【研究分野】触媒・資源化学プロセス

【研究領域課題番号】16H06726 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゼオライト / ジンコシリケート / イオン交換剤 / 触媒 / 水熱合成 / ジンコアルミノシリケート / 共沈手法 / 種結晶添加法 / ナノ材料 / 触媒・化学プロセス / 合成化学 / イオン交換 / 多価イオン / 化学工学

【研究成果の概要】

亜鉛含有ゼオライトは、多価イオン交換剤や触媒としての応用が期待されているが、その合成は困難であり、報告例は限られていた。本研究では様々な合成条件下において種々の骨格構造を有する亜鉛含有ゼオライトを合成すべく、主に原料の調製手法に着目し検討を行った。開発した共沈法を用いることにより、MOR型、*BEA型、MFI型といった種々の構造の亜鉛含有ゼオライトを合成することに成功した。得られたゼオライトはルイス酸性を示す他、高いイオン交換容量と2価陽イオンに対する選択性を有しており、応用展開が期待される。原料添加順序の工夫によりCHA型ジンコシリケートゼオライトの合成にも初めて成功している。

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31

【配分額】2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)

【研究分野】反応工学・プロセスシステム

【研究領域課題番号】26709058 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゼオライト / ナノ粒子 / 粉体操作 / 結晶化 / 粉砕 / 結晶性 / 再結晶化 / ナノ材料

【研究成果の概要】

ゼオライトを粉砕・再結晶化させ、得られたナノゼオライトの触媒特性評価を行った。粉砕操作及び再結晶化操作を最適化させ、ゼオライトの平均粒径を30～200nmで自在にサイズをチューニングできる技術を確立させた。特に、粉砕・再結晶化法は申請者のオリジナルの手法であり、これを深化させる試みも行った。さらに、ゼオライトの高耐久化を目的として、合成後の追加処理に着目、ポスト加熱処理によりゼオライトの耐久性を向上させることに成功した。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)

【研究分野】触媒・資源化学プロセス

【研究領域課題番号】24360331 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

触媒調製化学 / ナノ触媒 / 触媒・化学プロセス / ゼオライト / TS-1 / ナノ材料

【研究成果の概要】

本研究では、酸性質の制御、触媒性能の向上を目指し、SnO2の調製条件の再検討ならびに多孔質化による比表面積の増大に取り組んだ。粒子径が50 nmの「単分散シリカナノ粒子コロイド結晶」を鋳型として合成される三次元細孔（細孔径も50 nm）を有する多孔質カーボンを鋳型として用いSnO2を調製した。カーボン細孔内でSnO2を調製することにより、SnO2の粒子形態の制御を達成した。
また、カーボン細孔内でチタノシリケートゼオライトの調製にも取り組んだ。具体的にはMFI型（TS-1）ならびにBEA型（Ti-Beta）のナノコロイド結晶の合成、ならびに触媒性能評価を実施した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)

【研究分野】触媒・資源化学プロセス

【研究領域課題番号】23360358 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゼオライト / 固体酸触媒 / 重質油分解 / 脱アルキル化 / 部分水素化触媒 / シリカモノレイヤー / 触媒・化学プロセス / ナノ材料 / エネルギー / 昇温脱離 / 密度汎関数理論

【研究成果の概要】

マクロ細孔性のアルミノシリケート系固体酸触媒とMoO3/Al2O3を混合した触媒上でアルキルナフタレンの脱アルキル化が進行した．固体酸触媒がアルミナ担持シリカモノレイヤーでは選択性が高かった．この知見は重質油の分解と利用が困難である成分をディーゼル燃料とガソリン・化学原料に転換するプロセスに応用できる可能性がある．一方DFT計算によってSiOHAlの両端から圧縮されるほど酸強度が強いことがわかった．この圧縮力は結晶構造に由来することが明確となり，酸点設計の指針を得た．前述のシリカモノレイヤーは表面に圧縮されたSiOHが並んでいると解することができる．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【配分額】7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)

【研究分野】無機工業材料

【研究領域課題番号】21550187 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

多孔体 / 中空材料 / 徐放 / ナノ材料 / メソ多孔体 / 中空 / 炭酸ジメチル / ゼオライト

【研究成果の概要】

細孔を有する規則性メソ多孔体やミクロ多孔体(ゼオライトなど)は,固体触媒など様々な分野で利用されている.これら多孔体の粒子の形状を制御することにより更なる高機能化が期待できる.本研究では,形状制御の一つとして,内部を選択的に分解することによる中空構造の多孔体の合成法を開発した.また,得られた中空多孔体を薬物の容器として用いると,内部に閉じ込められた薬物が徐々に放出されることを見出した.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2011

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】触媒・資源化学プロセス

【研究領域課題番号】19106015 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ゼオライト / メソポーラス物質 / 単分散シリカナノ粒子 / メソポーラスシリカ / 赤外分光法 / 触媒化学 / ナノ材料 / 触媒・化学プロセス / 規則性シリカ多孔体 / シリカナノ粒子

【研究成果の概要】

規則的なナノ空間を有する多孔質シリカとして、サイズ、構造・形態、組成が異なる3種類(シリカナノ粒子、メソポーラスシリカ、ゼオライト)をベース材料に据え研究を行った。各材料に対して、一次粒子サイズやナノ空間サイズの多様化、ナノ空間構造の多様化、マクロ形態の多様化、非シリカ系への展開や有機.無機ハイブリッド化など構成成分の多様化を行い、これらの物性を複合化することで、高度な分子認識能をもつ多孔質材料を創製に取り組んだ。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2007 - 2011

【配分額】111,800千円 (直接経費: 86,000千円、間接経費: 25,800千円)