Development of hydrotalcite-supported hierarchical zeolite catalyst for sugar-derived HMF synthesis

• Project/Area Number: 25K17885
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
• Research Institution: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: 木村 健太郎 東京科学大学, 物質理工学院, 助教 (70965003)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: Acid-base catalyst / Sugar-derived HMF / Hierarchical zeolite / Hydrotalcite

Outline of Research at the Start

既報の酸塩基触媒は，選択的なバイオマス変換に課題がある．本申請では，バイオマス由来糖類を異性化・脱水する触媒として，高比表面積の階層型ゼオライト(酸点)上にハイドロタルサイト(塩基点，HT)を積層することで，酸塩基性状を厳密に制御する，さらに任意の反応順序を実現するHT担持階層型ゼオライト触媒を開発する．この触媒は，階層型ゼオライト上のHTの積層状態やHTおよびゼオライトの構成元素により，酸点，塩基点の密度および強度を任意に制御できる．また，糖類が細孔拡散可能な大細孔ゼオライトに変更，大部分をHTで積層することで，反応物を塩基点，酸点の順に反応順序を制御した触媒プロセスへの拡張を目指す．