酸素欠陥サイトを足場とする異種アニオン導入による新規固体触媒の創成

使用氧空位作为支架引入不同类型的阴离子来创建新型固体催化剂

• 批准号: 22K18914
• 负责人: 北野 政明
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18914/
• 关键词: 酸素欠陥; ナトリウムナフタレニド; 異種アニオン導入; 触媒界面

本研究では、強力な還元剤であるナトリウムナフタレニドを利用した液層還元法により金属酸化物への高濃度酸素欠陥導入を行い、その酸素欠陥を異種アニオン導入の足場として利用することで高濃度に異種アニオン種を導入した新規固体触媒の開発を行うことを目的としている。本年度は、二酸化チタンをナトリウムナフタレニドで処理することにより、室温で高濃度に酸素欠陥を導入でき、材料の比表面積を損なうことなく酸素欠陥型酸化チタンの合成に成功した。本手法により合成した酸素欠陥型酸化チタンの酸素欠陥量は、およそ700℃で水素還元処理した二酸化チタンと同程度であった。さらに、その材料を用い、リン酸水溶液で処理すると、通常のリン酸担持酸化チタンよりも6倍量のリン酸を固定できることを明らかにした。通常のリン酸担持酸化チタンでは、二酸化チタン粉末をリン酸水溶液に浸漬させ1日から一週間程度浸漬時間を増やしても導入できるリン酸基の量は最大で1wt%程度であったが、ナトリウムナフタレニド還元法により酸素欠陥を導入した酸化チタンでは、リン酸水溶液中での浸漬時間が、1日であるが遙か多量のリン酸基を導入できる。このような材料を触媒として用い、キシロースからフルフラールへの変換反応を行ったところ、通常のリン酸担持酸化チタンよりも高い選択性でフルフラールが得られ、導入したリン酸基量が多い触媒ほど高選択的にフルフラールを合成できることが明らかとなった。

In this study, the use of liquid layer reduction method for the introduction of high concentration of metal acids, the introduction of heterogeneous acid, the introduction of sufficient field, the use of high concentration of heterogeneous acid, the introduction of new solid catalysts, and the development of new solid catalysts were studied. This year, the synthesis of acid deficient compounds was successfully carried out at room temperature with high acid concentration. This method is suitable for the treatment of acid deficiency, such as 700 DEG C. In addition, the material used in the preparation of aqueous solution of hydrochloric acid is usually 6 times the amount of hydrochloric acid. Generally, the amount of acid group in the acid support solution is about 1 wt %. The amount of acid group in the acid support solution is about 1 wt %. The amount of acid group in the acid support solution is about 1 wt %. The catalyst of this kind of material is used in the process of conversion, and the acid carrier is usually used in the process of conversion. The catalyst of this kind of material is used in the process of conversion, and the acid carrier is usually used in the process of conversion. The catalyst of this kind of material is used in the process of conversion.

项目成果

リン酸固定化した酸素欠陥型酸化チタン触媒によるキシロースからフルフラール変換

使用固定化磷酸缺氧二氧化钛催化剂将木糖转化为糠醛

• 发表时间: 2023
• 作者: K. Tamaki;P. Verma;T. Yoshii;T. Shimojitosho;Y. Kuwahara;K. Mori;H. Yamashita;今野龍刀，Daniele Padovan，宮崎雅義，細野秀雄，中島清隆，北野政明
• 通讯作者: 今野龍刀，Daniele Padovan，宮崎雅義，細野秀雄，中島清隆，北野政明

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