表面積が高いメソポーラス結晶酸化ニオブ：アルキン水和の固体酸触媒

調整可能な細孔サイズを備えたメソポーラス結晶酸化ニオビウム酸化物は、ゾルゲルベースの逆ミセル法を介して合成されました。この材料は、127 m2/gの表面積を示しています。これは、ソフトテンプレート法によって合成された結晶性酸化ニオブについて、これまでに報告されている最高の表面積です。材料には、平均細孔直径が5.6 nmの単モーダル細孔サイズ分布もあります。酸化ニオビウムの包括的な特性評価は、粉末X線回折、ブルナウアーエメットテラー、熱重量分析、走査型電子顕微鏡、透過電子顕微鏡、UV-VIS、およびX線光電子分光法を使用して実施されました。この材料は、優れた触媒活性（99％の変換、99％選択性、4.39 H-1 TOF）を伴うアルキンの水分補給に向けた環境に優しい固体酸触媒として機能します。触媒に存在するBrønsted酸部位は、高い触媒活性の原因であることがわかりました。触媒は、活動を大幅に失うことなく、最大5サイクルまで再利用可能でした。

A mesoporous crystalline niobium oxide with tunable pore sizes was synthesized via the sol-gel-based inverse micelle method. The material shows a surface area of 127 m2/g, which is the highest surface area reported so far for crystalline niobium oxide synthesized by soft template methods. The material also has a monomodal pore size distribution with an average pore diameter of 5.6 nm. A comprehensive characterization of niobium oxide was performed using powder X-ray diffraction, Brunauer-Emmett-Teller, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, UV-vis, and X-ray photoelectron spectroscopy. The material acts as an environmentally friendly, solid acid catalyst toward hydration of alkynes under with excellent catalytic activity (99% conversion, 99% selectivity, and 4.39 h-1 TOF). Brønsted acid sites present in the catalyst were found to be responsible for the high catalytic activity. The catalyst was reusable up to five cycles without a significant loss of the activity.