2020年度公募 seeds-1065 - 【関東】 分子レベルの設計に基づくオンデマンド型固体触媒
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VISIONビジョン

VISION

ビジョン

産業界・社会で必要な種々の反応を高効率・低コストで実現する触媒をオンデマンドに提供する技術の開発

基礎学術の知見に裏付けされる化学反応の原理に基づいた分子レベルの設計と斬新な発想の組み合わせ

本研究開発では、これまでに独自に開発してきた表面上で精密に分子を集積させることにより触媒反応場の構築する手法を応用して、高活性、多様性、実用性を兼ね備えた触媒の革新的な調製法を確立する。今後、多種多様な化学反応を小規模設備で高効率・低コストで実現する技術が必要となる。また、特殊な設備を必要とせずに室温付近の低温でも化学反応を進行させる技術の需要も増えると見込まれる。このような社会の要請に応じる技術を開発する。

多種多様な化学反応を小規模設備で高効率・低コストで実現する技術として社会に貢献

従来型の大規模な工場における生産体制では、大量の外部エネルギーを化学反応に投入するとともに、廃棄物の副生を許容することができた。しかしながら、近い将来、多種多様な化学反応を小規模設備で高効率・低コストで実現する技術が必要となるのは明らかである。また、住環境における応用においては、特殊な設備を必要とせずに室温付近の低温でも化学反応を進行させる必要がある。そこで活躍するのが、化学反応の「活性化エネルギー」を低下させる存在である「触媒」である。本研究開発では、そのような将来の要請を満たす、高活性、多様性、実用性を兼ね備えた触媒の革新的な調製法を確立する。

USE CASE

最終用途例

産業界で創出されるべき革新的な技術には、何かしらの化学反応が関わる場合が多い

USE CASE 01多種多様な化学反応を小規模設備で高効率・低コストで実現する技術

APPLICATION

APPLICATION

ニーズを満たす高活性・実用性をもつ触媒をオンデマンド開発

近い将来、多種多様な化学反応を小規模設備で高効率・低コストで実現する技術が必要となるのは明らかである。そこで、本研究手法を適用し、産業界のニーズを満たす高活性・実用性をもつ触媒をオンデマンド開発する。

USE CASE 02住環境において健康被害を与える種々の物質の除去・分解や微生物・ウィルス等の抑制

APPLICATION

APPLICATION

ニーズを満たす高活性・実用性をもつ触媒をオンデマンド開発

住環境において健康被害を与える種々の物質の除去・分解や微生物・ウィルス等の抑制にも化学反応が大きく貢献することができる。そこで、本研究手法を適用し、産業界のニーズを満たす触媒をオンデマンド開発する。

STRENGTHS

強み

多種多様な反応に対してオンデマンドに適用可能な触媒調製手法

STRENGTHS 01

望まれる触媒構造を系統的かつ迅速に見出す

本手法は、多種多様な反応に対してオンデマンドに適用可能な触媒調製手法となり得る点に優位性を有する。いったん構築した単純な構造のユニット分子のライブラリーをコンビナトリアル的に利用することにより、望まれる触媒構造を系統的かつ迅速に見出すことができると期待される。

TECHNOLOGY

テクノロジー

真に活性な化学種を触媒表面上に定常的に発生させる独自開発手法を適用

TECHNOLOGY 01

触媒活性種の定常的発生と失活機構の抑制

本研究者は、固体表面上での有機分子を介した特異な触媒反応場の構築に果敢に挑戦し続けてきた。その結果、有機合成と表面科学を融合した独自の手法を用いて構造が規定された表面上に独自に設計した金属錯体を精密に固定化することにより、既存の範疇を超える触媒活性や基質選択性を示す触媒系をこれまで次々に見出してきた。これらの知見を活用し、本研究開発においては、真に活性な化学種を触媒表面上に定常的に発生させる独自開発手法を適用することにより、均一系触媒として用いられる金属錯体分子単体よりも高活性な反応場の構築を可能にする。

PRESENTATION

共同研究仮説

解決したい反応に最適な触媒を共同開発します。

共同研究仮説01

対象は全ての化学反応です。

全ての化学反応を対象に効率化を図りたい企業様と共同で触媒開発

機能性材料、医薬品、食品などの製造に関わる反応から、次世代エネルギー資源に関わる重要な化学反応、さらには、住環境において健康被害を与える種々の物質の除去・分解や微生物・ウィルス等の抑制に関わる化学反応まで、あらゆる化学反応を対象に、その効率化を図りたい企業様と共同で触媒開発することを希望します。

RESEARCHER

研究者

原 賢二 東京工科大学工学部応用化学科
経歴

略歴:
東京大学大学院理学系研究科化学専攻博士前期課程修了、日本学術振興会特別研究員DC1、東京大学大学院理学系研究科化学専攻博士後期課程中退、北海道大学理学研究員化学専攻助手(後に助教)、北海道大学触媒化学研究センター准教授、東京工科大学工学部応用化学科准教授、教授(現職)

専門分野:
触媒化学、表面科学、物理化学、有機合成化学

研究者からのメッセージ

所有しているシーズの社会実装に共同で取り組んで下さる企業様をお待ちしています。

産業界で創出されるべき革新的な技術には、何かしらの化学反応が関わる場合が多いです。どんな化学反応にも、その進行のために越えなければならない「活性化エネルギー」の障壁があります。その障壁を下げる存在が「触媒」です。これまで、この分野でシーズを開発してきましたが、それを社会に応用する機会を求めています。何かしらの反応が課題とお考えの際には、お気軽にお声掛け下さい。お話しさせて頂く中で、鍵となる反応や触媒が見つかってくるかもしれません。その過程で、本シーズの社会実装に共同で取り組んで頂ける話に展開すれれば幸いです。