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
朝倉　清髙
Asakura, Kiyotaka

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を行っている。また、Catalyst informatics事業も開始した。

平成28年度の研究活動内容及び成果

規則合金高機能触媒の開発とその機構解明

特異的な結晶構造および表面原子配列を示すRhSb規則性合金を触媒として用いることで水素によるアルケンのcis–trans異性化が高選択的に進行することを見出した。また理論計算を含む詳細な検討から（１）RhSbナノ結晶の表面上にはRhが1次元状に並んだ特異的な原子配列を示す面（(020), (211), (013)面等）が主に露出すること。および（２）このような面上ではアルケニル炭素への水素付加が一方向からのみに限定されるためアルカンへの水素化が抑制され、異性化が選択的に進行することを明らかにした。本研究は、固体表面自身の幾何学的秩序によって立体選択的な分子変換が可能になることを示した初の例である。

Hydrogen-mediated stereoselective alkene isomerization using specific surface atomic arrangement of RhSb ordered alloys.

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28年度は第16回国際触媒会議プレシンポジウムと併せて6月30日～7月1日に北海道大学において実施し、10カ国から147名の参加があった。また中国・厦門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100名程度の参加者があった｡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前年につづき10月31日に北海道大学で開催し、124名の参加があった。
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。