抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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化学反応のプロセスと結果を支配することは,触媒化学の最も重要な目的である。ナノサイズ空間内の活性サイトの閉じ込めは,この目的を達成する強力な戦略を提供する。反応分子(反応物,中間体および反応生成物)とナノ反応器内部に閉じ込められたナノ材料(金属/金属-酸化物ナノ粒子)は,それらの不圧対応物に関して修飾挙動と特性を示すことが観察された。典型的に,ゼオライト,メソ多孔性材料,金属-有機フレームワーク,およびナノチューブに閉じ込められた触媒は,従来の液相法によって得られる。しかし,過剰金属または望ましくない溶媒と他の試薬を除去しなければならない。閉じ込められたナノ構造を正確に制御することは困難であり,閉じ込められたナノ空間における多機能サイトを組み立てることは困難である。原子層堆積(ALD)はその優れた利点により閉じ込められた触媒を作製するための制御可能な方法を提供する。本研究では,ALDによる閉じ込められたナノ触媒の設計と特性の進歩について述べる。ALDは,ゼオライトやメソ多孔性材料を含む多孔質材料に高度に分散した金属や酸化物種を直接析出させるエレガントな方法である。ALDにより正確に制御されたサイズのKLゼオライトの細孔中にPtナノクラスタを堆積した。また,メソ多孔性SBA-15にCoO_xナノクラスタを導入した。テンプレート支援ALD法による金属インナノチューブ構造を持つ閉じ込めナノ粒子の合成に関する先駆的研究を報告した。ALDにより,Al_2O_3,TiO_2,またはアルコン層で被覆されたCuOナノワイヤを還元することにより,閉じ込められたCuナノ粒子を調製した。ALDにより生成した犠牲層の支援により,対応する金属ナノワイヤから出発して,閉じ込められたCuおよびAuナノ粒子も調製した。より容易な戦略において,Al_2O_3ナノチューブに閉じ込められたAuナノ粒子をALDによる犠牲テンプレートを用いて作製した。さらに,テンプレート支援ALD法により,多重閉込めNi基ナノ触媒を合成した。テンプレート支援ALDによるタンデム反応のための閉じ込めナノ空間における多重界面(Ni/Al_2O_3とPt/TiO_2)を組み立てた。2つの界面の相乗効果は,タンデム反応を強化し,閉じ込められたナノ空間は,2つの界面間の中間体の瞬間移動に好都合であった。さらに,空間的に分離されたPtとCoO_x助触媒を有する多孔質TiO_2ナノチューブもALDによって製造された。閉じ込められた触媒はALDによってさらに処理できる。活性種-担体相互作用を正確に調整するために,メソポーラスSBA-15担体を修飾するためにALDを用いた。担体に加えて,閉じ込められた金属ナノ粒子はALDによって超薄酸化物層で被覆されて,それらの触媒活性をさらに改善することができる。さらに,閉込めナノ空間の構造とサイズはALDによって正確に調整できる。全体として,ALDは注目すべき応用を示し,非常に効果的な閉じ込められた触媒の設計と合成のための新しい機会を提供する。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
