北海道大学触媒科学研究所

Institute for Catalysis, Hokkaido University

第1部会
共同利用・共同研究拠点

研究所・センターの概要

所長
長谷川　淳也
Hasegawa, Jun-ya

キーワード: 触媒、表面化学、電極表面、光触媒、炭素資源変換、有機材料、高分子、触媒理論化学、実用化基盤技術開発
住所: 〒001-0021
北海道札幌市北区北21条西10丁目

サステイナブル社会実現を目指した触媒研究を推進

本研究所は触媒科学に関する研究を行うとともに、この分野の研究に従事するものの利用に供することを目的に活動を行っている。サステイナブル社会実現のために必要な技術革新をもたらす基礎研究と実用化に向けた展開研究を進めている。研究テーマとしては、触媒表面の構造決定、表面分光法による機構解明、電極表面、光触媒、資源高度利用、有機半導体、バイオマス変換、らせん高分子合成、複雑分子系の理論・計算化学、不斉合成、燃料電池、グリーン化学などがあり、それぞれの分野で多くの成果を上げている。平成22年度からは触媒研究拠点として認定され、研究者コミュニティの支援のために公募型の共同利用・共同研究を推進するとともに、日本の優れた触媒研究を海外に情報発信する活動も行っている。産業界との共同研究強化のため、研究開発部門による活動が行なっている。また、キャタリストインフォマティクス事業も開始した。

平成29年度の研究活動内容及び成果

ニオブ酸化物によるバイオマスからの基幹化学品の合成

再生可能資源である非可食バイオマスから得られる糖類であるキシロースは、酸触媒による脱水反応によってフルフラールへと誘導できる。フルフラールは、THF、フルフリルアルコール、アルキルジオールなど現行の化学工業における必須化学品の原料として活用できる。我々は、分離回収が容易で繰り返し使用できる酸性ニオブ酸化物を利用して高濃度のキシロース水溶液からフルフラールを選択的に合成できることを見出した。その活性は既存の液体酸を凌駕するものである。固体酸の利用は装置の腐食や廃酸の処理を伴わないだけでなく、液体酸の分離回収に必要な熱エネルギーの大幅な削減を実現することができるため、本研究成果はフルフラールの連続生産にむけた大きなマイルストーンになると期待できる。

Amorphous Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> as a Selective and Reusable Catalyst for Furfural Production from Xylose in Biphasic Water and Toluene

Amorphous Nb₂O₅ as a Selective and Reusable Catalyst for Furfural Production from Xylose in Biphasic Water and Toluene

社会との連携

研究討論会の開催と触媒体験の機会提供、国際情報発信事業

本研究所では、研究成果の社会還元・情報発信を目的として、毎年、国際シンポジウムを開催している。平成29年度は、第16回日韓触媒シンポジウムと併せて5月15～17日に札幌において、平成30年2月20～21日に本学で開催した。また、11月3日にオランダ・アイントホーヘンにおいて情報発信型シンポジウムを行い、日本の若手研究者による最先端研究を紹介した。加えて、理化学研究所・環境資源科学研究センター、産業技術総合研究所・触媒化学融合研究センター・人工知能研究センターとの連携の下「キャタリストインフォマティクス」をコンセプトとした合同シンポジウムを11月22日に東京で開催した。
この他に、高校生を対象として研究を紹介する「ACADEMIC FANTASISTA 2016 出張講義」、化学連合や触媒学会などとともに触媒を体験できる機会（対象者は小学生から一般市民）や1日体験入学（高校生）、高度実践研修プログラム（企業研究員、高校教員）を実施している。