バインダー分子を利用する金属超微粒子の固体表面上での相互配置制

使用粘合剂分子在固体表面上超细金属颗粒的相互排列系统

基本信息

批准号：
12875143
负责人：
岸田昌浩
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875143/
关键词：
バインダー相互配置制御複合超微粒子担持金属触媒

项目摘要

本研究では,バインダー分子を用いて液相中の2種類以上の金属超微粒子をシリカなどの固体担体の表面に,それらの相互配置を制御しつつ固定化することを目的とする。(1)バインダー分子を用いた異種微粒子の液相中における配置制御新規バインダー分子の合成は困難であったため,市販試薬をバインダー分子として用いた異種微粒子の配置制御について検討した。バインダー分子としてはジアミンを用い,異種金属微粒子としてはジアミンとの親和性を考慮してRhとMgを取り上げた。合成条件を種々検討した結果,安定化剤で保護されたRh錯体微粒子にバインダー分子の片端が吸着し,バインダー分子のもう片端にMgイオンが吸着した複合超微粒子(15nm)を合成することに成功した。したがって,液相中においてRhとMgをある一つの相互配置に制御することができた。(2)異種金属微粒子の担体上における相互配置制御得られたRh-バインダー-Mgの複合超微粒子を析出法によってシリカ担体上に固定化し,熱処理を行った。その結果,MgO微粒子がRh金属微粒子の表面にのみ存在する相互配置をシリカ担体上において構築することができた。なお,従来法で調製したMgO/Rh触媒ではRhとMgOのシリカ上における相互配置はランダムであった。これらの結果は,化学分析によって確認した。さらに,本触媒と従来法触媒のCO水素化反応特性を調べたところ,本触媒では,従来法触媒では全く認められなかった,RhとMgの協奏効果(活性向上とアルコール選択性向上)が明確に認められた。すなわち,反応特性からも,担体上におけるRhとMgの相互配置制御に成功したことを示すことができた。

本研究的目的是利用粘合剂分子将两种或多种超细金属颗粒以液相固定在二氧化硅等固体载体的表面，同时控制它们的相互排列。 (1)使用粘合剂分子控制液相中异种粒子的排列由于合成新的粘合剂分子很困难，因此我们研究了使用市售试剂作为粘合剂分子来控制异种粒子的排列。使用二胺作为粘合剂分子，考虑到它们与二胺的亲和力，选择Rh和Mg作为不同的金属颗粒。研究了各种合成条件，结果成功合成了复合超微粒子（15 nm），其中粘合剂分子的一端吸附在受稳定剂保护的Rh复合粒子上，Mg离子吸附在粘合剂分子的另一端。粘合剂分子做到了。因此，可以控制Rh和Mg在液相中形成一定的相互排列。 (2)载体上不同金属颗粒相互排列的控制将得到的Rh-粘合剂-Mg复合超细颗粒通过沉淀法固定在二氧化硅载体上并进行热处理。结果，我们能够在二氧化硅载体上构建相互排列，其中MgO颗粒仅存在于Rh金属颗粒的表面上。另外，在常规方法制备的MgO/Rh催化剂中，Rh和MgO在二氧化硅上的相互排列是随机的。这些结果通过化学分析得到证实。此外，当我们研究该催化剂和常规催化剂的CO加氢反应特性时，我们发现该催化剂明显观察到了Rh和Mg的协同效应（提高活性和醇选择性），而这是在传统催化剂中根本没有观察到的。常规催化剂得到认可。换句话说，反应特性也表明我们成功地控制了Rh和Mg在载体上的相互排列。