奨励賞(旭化成ケミカルズ賞)

光還元性および磁性を利用した新規な金属ナノ粒子触媒の調製

 

森 浩亮殿(大阪大学大学院工学研究科)

 森氏は,一貫してナノサイズの粒子径をもつ金属触媒の調製法に関する研究を重ね,優れた業績を挙げてきた。同氏の開発した独創的な調製法により,金属粒子の粒子径とその分布および表面状態を原子レベルで制御できる可能性が示された。また,同氏は複数の機能を併せもつ金属ナノ粒子触媒の調製にも成功している。これらの研究成果は,目的とする反応に対して高活性および高選択性を有する金属触媒を得るための設計手法に新たな可能性をもたらした。さらに,得られた触媒中の活性点の局所構造および作用機構について,種々の分光学的手法を駆使して詳細に解明し,触媒機能とナノレベルの活性点構造との相関を明らかにした。
 具体的な業績として,まずゼオライトやメソポーラスシリカ骨格内に組み込まれた光応答性孤立Tiサイトの紫外光による活性化を利用し,金属前駆体を還元固定化する光析出法を開発した。水素と酸素からの過酸化水素合成反応において,この方法で調製した粒子径2 nmの均一なPdナノ粒子は含浸法で調製したPd触媒より高い活性を示した。この光析出法により,コア・シェル構造をもつPd-Au合金ナノ粒子の形成にも成功し,それが過酸化水素合成に対してさらに高い活性を示すことを明らかにした。また,磁性ナノ粒子を核とし,その表面をTi含有シリカでコーティングした多機能触媒を開発した。反応後に磁石により触媒を容易に分離することが可能となり,ナノ粒子触媒の実用化に新たな道を開いた。さらに,磁性ナノ粒子表面をシクロデキストリンやキラルBINAP配位子で修飾することにより,水溶性やキラル反応場を付与した触媒の調製にも成功している。
 以上の研究成果は,高性能な金属ナノ粒子触媒の設計・開発において,学術的にも応用面でも多大な寄与を与えるものと判断され,本会表彰規程第12条に該当するものと認められる。

 

表彰平成21年度表彰受賞者一覧|ページへ