持した、高分子固定化超分子錯体に、金塩や白金塩を吸着させ、水素化ホウ素ナトリウムで還元処理することで、粒径の整った金属ナノ粒子が高分子中に担持されることを、電子顕微鏡による観測から明らかにした。また、高分子中のスペーサーモノマーの性質によっても、ナノ粒子サイズの均質性や、粒径に影響が出ることがわかった。超分子錯体を固定化しないカチオン性の高分子を用いると、粒径が不揃いのナノ粒子が形成されることから、超分子錯体によるテンプレート効果が存在すると考えられる。また、調製した超分子をテンプレートとした高分子固定化金属ナノ粒子が、温和な条件下でのアルコールの酸素酸化反応に活性を示すことも見出した。触媒活性も、テンプレートとなる超分子錯体の担持密度や、金属の担持量によって影響されることがわかった。

This study で で は polymer bear the body, the particle size of を comfortable に suppression may か つ, そ の dispersion が な uniform, metal ナ ノ particle の の formed open 発 う を line. Polymer に immobilized し た supramolecular misprinted を テ ン プ レ ー ト に, different な る kinds の metal salt を, そ れ ぞ れ different な る match tropism を も っ て order だ っ た state に stabilization す る. そ こ に, yuan tonic を added す る こ と で, supramolecular misprinted を center と し た order tectonic を maintain し た ま ま, metal salt の is yuan と ナ ノ particles を い, supporter の polymer all に crossing っ て や, homogeneous な particle size dispersity の ナ が ノ particles formed で き る と exam え ら れ る. 6 <s:1> ビスカテコ ビスカテコ ビスカテコ <s:1> coordination sites と4 <s:1> metal centers ら ら form される regular tetrahedral <s:1> supramolecular misalignment (Raymond) Tetrahedron) を, カ チ オ ン sex の polymer に bear hold し た, supramolecular polymer immobilized misprinted に, gold salt salt や platinum を sorption さ せ, water element ホ ウ element ナ ト リ ウ ム で haven yuan 処 す る こ と で, particle size の whole っ た metal ナ ノ particle が polymer に bear hold さ れ る こ と を, electronic 顕 micromirror に よ る 観 measuring か ら Ming ら か に し Youdaoplaceholder0. ま た, polymer の ス ペ ー サ ー モ ノ マ ー の nature に よ っ て も, ナ ノ particle サ イ ズ の や heterogeneity, grain size influence に が in the る こ と が わ か っ た. Supramolecular misprinted を immobilized し な い カ チ オ ン sex の polymer を with い る と, particle size が Jian い の ナ が ノ particles formed さ れ る こ と か ら, supramolecular misprinted に よ る テ ン プ レ ー ト unseen fruit が exist す る と exam え ら れ る. ま た, modulation し た supramolecular を テ ン プ レ ー ト と し た polymer immobilized metal ナ ノ particle が, under the condition of moderate な で の ア ル コ ー ル の acid element acidification 応 を に activity in す こ と も shows し た. Catalytic activity も, テ ン プ レ ー ト と な る supramolecular misprinted の bear density や, metal の bear 'quantity に よ っ て influence さ れ る こ と が わ か っ た.

项目成果

産業技術研究所 触媒化学融合研究センター 革新的酸化チーム

先进产业技术研究院催化化学聚变研究中心创新氧化团队