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Masanori Yamamoto

 

 

 

原著論文がChemical Science誌に受理されました(2022年2月22日)


 

 

20220222  原著論文がChemical Science誌に受理されました。popup 外部サイト(英国王立化学会)

 

 

 

 

Porous Nanographene Formation on γ‒Alumina Nanoparticles via Transition-Metal-Free Methane Activation
Masanori Yamamoto*, Qi Zhao, Shunsuke Goto, Yu Gu, Takaaki Toriyama, Tomokazu Yamamoto, Alex Aziz, Rachel Crespo-Otero, Devis Di Tommaso*, Masazumi Tamura, Keiichi Tomishige, Takashi Kyotani, and Kaoru Yamazaki*
Chemical Science 2022, 13, 3140‒3146
DOI: 10.1039/d1sc06578e (selected as HOT Article)
(Commentary in English)
(Commentary in Japanese)

graphical abstract of Methane Activation / 山本雅納

 

 

 

三次元状に展開した連続グラフェン骨格を有するナノ多孔性グラフェン (nanoporous graphene, NPG) は、ナノスケールでの機械的柔軟性や電気化学的特性に優れた炭素材料です (Yamamoto et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 38613‒38622)。今回、アルミナナノ粒子表面でのメタン熱分解挙動に関して実験(反応速度論)及び計算化学の両面から包括的にアプローチすることで、NPG合成初期過程の反応機構を分子論的に解明しました。また、得られた表面構造モデルにおける後続炭素化過程 (CH2* → C) を計算化学的に検討することにより、「CH4*の初期吸着解離過程が速度論的に律速であること」、および「二連続プロトン移動反応により生じる表面活性メチレン種CH2*形成以降の炭素鎖成長過程は速度論的にも熱力学的にもボトルネックになりえない」ことを明らかにしています (Phys. Chem. Chem. Phys. 2022, in press)。詳細は以下の解説記事をご覧ください。本研究により得られた知見は、より優れた多孔性グラフェン材料(NPG類縁体)特に極小曲面多孔性グラフェン材料の実現へ向けた大きな弾みになると期待します。追記: "2022 Chemical Science HOT Article Collection" に選ばれました(2022年4月25日)。

 

 

 

 

 

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公開日: 2022年02月02日

更新日: 2022年11月15日