1997 Fiscal Year Annual Research Report
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07242102
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| Research Institution | UNIVERSITY OF TOKYO |
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Principal Investigator |
御園生 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20011059)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩本 正和 北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (10108342)
服部 忠 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50023172)
乾 智行 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60025989)
小野 嘉夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (10016397)
菊地 英一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90063734)
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| Keywords | 固体触媒 / 触媒材料 / 触媒設計 / 固体反応場 / 先導的環境触媒 / 特殊反応場の構築 / 触媒活性点のデザイン / 分子ダイナミックス |
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| Research Abstract |
AO1班 本研究は、特殊反応場で高機能を発揮する触媒活性点を原子あるいは分子レベルでデザインする事を目的とした。明示的に活性点を原子レベルで記述または設計すること、環境触媒など実用条件に十分配慮することを必要条件とし以下の3分野に関して重要な知見を得た。(1)ヘテロポリ酸触媒-分子設計と応用への展開(2)表面科学と理論化学-触媒設計の重要なツール(3)モデル反応-新特殊反応場の実証
AO2班 環境触媒のような極限的な反応条件で作動できる超高機能触媒の設計を目的とし、複合機能反応場の触媒化学を研究した。(1)触媒機能(化学的機能)の複合化(2)光子や電子の利用(3)膜分離および吸着の導入、について検討し成果を上げることができた。
AO3班 ゼオライトとメソポーラス物質が主なトピックスである。ゼオライトについては、大結晶の合成、表面構造、プロトンの動力学、塩基触媒作用、メタノールからのエチレン合成、アンモキシメーションの研究を行った。新規有機ゼオライトの調製も行った。メソポーラス物質については、新規合成法、細孔径の制御法、細孔の疎水化、および触媒作用について研究した。
AO4班 AO4班では、特殊反応場における分子のダイナミックスを明らかにすることを目的として、触媒化学、反応工学、計算機化学などの諸分野の約20名の班員の協力により研究を推進した。その結果、次世代の触媒設計指針を得ることができ、また、分子反応工学という新しい分野を構築した。
AO5班 水素化脱硫のグループでは金属酸化物/ゼオライト複合体が比較的高い活性を示し、Moと相互作用したCoが活性点であることを見いだした。一方、NO接触除去用のゼオライト触媒中では銅イオンが2段階で酸化を受け、反応温度とイオン交換率に依存していることを見出した。また、NOをNO_2へ酸化する触媒とNOx還元触媒の中間で還元剤を添加することにより還元剤の有効利用率が格段に向上することを明らかにした。
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[Publications] T.Ito, et al: "Structure of Porous Aggregates of the Ammonium Salt of Dodecatungstophosphoric Acid,(NH_4)_3PW_<12>W_<40>:Unidirectionally Oriented Self-Assembly of Nanocrystalites" J.Phys.Chem.B. 101. 9958-9963 (1997)
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[Publications] E.Kikuchi, et al: "The Effect of Zeolite Structure on Creation of InO^+ Active Sites for NOx Reduction with Methane" Microporous Materials. (in press).
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[Publications] Y.Ono, et al: "Mobility of the acidic protons in H-ZSM-5 as studied by variable temperature ^1H MAS NMR" J.Phys.Chem.(in press).
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[Publications] T.Hattori, et al: "Catalyst Effectiveness Factor of Cobalt-exchanged Mordenites for the Selective Catalytic Reduction of NO with Hydrocarbons" Appl.Catal.B:Environ.(in press).
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[Publications] M.Iwamoto, et al: "Intermediate Addition of Reductant between an Oxidation and a Reduction Catalyst for Highly Selective Reduction of NO in Excess Oxygen" Appl.Catal.B. (in press).
