日本ゼオライト学会 刊行物 Publication of Japan Zeolite Association

ISSN: 0918–7774
一般社団法人日本ゼオライト学会 Japan Zeolite Association
〒162-0801 東京都新宿区山吹町358-5 アカデミーセンター Japan Zeolite Association Academy Center, 358-5 Yamabuki-cho, Shinju-ku, Tokyo 162-0801, Japan
Zeolite 26(3): 108-114 (2009)
doi:10.20731/zeoraito.26.3.108

解説解説

ゼオライト細孔内に固定化した二核銅錯体の構造と酸化触媒作用Dicopper(II) complexes in zeolite: Structure and its use for catalytic oxidation

名古屋大学大学院工学研究科Department of Molecular Design and Engineering, Graduate School of Engineering, Nagoya University ◇ 〒464-8603 名古屋市千種区不老町

受理日:2009年6月12日Accepted: June 12, 2009
発行日:2009年9月10日Published: September 10, 2009
PDF

Cu(II)イオン交換ゼオライト触媒が,液相中でのH2O2によるシクロヘキサンやベンゼンの選択光酸化に対して高い触媒性能を示すことを見出した。活性種の特定を目的として,各種キャラクタリゼーション(in situ UV-vis,in situ XAFS,Raman,O2昇温脱離)によりCu(II)交換Y型ゼオライト(CuY)をH2O2処理した試料の加熱時,及びシクロヘキサン/He(gas)流通下で光照射した時のCu 種と酸素種の構造変化を追跡した。本稿では上記の結果をもとに,ゼオライト内に生成する酵素の活性点に類似した酸素架橋二核銅(II)錯体の構造,動的挙動,光反応性を解説する。H2O2処理により,ゼオライト中の単核Cu(II)イオンはbis(μ-oxo)dicopper(II)(1)及びO22−またはHOOに架橋された二核Cu(II)種(2)に変化する。2は室温で徐々にsuperoxodicopper(II)種(3)に変化し,373 Kに加熱すると3の割合が増加する。さらに473 Kまで昇温すると,2および3の架橋酸素はO2として熱脱離し二核種が単核種に戻る。シクロヘキサン酸化反応中においても錯体2,3が形成され,光励起した錯体2,3がシクロヘキサンに対して酸化活性種として作用することで,上記光触媒反応が進行することが明らかになった。

Copper (II)-exchanged zeolites act as effective catalysts for the selective photooxidation of cyclohexane and benzene with hydrogen peroxide. The structure of active species in the H2O2-treated copper(II)-exchanged Y zeolite (CuY-H2O2) was characterized by in situ UV-vis, in situ XAFS, and Raman spectroscopies. This review describes the structure, dynamic behavior, and photo-reactivity of the dicopper(II) complexes whose structure is similar to that of active species in copper-enzymes. The reaction of H2O2 with isolated Cu(II) ions in the zeolite yields the bis (μ-oxo)dicopper(II) (1) and the O22− or HOO- bridged dicopper(II) (2). The complex 2 is partly converted to superoxodicopper(II) (3) at ambient temperature. At higher temperature, the thermal desorption of the bridged dioxygen species in the complexes 2 and 3 occurs to yield two monomeric Cu(II) complexes and O2, while the complex 1 remains unchanged up to 473 K. Under photoirradiation the dioxygen species in complexes 2 and 3 react with cyclohexane, suggesting that this reaction step is an important step of the selective cyclohexane oxidation.

キーワード:選択酸化;ベンゼン;シクロヘキサン;酵素模倣触媒;銅

Key words: Selective oxidation; Benzene; Cyclohexane; Enzyme-inspired catalyst; Copper

This page was created on 2017-05-30T17:12:30.240+09:00
This page was last modified on


このサイトは(株)国際文献社によって運用されています。