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8980

9000

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9040

Energy / eV

図 3．反応後の Cu 置換ハイドロタルサイト触媒の Cu-K 殻 XANES スペクトルのパターンフィッティング解析
反応後の Cu 置換ハイドロタルサイト触媒の EXAFS 領域のフーリエ変換図では、Cu-Cu 結合に由来するピークがみられ、第 2、第 3 配位圏の Cu-Cu 結合に由来するピークも確認された。第一配位圏の Cu-Cu 結合の平均配位数は 8.8 であり、ナノサイズの粒子を形成していると考えられる。
本触媒は、反応後に空気中でろ過により容易に分離回収し、再使用することができる。5 回の再使用実験で反応活性、選択性の低下はみられなかった。再使用後の触媒においても XANES のパターンフィッティングから CuO、Cu2O の割合は変化しないことから、Cu ナノ粒子近傍の Cu 酸化物種の存在が触媒安定性に寄与していると考えられる。
一方、反応前に、水素還元処理を行わない触媒では、1,2-プロパンジオールへの選択性は低下する。アルミナやシリカに吸着担持により固定化した銅触媒では反応性が低下した。これらの触媒では銅担持量が低いことから、担体上の銅粒子径が小さくなっていることが考えられる。
今後の課題：
液相でのグリセロール水素化分解反応に高選択性を示す固定化銅ナノ粒子触媒の構造解析をXANES 測定により行い、銅種の酸化状態に関する情報が得られた。EXAFS スペクトルの解析からは、Cu-Cu 結合の配位数は 8.8 となり、ナノサイズの粒子が生成していることがわかった。今後は、XAFS 法の特性をさらに活かした実験方法を検討し、担体側のキャラクタリゼーション等とともに、in situ での触媒変化や粒子サイズの影響を検討する。
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