【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22MS5009
利用課題名 / Title
有機分子変換を駆動・制御する新しい反応システムの構築
利用した実施機関 / Support Institute
自然科学研究機構 分子科学研究所
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies
キーワード / Keywords
有機合成,TEM,不均一触媒
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
奥村 慎太郎
所属名 / Affiliation
自然科学研究機構分子科学研究所錯体触媒研究部門
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
田澤文
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
当研究室では金属触媒を両親媒性高分子に固定化することで、様々な触媒反応の水中での実施を報告している。最近、両親媒性高分子に担持したPdナノ粒子（ARP-Pd）がホウ素還元剤存在下、水中で、触媒的にカルボニル化合物を還元することを見出した。不均一触媒であるARP-Pdは還元反応後に回収、再利用ができるが、わずかに触媒活性が低下する。今回、使用したPdナノ粒子を機器センターのTEMを用いて測定し、収率低下の原因を考察した。
実験 / Experimental
未使用、および、9回のリサイクル実験後に回収したARP-Pdをそれぞれ水に分散し、凍結切片作製用ウルトラミクロトームを用いて厚さ90 nmの超薄切片を作成した。回収した切片を親水処理したエラスチックカーボングリッド (応研商事株式会社、ELS-C10) に載せ、乾燥させた後TEMを用いてPdナノ粒子を観察した (観察倍率：25-100 K)
結果と考察 / Results and Discussion
未使用のARP-Pdと10回の還元反応後のARP-PdのTEMが画像を図1,2に示した。反応後のPdナノ粒子はわずかに凝集しており、その粒子サイズは2.5 nmから6.2 nmに増加した。したがって、再利用実験における触媒活性の低下は、Pdナノ粒子の凝集に起因することがTEM測定によって確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 未使用ARP-PdのTEM
図2 リサイクル実験後のARP-PdのTEM
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Kaili Zhang, Aya Tazawa, Shintaro Okumura, Yasuhiro Uozumi, SOKENDAI Asian Winter School 2022, 2022, 12, 21.
- Kaili Zhang, Aya Tazawa, Shintaro Okumura, Yasuhiro Uozumi, 第103日本化学会年会、2023, 3, 24.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件