シクロデキストリン保護金属ナノ粒子触媒による光化学的水素発生

シクロデキストリン保護金属ナノ粒子触媒によるシクロデキストリン保護金属ナノ粒子触媒による光化学的水素発生戸嶋・白石研究室　　　小谷知子

還元高分子 Cl－ H3C－＋ + N N hν Cl－－CH3 電子移動を高効率化する新規金属ナノ粒子触媒の開発研究背景 M + ナノ粒子の性質をコントロールする要素：保護剤、合金化、添加剤、ナノ粒子の構造 H2 2H+ 【可視光誘起水素発生反応】 2e‐ EDTAox [Ru(bpy)3]2+ MV2+ EDTA [Ru(bpy)3]3+ MV+ Pt ナノ粒子 MVをCyDに包接

0.0132 mmol ヘキサクロロ白金酸 CyD 0.528 mmol 水/ エタノール(1/1, v / v) 20 cm3 窒素雰囲気下（100℃）で加熱還流 CyD-Ptナノ粒子シクロデキストリン保護金属ナノ粒子の調製【CyD-Ptナノ粒子の調製】シクロデキストリン保護Ptナノ粒子シクロデキストリン： α-CyD、β-CyD、γ-CyD、Poly(β-CyD) 金属ナノ粒子：Pt, Rh, Ru キャラクタリゼーション：UV-Vis, TEM 触媒活性：水素発生反応

100 nm PCyD-Ptナノ粒子 60 50 dav = 2.5 nm σ= 1.1 nm 40 分率/ % 30 20 10 0 7 0 1 2 3 4 5 6 粒径/ nm PCyD-Ptナノ粒子のキャラクタリゼーション 4 3 吸光度 2 1 Ptイオン 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 波長/ nm PCyD-Ptナノ粒子のTEM写真、粒径分布 PCyD-Ptナノ粒子のUV-Vis吸収スペクトル

水素発生速度の測定 L39 フィルター 0.3 GC （TCD) 気体光源 0.2 水素発生量/ μmol 0.1 可視光 0 0 50 100 150 200 超高圧水銀灯（500W）光照射時間/ min 水素発生曲線スターラー

触媒活性 Cl－ H3C－ Cl－ H3C－ Cl－－CH3 Cl－－CH3 Cl－ H3C－ Cl－ H3C－ Cl－－CH3 Cl－－CH3 + + N N PCyD-Pt Dextran-Pt ・・・・ + + N N N N N N PCyD Pt Pt デキストラン (10-3) 20 18 16 -1 s -3 14 12 10 水素発生速度　/μmol dm 8 6 4 2 0 8 0 2 4 6 金属濃度/ μmol dm -3 水素発生速度曲線

まとめ ・PCyDの存在下、ヘキサクロロ白金酸を温和な条件で還元することにより粒径の揃ったPCyD保護Ptナノ粒子の調製に成功した。・PCyD-Ptは、デキストラン保護のものより可視光誘起水素発生反応において高活性を示した。

シクロデキストリン保護金属ナノ粒子触媒による 光化学的水素発生