目次
◇ 第1章 触媒の坦持法と新しい触媒担体の応用事例 ◇
第1節 担体への金属ナノ粒子の担時法
1. 新触媒調製法の概念
2. 液相還元選択析出法
第2節 活性炭の貴金属触媒担体への応用
1. 活性炭とは
1.1 活性炭の原料
1.2 活性炭の賦活
1.3 活性炭の細孔構造
2. 触媒担体用活性炭
2.1 触媒担体としての活性炭の特徴
2.2 貴金属触媒担体活性炭に求められる性能
-大きな比表面積、細孔容積、適度な細孔分布
-触媒活性と分離回収の容易性に見合った粒度分布
-より少ない不純物量
-活性炭表面の制御1. 活性炭とは
1.1 活性炭の原料
1.2 活性炭の賦活
1.3 活性炭の細孔構造
2. 触媒担体用活性炭
2.1 触媒担体としての活性炭の特徴
2.2 貴金属触媒担体活性炭に求められる性能
-大きな比表面積、細孔容積、適度な細孔分布
-触媒活性と分離回収の容易性に見合った粒度分布
-より少ない不純物量
-活性炭表面の制御
第3節 グラフェンの触媒担体への応用
1. グラフェン表面への触媒担持
2. 単層及び多層グラフェン壁を持つ貫通性空孔セルからなるメソ多孔性炭素ナノ樹状体
3. 空孔内への金属ナノ粒子の担持
4. 表面の窪みへの金属酸化物ナノ粒子の担持
第4節 カーボンナノウォールの燃料電池用白金担体への応用事例
1. Pt担持CNW（Pt/CNW）の作製方法
2. Pt/CNWのPtナノ粒子の分散状態
3. Pt/CNWのPtナノ粒子の粒子サイズ
4. Pt/CNWの触媒活性
第5節 シリカの触媒担体としての物性と応用
1. 製造の概要と物性
1.1 製造法
1.2 物性
1.3 耐熱性
1.4 表面固体酸強度
2. 応用技術
2.1 貴金属触媒の粒子径制御技術
2.2 オイルサンド油の脱金属触媒
2.3 マレイミド類の新製造プロセスの開発と工業化
2.4 水素化ニトリルゴム
2.5 環状エーテル類の開環重合触媒
2.6 コンパクトなリン配位子をシリカに固定化した新型触媒
第6節 ハイドロタルサイトの触媒担体への応用とその高選択的有機合成反応事例
1. アルコール類の酸化反応
2. エポキシドの脱酸素反応
3. 炭酸アリルエステルの水素化分解反応
4. アミンのダブルカルボニル化反応
5. アミノフェノールの環化カルボニル化反応
第7節 非金属系ハニカム状成形触媒の作製と担時触媒への応用
1. Co,Ce系酸化物触媒とPt系触媒のVOC分解特性比較
2. 触媒練込タイプのハニカム状触媒
2.1 成形触媒の作製
2.2 触媒の利用例
3. 触媒担持タイプのハニカム状触媒
3.1 担持触媒の作製
3.2 触媒の利用例
4. 今後の展望
◇ 第2章 新しい反応場の設計と反応機構 ◇
第1節 ナノ反応場の精密調整と触媒反応の制御
1. ナノ反応場の調製・制御概論
2. テンプレートイオンおよび壁イオンの交換と触媒作用
2.1 テンプレートイオン交換法の開発と触媒への応用
2.2 エチレンおよびバイオエタノールの転換
2.3 壁イオン交換法の開発とその応用
3. 細孔内への機能の集積
3.1 酸＋塩基の集積
3.2 疎水場＋触媒サイトの複合化
3.3 細孔内への光応答性の組み込みとその応用
4. 今後へ向けて
第2節 高効率的触媒反応における多点反応場協同作用の精密設計
1. 複核金属錯体触媒の開発
1.1 銅触媒を用いる有機亜鉛試薬の不斉共役付加反応
1.2 パラジウム触媒を用いる有機亜鉛試薬による立体選択的開環反応
1.3 銅触媒を用いる有機アルミニウム試薬の不斉共役付加反応
1.4 メチル置換4級不斉炭素原子の構築
2. 有機ホウ素化合物
2.1 マルチボリルメタン
2.2 4置換オレフィンの立体選択的合成
2.3 ジボリルアルカンの鈴木宮浦カップリング反応
2.4 ジアリールメタン合成
第3節 金属錯体単分子層の高密度化と新規触媒反応場としての応用
1. 新規な触媒反応場としての高密度金属錯体単分子層
2. 高密度金属錯体単分子層の形成
3. 高密度金属錯体単分子層の触媒反応場としての応用
3.1 気液界面に形成する単分子膜を利用した高密度金属錯体単分子層
3.2 金表面上に形成した高密度金属錯体単分子層
3.3 単結晶シリコン表面上に形成した高密度金属錯体単分子層
第4節 デンドリマーを用いたナノ触媒反応場の設計と触媒反応事例
1. 外殻型Pd錯体触媒
1.1 Pd(II)錯体固定化デンドリマー触媒
1.2 Pd(0)錯体固定化デンドリマー触媒
1.3 非共有結合を利用したPd(II)錯体固定化デンドリマー触媒
2. 内包型Pd触媒
2.1 内包型Pd(II)錯体触媒
2.2 Pd(II)イオン内包触媒
2.3 Pdナノ粒子内包触媒
2.4 サブナノPdクラスター内包触媒
-水素化反応
-アリル位置換反応
3. コア−シェル型Pdナノ粒子内包デンドリマー触媒
第5節 イオン液体の触媒反応場への応用
1. SILC固定化
2. Pd-SILCを用いる溝呂木-Heck反応
3. Pd-SILCを用いる鈴木-宮浦反応
4. Pd-SH-SILCを用いる接触還元反応
5. Cu-SILCを用いるクリック反応
6. Grubbs Ru-SILCを用いる閉環メタセシス反応
7. MacMillan-SILCを用いる不斉Diels-Alder反応
第6節 反応場としてのマイクロリアクタの活用
1. マイクロ化学プロセスとは 〜原理および特性〜
2. マイクロ化学反応の得意分野
3. 反応事例の紹介
3.1 高速発熱反応
3.2 緩速発熱反応
-各要素の収率への影響
-マイクロフローとバッチの性能比較
3.3 微粒子生成の反応
3.4 低収率・低選択性反応の改善
4. マイクロ装置の特色技術
4.1 高速混合
4.2 量産化対応
-スケールアップ
-ナンバリングアップの分配性能および安定性確認
-スケールアップとナンバリングアップの組合せ
5. プラント化へのアプローチ
第7節 超臨界流体の触媒反応場としての応用
1. 超臨界二酸化炭素の利用
1.1 超臨界二酸化炭素中での化学触媒反応
1.2 超臨界二酸化炭素中での酵素反応
1.3 金属触媒と酵素の併用
2. 超臨界アルコールの利用
3. 超臨界水の利用
◇ 第3章 触媒の設計、構造制御技術 ◇
第1節 触媒のナノ粒子化と形態制御
1. 金属ナノ粒子
2. 酸化物ナノ粒子の形態制御
第2節 金属クラスターの精密合成と触媒への応用
1. はじめに
1.1 金属クラスターと金属ナノ粒子
-電子構造
-幾何構造
1.2 金属クラスター触媒の分類と特徴
-均一系金属クラスター触媒
-不均一系金属クラスター触媒
1.3 金属クラスター触媒の合成上の技術的課題
2. 均一系金属クラスター触媒の合成と触媒作用
2.1 高分子による安定化
-直鎖高分子
-単一高分子
2.2 有機配位子による安定化
2.3 触媒利用の実例
3. 不均一系金属クラスター触媒の合成と触媒作用
3.1 含浸法
3.2 ソフトランディング法
3.3 配位子保護金属クラスターを利用したサイズ制御
-担持配位子保護金属クラスター触媒
-担持金属クラスター触媒
3.4 配位子保護合金クラスターを利用した組成制御
-組成を制御した配位子保護合金クラスター
-担持合金クラスター触媒
3.5 触媒利用の事例
4. 展望と課題
4.1 配位子保護金属クラスター前駆体の多様化
4.2 配位子除去法の開発
4.3 構造精密評価法の開発
第3節 シリカ表面への有機官能基の配置による協同触媒作用の発現
1. 酸性および塩基性有機官能基のシリカ表面への導入
2. 表面シラノール基と塩基性有機官能基との協同触媒作用
3. 金属錯体と塩基性有機官能基の固体表面における協同触媒作用
第4節 表面処理による金属間化合物表面のナノ構造制御
1. リーチング処理
2. メタノール処理
3. 酸化処理
第5節 金属ナノクラスター触媒の触媒表面構造、反応機構
1. 実験方法
2. 活性Ag種の構造
3. 水素の作用機構
第6節 磁性ナノ粒子による触媒の表面修飾とその効果
1. 磁性ナノ粒子担持金属錯体触媒
2. 磁性ナノ粒子コア-Ti含有シリカシェル型複合触媒
3. 表面修飾型磁性ナノ粒子触媒
第7節 ナノポーラス金属触媒の設計と応用展開
1. 代表的なナノポーラス金属
1.1 ナノポーラスAu
1.2 ナノポーラス銅とコアシェル構造化
1.3 ナノポーラスパラジウム
2. 応用事例
2.1 CO酸化触媒
2.2 アルコール電極酸化触媒
2.3 酸素還元反応触媒
2.4 高分子合成触媒
第8節 メソ多孔体のナノ空間における協奏機能設計
1. メソ多孔体の機能化の視点
2. アルキル修飾メソポーラスシリカ：分子選択的吸着剤
3. 水中固体酸のナノ構造の設計
4. ナノ構造化触媒の水中酸触媒反応活性
第9節 インターカレーションによる触媒のナノ構造設計
1. 層状物質からなる触媒
2. シングルサイト触媒
3. 微粒子の担持
3.1 層間への固定(ピラー化)
3.2 粒子表面への微粒子の固定
第10節 規則性多孔体の設計と調整
1. モルデナイト（Mordenite; MOR）を触媒とするビフェニルのイソプロピル化反応
1.1 脱アルミ処理の効果
1.2 反応温度と形状選択性の関係
1.3 希土類担持の効果
2. MCM-68触媒の開発
2.1 種々のゼオライトを用いたヘキサンの接触分解
2.2 La酸化物の担持による影響
第11節 コアシェル型触媒のナノ構造制御
1. コアシェル型触媒の調製法
2. 燃料電池用Pt系コアシェル触媒
3. H2O2合成に及ぼすPd-Auコアシェルナノコロイド触媒
第12節 酸化触媒の結晶構造制御、高活性化
1. 酸化触媒作用を生む結晶性複合酸化物
2. 結晶性Mo3VOxのユニットネットーワーク構造とその形成
3. 結晶性Mo3VOx触媒の高い酸化触媒能
第13節 光触媒による選択的物質変換に向けた活性点とその周辺構造の制御
1. Ptナノ粒子/TiO2触媒
2. Pd-Pt合金ナノ粒子/TiO2による脱ハロゲン反応
3. Au-Ag合金ナノ粒子/TiO2による過酸化水素生成
4. Au/P25による可視光酸素酸化反応
第14節 準結晶合金を用いた触媒調製
1. 準結晶合金
1.1 準結晶とは
1.2 準結晶合金の種類
1.3 触媒材料としての可能性
2. 準結晶構造を利用した触媒調製
3. 準結晶AlCuFe合金を前駆物質とした触媒調製
3.1 リーチング挙動
3.2 メタノール水蒸気改質に対する反応特性
3.3 組織観察
3.4 焼成効果
◇ 第4章 触媒反応の単純化、効率化 ◇
第1節 遷移金属錯体触媒を用いたワンポット反応
1. 単一の遷移金属錯体触媒を用いたワンポット反応
2. 複数の遷移金属錯体触媒を組み合わせたワンポット反応
3. 遷移金属錯体触媒と有機触媒を組み合わせたワンポット反応
第2節 ゼオライト空孔への鉄系錯体の導入と酸化反応の低コスト化
1. 鉄錯体内包ゼオライト触媒の調製とキャラクタリゼーション
2. シクロヘキセンの酸化反応
第3節 グラフェンへの化学修飾による触媒性能の向上
1. 固体酸としての高分子修飾グラフェン
1.1 固体酸の研究背景
1.2 GOおよびスルホン化GOの合成
1.3 スルホン化GOの触媒能評価
2. 光触媒能を付与した高分子修飾グラフェン
2.1 光触媒酸化チタン
2.2 酸化チタン担持能を有する高分子修飾グラフェンの合成
3. 液-液界面を利用したグラフェンへの酸化チタンナノ粒子高密度集積
3.1 酸化チタンナノ粒子の合成
3.2 酸化チタンナノ粒子による還元能評価
3.3 相間移動現象を利用した酸化チタンナノ粒子担持
第4節 カーボンナノチューブ光触媒の設計、高効率化と応用展開
1. SWNCTsの表面修飾によるナノ同軸ケーブル構造構築
1.1 SWCNT超分子複合体の調製
1.2 ナノ同軸ケーブル構造の構築
2. SWNCTをコアに持つナノ同軸ケーブルの光触媒機能
第5節 第一級アミド合成の効率化と副生成物の低減化事例
第6節 縮合剤を用いないカルボン酸誘導体合成技術
1. カルボン酸エステル合成触媒
1.1 共沸脱水操作を伴う脱水縮合触媒
1.2 共沸脱水操作を必要としない脱水縮合触媒
1.3 水溶媒存在下でも活性なエステル脱水縮合触媒
1.4 カルボン酸エステルの加水分解触媒
2. カルボン酸アミド合成触媒
3. カルボン酸無水物合成触媒
第7節 カルボン酸合成触媒の脱レアメタル化
1. 炭素−炭素多重結合を含む化合物のヒドロカルボキシル化反応
1.1 ヒドロカルボキシル化反応の例
1.2 銅触媒を用いるアルキンのヒドロカルボキシル化反応
1.3 銅触媒によるジフェニルアセチレンのヒドロカルボキシル化反応の実験例
2. ハロゲン化アリールのカルボキシル化反応
2.1 ハロゲン化アリールのカルボキシル化反応の例
2.2 ニッケル触媒を用いる塩化アリールのカルボキシル化反応
2.3 ニッケル触媒による塩化アリールのカルボキシル化反応の実験例
第8節 有機ヨウ素化合物を触媒とした複素環合成の金属フリー化
1. ヨードベンゼンの触媒化
2. 有機触媒であるヨードベンゼンと酸化剤を用いた複素環合成
第9節 水素化分解反応の高選択化に向けた触媒設計
1. グリセリンの水素化分解反応
2. グリセリン水素化分解反応機構
3. グリセリン水素化分解による1,3-プロパンジオール合成
4. Ir-ReOx触媒を用いた様々な基質の水素化分解
5. Ir-ReOx触媒を用いた水素化分解反応機構
6. 直接機構による水素化分解反応
◇ 第5章 触媒反応の（超）高活性化 ◇
第1節 触媒の低温活性化とその反応機構
1. 低温での触媒酸化プロセス
1.1 触媒の低温活性化法
1.2 オゾン酸化触媒反応の特徴
2. オゾン酸化触媒反応によるVOCの酸化分解
2.1 VOCの酸化分解機構
2.2 オゾン有効利用率
2.3 VOCの酸化分解用触媒材料の開発
-Mn担持量依存性の効果
-担体の効果
-ゼオライト担体
第2節 触媒の予備硫化と活性化技術
1. Ru/SiO2触媒の硫化処理法とHDS活性
1.1 硫化水素混合ガスがRuS2生成に与える影響
1.2 硫化処理温度がRuS2生成に与える影響
1.3 硫化処理条件の異なるRu/SiO2触媒のHDS活性
2. RuS2触媒のHDS活性に与える担体の影響
2.1 Al2O3担体
2.2 TiO2担体
2.3 MgO担体
2.4 担体が異なる担持Ru触媒のキャラクタリゼーション
第3節 マイクロ波加熱による固体表面での反応促進
1. マイクロ波加熱の機構
2. 固体表面に発生する“非平衡局所加熱現象”
2.1 固体表面上の非平衡局所加熱
2.2 固体表面近傍分子の非平衡局所加熱状態の直接観測
3. 非平衡局所加熱によるマイクロ波特殊効果
3.1 固液反応で起こる化学反応促進効果
3.2 気固反応で起こる化学反応促進効果
第4節 工業的に使用可能な酸化触媒の反応機構と使用法
1. AZADOLおよびAZADO触媒について
1.1 AZADOの特徴と反応機構
-安定ニトロキシルラジカル
-AZADO/NaOCl酸化の反応機構
-AZADOの触媒活性
1.2 AZADO酸化の共酸化剤と適用例
-次亜塩素酸ナトリウム酸化
-酸素酸化
-ヨウ素酸化
2. MIBSおよびIBS触媒
2.1 IBSの特徴と反応機構
-Dess Martin試薬(DMP)との比較
-IBS酸化の特徴
-OXONEを用いたIBS酸化の反応機構
2.2 IBS酸化の適用例
-アルコールの酸化
-環状アルコールのケトン、α,β-不飽和ケトンおよびラクトンへの酸化
2.3 IBS触媒の置換基効果比較
2.4 工業化に向けた検討およびポイント
第5節 高効率化酸化触媒（Ni触媒）による触媒反応の高活性化、高収率化
1. 本空気酸化触媒技術の原理
2. 本空気酸化触媒技術による反応の展開例
2.1 新規ファインケミカルズの創製と工業化
2.2 NHPI酸化技術を用いたバルクケミカルズの製法転換研究
3. NI触媒技術パッケージのご紹介
第6節 フルオラスLewis酸触媒によるカルボニル活性化
1. フルオラスLewis酸触媒の開発
2. フルオラス二相系流通式連続反応
第7節 かご状シルセスキオキサンを活かした固体触媒の調製と高活性化
1. Ti架橋型POSSを活用したシリカ担持チタン酸化物触媒
2. Ti架橋型POSSとシリカ表面間の配位子交換による高活性シリカ担持触媒
第8節 可視光下での活性向上に向けた有機金属触媒の設計
1. 可視光増感性金属錯体の開発
2. 触媒反応への展開
3. 光励起状態に関する研究
3.1 時間分解 IR
3.2 TDDFT 計算
4. 置換基修飾
第9節 金属ナノ粒子触媒の高活性化と副生成物の低減化
1. 金属ナノ粒子触媒の特徴
1.1 金属ナノ粒子触媒の合成と触媒活性
1.2 金属ナノ粒子の構造制御と触媒活性
2. 二元金属化による触媒活性の向上
2.1 合金化効果
2.2 コア・シェル構造金属ナノ粒子
3. クラウン・ジュエル触媒
3.1 クラウン・ジュエル触媒の概念
3.2 クラウン・ジュエル構造金触媒
第10節 高活性・高耐久性を目指した銅系触媒の調製
1. 析出沈殿法によるセリア担持銅触媒の調製と低温メタノール合成への適用
2. 共沈法によるセリア担持銅触媒の調製と低温メタノール合成への適用
3. ゾル・ゲル法によるシリカ担持銅触媒の調製とメタノール水蒸気改質への適用
4. 担体上への銅・酸化亜鉛系触媒の共沈と高温メタノール水蒸気改質への適用
第11節 セリア・ジルコニア系複合酸化物の添加による自動車触媒の高活性化
1. 貴金属触媒の耐久性向上
1.1 Ptの初期の分散状態
1.2 セリア・ジルコニア系複合酸化物のPtシンタリング抑制効果
2. 酸素貯蔵能による触媒の高活性化
2.1 酸素貯蔵能発現におけるPtとセリア・ジルコニア複合酸化物の相互作用
-Pt担持濃度と酸素貯蔵能の関係
-必要とされるPt担持濃度とその理由
2.2 セリア・ジルコニア複合酸化物の耐久性向上に関して
-セリア・ジルコニア複合酸化物への第三元素の添加
-セリア・ジルコニア複合酸化物の細孔構造制御
-拡散障壁の導入
2.3 セリア・ジルコニア複合酸化物のパイロクロア相化
第12節 金属−グラフェン複合体の触媒としての応用
1. 酸化グラフェンの調製法
1.1 Brodie法
1.2 Staudenmaier法
2. 金属−グラフェン複合体触媒
2.1 金属−グラフェン複合体の調製法
2.2 金属−グラフェン複合体の触媒作用
3. 金属−酸化グラフェン複合体触媒
3.1 金属−酸化グラフェン複合体の調製法
-パラジウム−酸化グラフェン複合体
-白金−酸化グラフェン複合体
3.2 酸化グラフェン−金属複合体の触媒作用
-鈴木−宮浦反応
-水素添加反応
-Heck反応
-アルコール酸化反応
-ヒドロシランの酸化反応
第13節 燃料改質器用CO選択メタン化触媒の高活性化と選択性向上
1. CO選択メタン化触媒
1.1 燃料改質器におけるCO選択メタン化触媒の意義
1.2 Ni-Al酸化物系触媒のCO選択メタン化特性
1.3 メソポーラスNi-Al酸化物系触媒による高性能化の検討
1.4 反応選択性の低下と原因
-塩化Ruを添加したNi-Al酸化物触媒の劣化原因
-塩素を含まないRu添加Ni-Al酸化物触媒の劣化
1.5 耐久性向上の試み
-塩素に変わるCO2解離抑制材料の探索
-改良触媒の耐久性
2. 燃料改質器
2.1 オールハニカム型燃料改質器
2.2 CO選択メタン化触媒をハニカム化した燃料改質器
第14節 室内光で反応する光触媒に向けた酸化チタンへの鉄イオンドープ技術
1. 光触媒の原理
2. 光触媒による抗菌の特徴
3. 従来の問題と新型光触媒の開発
4. 新型可視光応答型光触媒の特性
5. 新型光触媒の応用実例
◇ 第6章 触媒残渣、副生成物の除去・低減化と回収・再利用技術 ◇
第1節 リーチングを高度に抑制できる高分子固定化Pdナノ触媒の創製
1. 高分子固定化Pd ナノ触媒の調製法と微細構造
2. 高分子固定化Pd ナノ触媒の触媒作用
第3節 リビングラジカル重合による触媒残渣の除去と低減化
1. リビングラジカル重合（LRP）
2. 保護基の除去
3. 触媒残渣の除去
4. 触媒の低減化
4.1 高活性触媒の開発
4.2 触媒の再生法の開発
5 .鉄触媒
6. 有機触媒を用いたLRP
第4節 クロスカップリング反応の工業化に向けた脱レアメタル化と残渣の低減
1. パラジウム触媒法の技術進展
2. ニッケル触媒法の技術進展
3. 鉄触媒法の技術進展
第5節 クロスカップリング反応におけるホモカップリング体生成の抑制
1. 超原子価ヨウ素反応剤を用いた酸化的カップリングの開発
2. ヘテロ芳香族化合物の酸化的カップリング
第6節 触媒残渣の除去法
1. ポリオレフィン製造における触媒残渣
2. 均一系触媒反応プロセスにおける触媒残渣除去の事例
2.1 塩基触媒存在下におけるフェニルシランとジエチニルベンゼンの脱水素カップリング反応
2.2 銅錯体触媒存在下おける
メチルハイドロジェンポリシロキサンのプロパギルアルコールによる
脱水素アルコキシ化反応
◇ 第7章 触媒の劣化対策と耐久性向上 ◇
第1節 貴金属触媒のシンタリング対策
1. 排気ガス浄化触媒の劣化と劣化抑制策
1.1 貴金属シンタリングメカニズム
1.2 貴金属シンタリング抑制策
第2節 触媒表面のシリカ被覆によるシンタリング耐性の向上
1. 多孔性シリカ層で被覆された貴金属触媒の調製
1.1 調製法
1.2 構造解析
2. 多孔性シリカ層で被覆されたPt触媒のシクロヘキサン脱水素反応
第3節 環境浄化触媒の劣化要因と対策
1. 触媒燃焼法
1.1 触媒およびその形状
1.2 適用分野と実施例
2. 触媒の熱劣化
3. 触媒毒による劣化
2.1 固体物質
2.2 ミスト(タール、ヤニ)等の液状物質
2.3 有機シリコーンおよび有機金属化合物
2.4 ハロゲン
2.5 硫黄
2.6 水蒸気
第4節 貴金属錯体触媒の劣化とその抑制
1. 反応系で起こる一般的な被毒とその解決方法
1.1 官能基含有オレフィンのヒドロホルミル化反応
1.2 ヒドロホルミル化反応中間体における被毒とその抑制
1.3 ジエン二量化反応の反応阻害抑制
2. 触媒と生成物の分離と触媒のリサイクル
2.1 蒸発による生成物の分離
2.2 錯体を安定な形態に変化させて分離する方法
2.3 抽出分離による触媒のリサイクル
2.4 触媒の固定化
2.5 錯体触媒の高活性化
第5節 触媒担体炭素材料の酸化劣化と表面修飾による抑制・高性能化技術
1. 高配向性熱分解黒鉛をモデルとする酸性水溶液中の
触媒担体炭素材料の電気化学的酸化劣化機構
2. 表面修飾による触媒担体炭素材料の劣化抑制と高性能化
2.1 金属酸化物による表面修飾
2.2 置換基導入による表面修飾
第6節 保持材を用いたセラミックス触媒担体の衝撃からの保護
1. 触媒コンバーター
1.1 触媒コンバーターの構造
1.2 セラミックス触媒担体の技術動向
2. 保持材
2.1 保持材の動向
2.2 アルミナファイバー系触媒担体保持材
-アルミナファイバー
-保持設計の考え方
第7節 シリカでの被覆による個体高分子型燃料電池用カソード触媒の耐久性向上
1. 炭素担持貴金属触媒のシリカでの被覆方法
2. シリカで被覆された炭素担持貴金属触媒の触媒作用
3. シリカ被覆炭素担持Pt触媒のPEFC用カソードへの応用
4. シリカでの被覆を応用したカソード触媒の非Pt化
第8節 スルホン基修飾によるシリカ系固体酸触媒の耐久性向上
1. 有機反応における酸触媒の機能
2. 固体酸触媒の特性
3. 固体酸触媒開発品の実用例
3.1 触媒用イオン交換樹脂との比較
3.2 モノグリセリドのエステル化
3.3 固体酸触媒の耐熱性比較
3.4 固定床反応装置での反応
第9節 セラミックスナノ粒子担体を用いた高耐久・高活性電極触媒の開発と
固体高分子形燃料電池への応用
1. PEFCの電極触媒とその高耐久化
2. PEFC用高活性・高耐久性触媒に対するアプローチ
3. PEFC用高耐久性触媒に対するアプローチ
◇ 第8章 新しい環境浄化触媒の設計と応用事例 ◇
第1節 耐熱性オキソ酸塩担体を用いた貴金属の使用量低減
1. オキソ酸塩
1.1 リン酸塩
1.2 ホウ酸塩
第2節 Nox浄化用酸化物担持白金触媒の表面修飾効果
1. 硫酸化ジルコニアのNOx還元特性
2. 硫酸化セリアのNOx還元特性
3. 硫酸化アルミナ、硫酸化シリカなどのNOx還元特性
4. モリブデン酸基による表面修飾効果
第3節 低温プラズマと触媒の相補的複合とVOC分解への応用
1. プラズマ駆動触媒反応器によるVOC分解
1.1 反応器の構造と基本特性
1.2 プラズマ触媒法によるVOC分解
2. サイクルシステムによるVOCの完全酸化
2.1 PDC反応器における特異な酸素濃度の影響
2.2 サイクルシステムの概要と特徴
2.3 サイクルシステムに最適な触媒の探索
3. 低温プラズマと触媒の相互作用
3.1 触媒表面におけるプラズマの発生特性
3.2 相互作用のメカニズム
第4節 プラズマアシスト触媒反応システムの構築
1．各種NOx除去技術
1.1 選択的触媒還元（Selective Catalytic Reduction；SCR）法
1.2 リーンNOxトラップ（Lean NOx Trap；LNT）法
1.3 NOx直接分解法
2．プラズマを用いたNOx除去技術
2.1 非平衡プラズマによるNOx除去
2.2 プラズマアシスト触媒反応によるNOx除去
第5節 自動車用排ガス浄化触媒の省資源技術
1. 自動車用排ガス浄化触媒とレアメタル
-レアメタルリスク、省資源化の意義
2. 三元触媒の省資源化アプローチ
2.1 三元触媒における貴金属低減事例
-シンタリング抑制による貴金属低減
-複合酸化物を利用した貴金属低減
-貴金属機能向上
2.2 TWCにおける助触媒低減事例
-CeZrO2の機能
-CeO2低減技術開発プロジェクト
第6節 貴金属シングルナノ触媒の微細構造設計とレアメタル使用量の低減
1. 三元触媒の材料構成と劣化メカニズム
2. 貴金属シングルナノ触媒の微細構造設計
3. 貴金属シングルナノ触媒の微細構造および床下三元触媒の開発
3.1 貴金属シングルナノ触媒の微細構造
3.2 貴金属シングルナノ触媒の酸素吸蔵放出能
3.3 床下三元触媒の開発
4. 貴金属シングルナノ触媒技術を用いた直結三元触媒の開発
4.1 貴金属シングルナノ触媒の課題と直結三元触媒用材料開発の考え方
4.2 貴金属シングルナノ触媒の微粒子化技術の検討
5. 貴金属シングルナノ触媒の煤燃焼助剤への適用
5.1 貴金属シングルナノ技術の煤燃焼助剤適用への考え方
5.2 貴金属シングルナノ触媒のカーボン燃焼性能
第7節 希少金属セリウムの使用量低減に向けた自動車排ガス浄化触媒における酸素貯蔵能材料の微細構造制御
1．自動車触媒用のセリウム系材料
第8節 ハニカムセラミックスによるディーゼルエンジンからのPM除去
1. 再結晶法によるSiC多孔質体の作成法とその特徴
1.1 作製法
1.2 R-SiC多孔質体材料の特徴
2. PM再生と再生量の最適化
3. PM再生とSiC-DPFの耐熱衝撃性
3.1 R-SiC-DPFの耐熱衝撃性
3.2 再生限界試験
3.3 SiC-DPFのセグメント構造
4. R-SiC-DPFの耐疲労性
5. R-SiC-DPFのPMろ過効率
第9節 チタン酸アルミニウム系複合材料を用いたハニカムセラミックスのディーゼル微粒子フィルターへの応用
1. 材料特性
1.1 材料組成
1.2 物理特性
1.3 マイクロクラックの形成と回復（ヒーリング）
1.4 DuraTrapATの熱および化学的安定性
2. DuraTrapAT DPFの性能
2.1 オペレーティングウインドウ：DPF使用時のガイドライン
2.2 再生率
3. DuraTrapATの最近の進歩
3.1 低気孔率AT DPF
3.2 高気孔率 AT DPF
第10節 酸化触媒を用いたディーゼルエンジン排ガス浄化技術
1. 酸化触媒の役割
2. 酸化触媒の設計
2.1 低温で排出されるHCの浄化対策
2.2 触媒の硫黄被度対策
第11節 ディーゼル排出ガス浄化触媒の白金使用量低減技術
1. シリカ担体への第2成分添加によるHC酸化活性向上の検討
1.1 第2成分添加シリカの調製
1.2 第2成分添加シリカのHC酸化活性
1.3 Zr添加シリカ担体の検討
2. アルミナ担体のマクロ孔制御による燃料ミスト酸化活性向上の検討 )
2.1 ミスト酸化活性評価手法
2.2 マクロ孔制御アルミナの調製
2.3 マクロ孔制御アルミナの燃料ミスト酸化活性
◇ 第9章 重合反応に向けた新しい触媒設計事例 ◇
第1節 失活を起こしにくい重合触媒の設計
1. ジイミンニッケル・パラジウム錯体触媒
1.1 配位子の電子的効果
1.2 配位子の立体的効果
1.3 ホスフィニデン配位子の利用
2. ビスイミノピリジン鉄・コバルト触媒
2.1 シリカ・シリケートへの担持
2.2 電子求引性置換基を有する配位子の利用
2.3 かさ高いシクロアルキル置換基を有する配位子の利用
2.4 複核錯体・三核錯体の利用
3. サリチルアルジミナートニッケル触媒
第2節 配位子設計による重合触媒の高活性化・高汎用化
1. ルテニウム触媒
1.1 触媒機構
1.2 ホスフィン配位子，アミン助触媒の影響
1.3 エタノール，水を溶媒とする触媒系
1.4 非対称キレート配位子
2. 鉄触媒
2.1 ホスファゼニウムイオン鉄触媒
2.2 Cp系カルボニルホスフィン鉄触媒
2.3 ペンタフェニルシクロペンタジエン環を有するジカルボニル鉄触媒
3. フェロセン助触媒
第3節 新しいオレフィン系高分子の創出に向けた触媒の設計事例
1. メタロセン触媒の開発と展開
2. メタロセン触媒からポストメタロセン触媒へ
3. 三井化学におけるポストメタロセン触媒の開発
4. 高活性ポストメタロセン触媒の開発
5. FI触媒の特徴
6. FI触媒によるポリマー構造の制御とオレフィン系高分子材料の創出
6.1 分子量・分子量分布の制御
6.2 立体・位置規則性の制御
6.3 側鎖・分岐構造の制御
6.4 末端構造の制御
6.5 シーケンス構造の制御
6.6 ポリマー粒径・形状の制御
第4節 アミン触媒を用いたウレタンポリマー合成
1. ポリウレタン触媒の役割と機能
2. アミンエミッション低減触媒
3. 難燃性改良触媒
◇ 第10章 クロスカップリング反応に向けた新しい触媒設計事例 ◇
第1節 鉄触媒を用いたクロスカップリング反応
1. 芳香族およびアルケニルホウ素化合物とハロゲン化アルキルとのカップリング反応
2. アルキルホウ素化合物とハロゲン化アルキルとのカップリング反応
第2節 ニッケル触媒を用いた新しいいクロスカップリング反応とその応用
1. C-M/C-O型カップリング反応
1.1 アリールエーテル
1.2 アリールカルボキシレート
1.3 アリールカルバメート
1.4 アリールカーボネート
1.5 アリールスルファマート
1.6 ナフトール(C-OH)
1.7 sp3C-O結合のC-M/C-Oカップリング
2. C-H/C-X型カップリング反応
2.1 ビアリールカップリング反応
2.2 アルキニル化反応
2.3 アルキル化反応
3. C-H/C-M型カップリング反応
4. アルケニル化、アルキル化
5. その他のカップリング反応
6. 次世代型カップリング反応
第3節 多点結合型リンカーを利用した新しいカップリング反応触媒
-シリカ表面への固定化と耐リーチング性向上ー
1. 多点結合型リンカーの合成とシリカへの固定化
2. リーチング抑制効果の評価
3. 固定化触媒への応用
3.1 固定化パラジウム触媒の調製
3.2 鈴木−宮浦カップリング反応による触媒性能評価とリンカー構造の影響
第4節 NHC-Pd触媒を用いたクロスカップリング反応の効率化と使用量低減化
1. 製法
2. 性質
3. 用途
4. 反応例
4.1 鈴木−宮浦カップリング
4.2 Buchwald-Hartwigアミノ化反応
4.3 ケトンのアリール化反応
4.4 その他の反応例
第5節 新規配位子を用いたクロスカップリング反応の効率化
1.クロスカップリング配位子BRIDPの開発
2.BRIDPの特長
2.1 操作性
2.2 経済性
2.3 環境調和性
3.BRIDPを用いたクロスカップリング反応の効率化
3.1 BRIDPを用いた工業的アリールアミノ化
-スチルベン系化合物の製法改良
-スターバースト型トリアリールアミン類のワンポット製造
3.2 BRIDPを用いた鈴木-宮浦カップリング
第6節 高活性ホウ素反応試薬を用いた鈴木-宮浦クロスカップリング反応の高効率化
1. 有機環状トリオールボレート塩のコンセプト
2. 有機環状トリオールボレート塩の合成
3. 有機環状トリオールボレート塩を用いた鈴木-宮浦クロスカップリング反応
3.1 芳香族環状トリオールボレート塩を用いたカップリング反応
3.2 複素環を有する環状トリオールボレート塩を用いたカップリング反応
◇ 第11章 不斉合成に向けた新しい触媒設計事例 ◇
第1節 不斉触媒の多連続不斉中心の立体制御、反応の最適化
1. 「固相触媒による不斉反応」と「円偏光二色性(CD)検出」による迅速解析システム
2. 新規固相ジアミン‐銅不斉触媒の合成
3. CD解析システムを用いた不斉Henry反応に対する固相銅触媒の迅速評価
4. 不斉変換率［Asymmetric Conversion Yield (ACY)］
5. 均一系ジアミン-銅触媒による不斉ニトロアルドール反応
6. 固相不斉反応の円偏光二色性検出を用いる反応条件の最適化
7. 新規イミダゾリン-アミノフェノール-銅不斉触媒の探索
8. イミダゾリンアミノフェノール-銅錯体を用いる触媒的不斉Friedel-Crafts/Henry(FCH)反応の開発
9. [3+2]-環化付加反応による新規光学活性ピロリジン化合物の合成
第2節 P−キラルホスフィン配位子の設計、合成、触媒的不斉合成への応用
1. 高い電子供与能をもつP-キラルホスフィン配位子の設計と合成
1.1 四象限則に基づくキラルホスフィン配位子の設計
1.2 トリアルキルホスフィノ基をもつP-キラルジホスフィン配位子：BisP*とMiniPHOS
1.3 関連するP-キラルジホスフィン配位子
1.4 空気中で安定なP-キラルジホスフィン配位子の合成
2. QuinoxP*, BenzP*, DioxyBenzP*を用いる不斉水素化
3. QuinoxP*とBenzP*の触媒的炭素―炭素または炭素―ヘテロ原子結合形成反応への利用
第3節 生体触媒を用いた不斉合成による環境負荷の低減
1. 光学活性化合物の合成法
2. 不斉還元酵素による光学活性アルコールの合成
2.1 カルボニル還元酵素
2.2 酵素ライブラリーと酵素キット (ChiralscreenR)
2.3 水素ドナー（還元型補酵素）の再生系
2.4 全菌体触媒による光学活性アルコールの合成
3. 酵素法による光学活性アミン・アミノ酸の合成
3.1 光学分割法による光学活性アミノ酸の合成
3.2 デラセミ化法による光学活性アミノ酸の合成
3.3 トランスアミナーゼによる光学活性アミンの合成
3.4 イミン還元酵素による光学活性アミンの合成
3.5 酵素キット ChiralscreenR NH
第4節 電子不足な不斉ジホスフィン配位子を用いた触媒反応の高効率化
1. 電子不足なMeO-F12-BIPHEP
1.1 MeO-F12-BIPHEPの電子的性質
1.2 ロジウム触媒による不斉1,4-付加反応
-シクロへキセノンとフェニルボロン酸によるモデル反応
-反応メカニズムによる考察
-不斉1,4-付加反応による生理活性物質の効率的合成
2. 高度に電子不足であるが嵩高くないMeO-BFPy-BIPHEP配位子
2.1 高度に電子不足であるが嵩高くないホスフィンの設計
2.2 BFPyホスフィンの電子的・立体的性質
2.3 イミンの不斉アリール化反応
◇ 第12章 触媒構造・反応の分析・評価 ◇
第1節 粉末 X 線回折による触媒のキャラクタリゼーション
1. 定性分析
2. 結晶子径および結晶の異方性
3. 格子定数
4. リートベルト解析
第2節 吸着現象を利用した触媒表面のキャラクタリゼーション
1. 吸着熱の測定
2. 分光装置を用いる方法
3. 流通装置を用いた吸着量の測定
4. 昇温脱離法
第3節 時間・空間分解 X 線吸収微細構造法による触媒構造解析
1. 時間分解XAFS法による燃料電池カソード触媒の構造速度論
2. X線ラミノグラフィーXAFS法による燃料電池膜電極接合体の観察
3. X線マイクロビームを用いた顕微XAFSによる触媒粒子1粒の局所配位構造の解析
第4節 触媒表面の細孔特性評価
1. 多孔体と細孔
2. 分子吸着を利用した細孔評価
2.1 分子吸着を利用した細孔評価の原理とプローブ吸着分子
2.2 吸着等温線の分類と特徴
2.3 吸着等温線の解析
第5節 d軌道を有する金属元素の凝集性評価
第6節 水素化脱硫触媒の活性構造解析
1. Co-Mo系硫化物触媒の活性種構造と形成機構
2. キレート剤添加によるCo(Ni)-Mo(W)系触媒における活性相の選択的形成
第7節 触媒作用の動的挙動測定
1. in situ キャラクタリゼーションの重要性
2. 白金表面での一酸化炭素の酸化反応の動画像化と反応機構
3.酸化反応下で金属表面に形成される表面酸化物の活性
4.酸化物表面の酸―塩基性と触媒作用
5. XAFS による触媒作用の動的挙動解析
5.1 Mo ダイマー触媒のエタノール酸化反応メカニズム
5.2 燃料電池Pt/C 触媒のin situ 時間分解XAFS 解析
第8節 赤外分光法を用いた光触媒・光電極反応の解析
1.時間分解赤外分光装置
2.光励起キャリアーが与える赤外吸収スペクトル
2.1 粉末状光触媒の時間分解赤外吸収スペクトル
2.2 半導体薄膜結晶の時間分解赤外吸収スペクトル
3. 電気化学反応条件下でのキャリアーの挙動
3.1 n型半導体の光電気化学特性
3.2 n型半導体における再結合特性
3.3 p型半導体における再結合特性
4.電位ジャンプ測定によるフェルミ準位の変化
第9節 自動車排ガス触媒のin situ分析
1.時間分解赤外分光装置
2.光励起キャリアーが与える赤外吸収スペクトル
2.1 粉末状光触媒の時間分解赤外吸収スペクトル
2.2 半導体薄膜結晶の時間分解赤外吸収スペクトル
3. 電気化学反応条件下でのキャリアーの挙動
3.1 n型半導体の光電気化学特性
3.2 n型半導体における再結合特性
3.3 p型半導体における再結合特性
4.電位ジャンプ測定によるフェルミ準位の変化
第10節 電極触媒上での酸素還元反応の解析
1. 酸素還元反応
2. 対流ボルタンメトリー
3. 電極触媒の担持
4. 電気化学特性の評価
◇ 第13章 触媒製造、反応のスケールアップとハンドリング ◇
第1節 工業触媒の形状、成形法の選択
1. 固定層反応装置
2. 流動層反応装置
3. 移動層反応装置
3.1 圧縮成形法
3.2 押し出し成形法
4. 触媒形状の選択
5. 触媒粒子の構成と細孔
6. 粒子径と反応速度
6.1 触媒有効係数と粒子径
6.2 圧力損失と粒子径
第2節 マイクロリアクターによる反応のスケールアップ
1.反応のスケールアップの手法であるナンバリングアップ
2.外部ナンバリングアップの事例
3. 内部ナンバリングアップの事例
第3節 触媒反応装置の設計、スケールアップ
1.触媒プロセスのスケールアップ
1.1 相似律が成り立つ場合のスケールアップ
1.2 相似律が成り立たない（スケールエフェクトが存在する）場合のスケールアップ
1.3 部分集合によるスケールアップ手法
-製造プロセスケールアップの手順
-スケールアップに関する留意点
-回分操作(batch operation)
-連続反応操作
2.反応装置の設計、
2.1 固定層反応器の分類と設計
-触媒層と接触様式による分類
2.2 流動層触媒反応器
第4節 ラジアルフロー型反応器を用いた触媒の有効活用
1. メタノール合成反応および合成工程
1.1 基礎反応式
1.2 化学量論とR値
1.3 メタノール合成プロセス
1.4 メタノール合成反応の反応速度場
2. MRF-Zリアクターの開発と商業化
2.1 開発構想
2.2 特徴
2.3 開発
-伝熱試験
-パイロット試験
2.4 商業第1号機の成功
第5節 工業触媒の再生方法
1. 再生触媒
2. 触媒再生方法
3. カーボンバーンによる再生方法
3.1 カーボンバーン
3.2 水素化触媒, 脱水素触媒
3.3 脱硫触媒
3.4 改質触媒
-半再生式
-金属の再分散
-移動床連続再生(CCR)
-スゥイングリアクター
3.5 FCC触媒の再生
4. 洗浄再生
5. ゼオライト触媒の再生
5.1 シクロヘキサノール
5.2 ピリジン
5.3 ジエタノールアミン
5.4 気相ベックマン
第6節 均一系触媒の反応制御とリサイクル技術
1. ヒドロホルミル化反応における直鎖型アルデヒドの生成比率の制御
1.1 ロジウム−トリフェニルホスフィン触媒
1.2 ロジウム−二座ホスファイト触媒
-二座ホスファイト配位子の探索
-二座ホスファイト配位子の詳細設計
2. ヒドロホルミル化反応における直鎖型アルデヒドの生成比率の制御
2.1 触媒コストと触媒の再利用の関係
2.2 均一系触媒の再利用方法
2.3 均一系触媒のプロセス分類と工業化の実例
3. 均一錯体触媒のリサイクル技術
第7節 使用済み水素化触媒の抜き出し方法とその取扱い上の注意点
1. 触媒抜き出し方法
1.1 抜き出し前の前処理方法
-ウェットダンピング
-ドライダンピング
1.2 ウェットダンピングの手順の一例
1.3 触媒抜き出し方法
2. 使用済み触媒抜き出し時の注意点
3. 使用済み触媒の化学的性質について
4. 触媒抜き出し時に発生する可能性のある硫化水素及びニッケルカルボニルについて
4.1 硫化水素について
4.2 ニッケル系触媒使用時のニッケルカルボニル生成の可能性について
-テトラカルボニルニッケル(ニッケルカルボニル)の性質
-毒性及び人体への影響
-ニッケルカルボニルの生成原因
-ニッケルカルボニル対する対応
5. 反応塔内清掃
