アルカンとベンゼンの直接結合反応のための金属ナノ粒子-ゼオライト複合触媒を開発

横浜国立大学 大学院工学研究院 本倉健 教授（東京工業大学 物質理工学院 応用化学系 特定教授）、東京工業大学 物質理工学院 応用化学系 美崎慧 大学院生（研究当時）、電気通信大学 燃料電池・水素イノベーション研究センター 三輪寛子 特任准教授、日本原子力研究開発機構 伊藤孝 研究副主幹らの研究グループは、ゼオライトの外表面にPdナノ粒子を担持した触媒を開発し、この触媒を用いてアルカンとベンゼンの直接結合反応を実現しました。従来のアルキルベンゼン合成では副生成物が大量に排出されますが、本手法を用いると水素あるいは水のみが副生成物となります。ゼオライトの酸点からPdナノ粒子への水素原子の移動がこの反応の鍵であり、μ+SR法を用いた測定から原子状水素がゼオライト中に生成した場合、反応に必要な時間にわたってその状態を維持し得ることが示唆されました。

本研究成果は、国際科学雑誌「ACS Catalysis」に受理され、オンライン版が2023年9月6日（米国東部夏時間）に公表されました。また、本研究成果は、科学研究費補助金 学術変革領域研究B「表面水素工学」における共同研究になります。