奨励賞(千代田化工建設賞)
分子状タングステン複合金属酸化物の精密合成とその触媒機能に関する研究
鈴木 康介 殿(東京大学大学院工学系研究科 講師)
鈴木氏は,これまでにタングステンの分子状複合金属酸化物の精密合成法およびその触媒機能に関する研究に精力的に取り組んでいる。
タングステンの分子状金属酸化物に種々の金属を導入した分子状複合金属酸化物は,触媒材料として重要な化合物である。鈴木氏は,タングステンの分子状酸化物への金属導入方法において,従来の水溶媒中で金属原料を反応させる方法から,有機溶媒中で可溶な原料を用いて反応させる新しい方法を開発した。これにより,従来法では不可能であった新しい分子状タングステン複合金属酸化物の合成が可能となった。同氏が開発した合成法は,単に溶媒を有機溶媒に変更したのみならず,反応基質のプロトン化量の制御やアルコール等の保護基の利用により分子状タングステン酸化物の反応性を制御する極めて独創性の高い手法である。本手法により,分子状タングステン酸化物に遷移金属,典型金属および希土類金属といった様々な金属を一段階で導入することに成功している。さらに,2種類以上の金属を,その配列や組成を制御して逐次的に導入した化合物の合成にも成功していることは特筆すべきことである。また,合成方法と反応制御に関する知見を基にして,有機溶媒中での結晶性ナノ複合酸化物の合成へと研究を展開している。
鈴木氏は,合成した化合物が,カルボニル化合物のシアノシリル化反応の高活性触媒,可視光応答型酸化還元触媒および選択酸化触媒として機能することを見出した。分子状タングステン複合金属酸化物は,金属酸化物でありながらその構造を保ったまま可溶化できる分子性化合物であり,分子・原子レベルで構造,生成機構および触媒反応機構を解析することが可能である。同氏は,様々な分析技術を駆使して,分子状タングステン酸化物と導入した金属との協奏作用により高い触媒活性が発現していることも明らかにした。また,導入した金属の種類,配列および配位構造に応じた磁気異方性や金属間相互作用により優れた単イオン磁石特性や単分子磁石特性を示すことも見出した。
以上のように,分子状タングステン複合金属酸化物の精密合成と触媒機能に関する鈴木氏の研究業績は,触媒設計の分野での学術的貢献および石油産業にとって重要な酸化物触媒開発への貢献が大きく期待できる。
よって,本会表彰規程第12条に該当するものと認められる。
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