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繊維状粘土結晶のトポ化学加工による触媒機能の付与

Research Project

Project/Area Number 07805072
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 触媒・化学プロセス
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

卜部 和夫  名古屋大学, 工学部, 助教授 (60092540)

Project Period (FY) 1995 – 1996
Project Status Completed (Fiscal Year 1995)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1995: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords粘土 / 触媒反応 / イオン交換 / セピオライト
Research Abstract

セピオライトは、ケイ酸マグネシウム粘土であり,分子サイズのトンネル型空洞を持つ特異な結晶構造を持ち,かつ繊維状のモルフォロジーを示す。この構造を保持したまま構造中に新たな元素を組み込むこと(トポ化学加工)ができれば,新規な触媒材料となるはずである。この着想が,研究者ら独自の「セピオライトのイオン交換能の飛躍的拡大」法によって可能であることが分った。主な研究成果は以下の5項目にまとめられる。
1.セピオライト原料を様々な温度で加熱焼成した後 水溶液中にて種々の陽イオンとイオン交換した結果,500℃以上の焼成により交換量が増大した。
2.イオン交換温度を95℃で行なうと,室温の場合よりも4倍ほど多量にイオン交換が可能となる。
3.イオン交換は、セピオライト結晶骨格中のMg^<2+>が溶出して進行する。交換可能なイオンは、Mg^<2+>(0.86Å)よりもイオンサイズが小さなMn^<2+>,Cu^<2+>,Ni^<2+>,Zn^<2+>であり,Mg^<2+>より大きなCa^<2+>やBa^<2+>は交換できないという「サイズ記憶効果」が見出された。
4.こうして得られたNi交換セピオライトは,n-ブチルアルコールから分子間脱水反応により選択的にジブチルエーテルを合成するための高性能触媒として機能する。
5.Zn交換セピオライトは、ベンゼンと塩化ベンジルからのFriedel-Craftsアルキル化反応のための優れた固体触媒となることも分った。

Report

(1 results)
  • 1995 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] K.Urabe: "Ni-exchanged Sepiolite as a Fibrous Clay Catalyst for Solective Dehydration of n-Butyl Alcohol to Dibntyl Ether" Proc.Inter.Conf.on Zeolite and Microporous Crystals. 453-460 (1994)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Izumi: "Alkalinc Metal Salts and Ammonium Salts of Keggin type Heteropolyacids as Solid Acid Catalysts for Liguid-phase Friedel-Crafts Reactions" Appl.Catal.A. 132. 127-140 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Izumi: "Silica-included Heteropoly Compounds as Solid Acid Catalusts" Microporous Materials. 5. 255-262 (1995)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] K.Urabe: "Catalytic Materials Made of Sepiolite" Int.J.of The Soc.of Mat.Eng.for Resources. 4(印刷中). (1996)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] K.Urabe: "Staging Control in Microporoccs Pillared Clay" J.Phys.Chem.Solids. 57(印刷中). (1996)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] 日本化学会 編: "マイクロポーラス・クリスタル" 学会出版センター, 200 (1994)

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      1995 Annual Research Report

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Published: 1995-04-01   Modified: 2016-04-21  

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