国際産学官連携室 – Hideo Nagashima –
国際産学官連携室
研究テーマ事例
- 元素戦略に基づく省エネルギー化学プロセスの開発
- 貴金属触媒のベースメタル代替(元素代替)
- 超高効率触媒開発(元素減量)
- 触媒回収・再利用プロセスの開発(元素循環)
研究概要
触媒は現在の化学プロセスから、大気汚染防止、燃料電池に至る幅広い分野で、省エネルギー、省資源で目的を達成する鍵物質です。現在の触媒のほとんどは希少金属が用いられていますが、世界の経済発展の中で、コスト、環境負荷・生体安全性、埋蔵量、産地の偏在性、等の観点から、鉄、亜鉛等のベースメタル触媒への転換技術が求められています。また、貴金属でなければできない触媒作用については、その効率を極限まで高め、回収再利用が要求されています。本研究分野では、均一系触媒の元素戦略による、新概念の触媒開発と実用的プロセスへの展開を、基礎研究から産学連携研究に至るシームレスな研究戦略でおこなっています。
触媒サイクルと元素戦略
均一系触媒サイクルの例。元素戦略目標のうち、元素代替(貴金属から鉄等ベースメタルへ)、元素減量(超高効率触媒)、元素循環(触媒回収再利用)を目指す。
空気、水に不安定な分子触媒の取り扱い
(左)Schlenk 管中での不安定種の保存、(中)真空ラインとSchlenk管を利用した反応、(右)窒素雰囲気下、無水条件に保たれたグローブボックスでの実験。
典型的な分子触媒の分子構造
(左)制御されたラジカル重合用鉄触媒、(中央)効率的なカルボニル化合物の還元用ルテニウム触媒、(右)酸素酸化用金ナノ粒子触媒。