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金属ナノ粒子のPCP複合体とその作製方法 新技術説明会 外国出願あり

国内特許コード P150012428
整理番号 3458
掲載日 2015年10月16日
出願番号 特願2013-528009
登録番号 特許第5946456号
出願日 平成24年8月3日(2012.8.3)
登録日 平成28年6月10日(2016.6.10)
国際出願番号 JP2012069845
国際公開番号 WO2013021944
国際出願日 平成24年8月3日(2012.8.3)
国際公開日 平成25年2月14日(2013.2.14)
優先権データ
  • 特願2011-171542 (2011.8.5) JP
発明者
  • 北川 宏
  • 小林 浩和
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 金属ナノ粒子のPCP複合体とその作製方法 新技術説明会 外国出願あり
発明の概要 本発明は、金属ナノ粒子を多孔性配位高分子(PCP)の内部に含む複合体であって、前記PCPが金属イオンと有機配位子から構成される、複合体を提供する。
従来技術、競合技術の概要


触媒反応に関与するガスをPCPで捕獲し、確実に反応させ、高効率・高選択な反応を実現するためには、ナノ触媒表面にPCPが被覆した構造を有するPCP複合触媒の開発が必要不可欠である。



非特許文献1は、PCPを予め作製した後に金属ナノ粒子を複合化しているため、金属ナノ粒子はPCPの外部に付着した構造を有し、金属ナノ粒子とPCPの複合効果は限られたものであった。



非特許文献2は、酸化鉄の存在下に金属イオン(Al、Cu)と配位子(bpdc、btc)を作用させて金属イオンと配位子の複合体を形成させているが、この複合体は薬物の徐放性製剤などの用途に用いられるものであり、酸化鉄はその磁性により磁石を用いて目的の位置に輸送するためのものであり、酸化鉄ナノ粒子の表面の一部でPCPと一体化しているだけであり、酸化鉄粒子はPCPの内部に存在しない。

産業上の利用分野


本発明は、金属ナノ粒子とPCP(Porous Coordination Polymer;多孔性配位高分子)を有する複合体とその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コアがシェルで覆われたコア-シェル構造を有する複合体であって、コアが金属ナノ粒子であり、シェルが多孔性配位高分子(PCP)であり、かつ、前記PCPが金属イオンと有機配位子から構成される、複合体。

【請求項2】
前記金属ナノ粒子が貴金属ナノ粒子である、請求項1に記載の複合体。

【請求項3】
表面から金属ナノ粒子に到達するまでのPCP層の平均厚さが1~200nmである、請求項1に記載の複合体。

【請求項4】
PCPを構成する有機配位子が、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、インダン、インデン、ピレン、1,4-ジヒドロナフタレン、テトラリン、ビフェニレン、トリフェニレン、アセナフチレン、アセナフテンからなる群から選ばれる芳香環に2個、3個又は4個のカルボキシル基が結合した化合物(前記有機配位子は、F,Cl、Br,Iなどのハロゲン原子、ニトロ基、アミノ基、アシルアミノ基、シアノ基、水酸基、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、直鎖又は分岐を有する炭素数1~4のアルコキシ基、直鎖又は分岐を有する炭素数1~4のアルキル基、SH、トリフルオロメチル基、スルホン酸基、カルバモイル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基からなる群から選ばれる置換基で1,2又は3置換されていてもよい)、不飽和2価カルボン酸、2以上の環内窒素原子により配位可能な含窒素芳香族化合物(前記置換基により1、2または3置換されていてもよい。)からなる群から選ばれる、請求項1~3のいずれかに記載の複合体。

【請求項5】
前記金属ナノ粒子が金、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、銀、銅、鉄、ルテニウム、ロジウム、亜鉛、それらの合金もしくは酸化物からなる群から選ばれる少なくとも1種の触媒である、請求項1~4のいずれかに記載の複合体。

【請求項6】
金属ナノ粒子のサイズが、1~200nmである、請求項1~4のいずれかに記載の複合体。

【請求項7】
前記金属ナノ粒子の50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上或いは95%以上が前記PCP層を通るガス状の反応物と接触し得る、請求項1~5のいずれかに記載の複合体。

【請求項8】
請求項1~7のいずれかに記載の複合体の触媒としての使用。

【請求項9】
請求項1~7のいずれかに記載の複合体の金属ナノ粒子と、前記PCPにより吸着されるガス状の物質を反応させて化合物を生成させることを特徴とする、前記化合物の製造方法。

【請求項10】
前記ガスが水素と窒素であり、金属ナノ粒子が鉄系の触媒であり、生成物がアンモニアである、請求項9に記載の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013528009thum.jpg
出願権利状態 登録
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