化学工業日報「ガリウム原子13個クラスター」

Adv. Mater.誌に掲載された「ガリウム原子13個クラスター」に関する記事が2月26日発行の化学工業日報(4面)に掲載されました。

化学工業日報 (2020年2月26日 4面)

nanotoday "Raman spectroscopy stretches beyond the nanoscale"

Sci. Adv.誌に掲載された「高感度ラマンスペクトル計測」に関する記事がElsevierのジャーナルnanotodayのNews記事として特集されました。

nanotoday, 2020, 31, 100852 (2020年2月26日)

日経産業新聞「医薬合成用触媒」

ACS Nano誌に掲載された「酸化銅サブナノ粒子触媒」に関する記事が2月25日発行の日経産業新聞(7面)に掲載されました。

日経産業新聞 (2020年2月25日 7面)

デンドリマー内の超原子ガリウムクラスター：原子数に依存する独自の剛性と反応性

T. Kambe, A. Watanabe, M. Li, T. Tsukamoto, T. Imaoka, K. Yamamoto
Adv. Mater. 2020, 32, 1907167.

超原子は他の元素の代替としての可能性があるため、研究されてきた。超原子の溶液相合成は、その利用可能性を実現するために注目を集めている。しかし、従来のアプローチは基本的に単一クラスターの形成に限られていた。ここでは、超原子を調査し、これらの超原子内の原子価電子の数を、存在するガリウム原子の数を設計することで変化させた。デンドリマーテンプレート法に基づいて、3、12、13、およびその他の数の原子からなるクラスターが合成された。Ga13のハロゲンのような超原子特性は、他のクラスターとは全く異なる構造的および電気化学的な観察によって明らかにされた。2Pおよび1P超原子軌道をそれぞれ満たすことができる13および3原子のガリウムクラスターは、異なる反応性を示す。3原子のガリウムクラスターは、未占有軌道のエネルギーレベルの低下によりGa3H2−に還元されることが示唆されている。これらのガリウムクラスターの結果は、超原子の候補を提供する。

Superatomic Gallium Clusters in Dendrimers: Unique Rigidity and Reactivity Depending on their Atomicity

Superatoms have been investigated due to their possible substitution for other elements. The solution-phase synthesis of superatoms has attracted attention to realize the availability of superatoms. However, the previous approach is basically limited to the formation of a single cluster. Here, superatoms are investigated and the number of valence electrons in these superatoms is changed by designing the number of gallium atoms present. Based on the dendrimer template method, clusters consisting of 3, 12, 13, and other numbers of atoms have been synthesized. The halogen-like superatomic nature of Ga13 is structurally and electrochemically observed as completely different to the other clusters. The gallium clusters of 13 and 3 atoms, which can fill the 2P and 1P superatomic orbitals, respectively, exhibit different reactivities. The 3-atom gallium cluster is suggested as being reduced to Ga3H2− due to the lower shift of energy levels in the unoccupied orbitals. The results for these gallium clusters provide candidates for superatoms.

化学工業日報「酸化銅サブナノ粒子触媒」

ACS Nano誌に掲載された「酸化銅サブナノ粒子触媒」に関する記事が2月13日発行の化学工業日報(5面)に掲載されました。

化学工業日報 (2020年2月13日 5面)

超小型銅酸化物粒子の触媒性能の向上

K. Sonobe, M. Tanabe, K. Yamamoto
ACS Nano 2020, 14, 1804-1810.

超小型粒子サイズ（<1 nm）のサブナノ粒子（SNPs）は、ナノ粒子よりも優れた触媒活性を提供する可能性がある。デンドリックマクロ分子リアクターを使用して調製されたジルコニア支持のサイズ制御されたCunOx（n = 12、28、および60）材料は、Cu 2p3/2領域のピーク強度に基づいて粒子サイズの減少に伴うCu–O結合のイオン性の増加を示した。超小型銅酸化物におけるCu–O結合の分極は、芳香環に結合したCH3基の好気的酸化においてサイズ依存的な触媒活性を提供する。最小のCu12Ox材料は、顕著な失活なしに優れた高いターンオーバー数（TON = 40,206）を達成した。

Enhanced Catalytic Performance of Subnano Copper Oxide Particles

Subnanoparticles (SNPs) with ultrasmall particle sizes (<1 nm) have potential to provide catalytic activity that is superior to that of nanoparticles. Size-controlled CunOx (n = 12, 28, and 60) materials supported on zirconia, prepared using a dendritic macromolecular reactor, exhibited increased ionicity of the Cu–O bonds with a decrease in size of the particles, which was suggested on the basis of the peak intensity in the Cu 2p3/2 region. The polarization of the Cu–O bonds in the ultrasmall copper oxides provides size-dependent catalytic activity in aerobic oxidation of the CH3 group bonded with aromatic rings. The smallest Cu12Ox materials achieved an excellent large turnover number (TON = 40 206) without any significant deactivation.