2004 Fiscal Year Annual Research Report

精密制御されたナノ空間を有するファインケミカルズ合成用固体酸触媒の開発

Research Project

Project/Area Number	14550763
Research Institution	Teikyo University of Science & Technology
Principal Investigator	難波征太郎帝京科学大学, 理工学部, 教授 (80114883)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	釘田強志帝京科学大学, 理工学部, 助教授 (80225127)
Keywords	固体酸プロセス化 / メソポーラスモレキュラーシーブ / 細孔径制御 / MCM-41 / ビスフェノールF / フェノール / ホルムアルデヒド / アルミノシリケート
Research Abstract	本年度は最終年度であることから、(1)メソポーラスモレキュラーシーブMCM-41の細孔径制御、(2)アルミノシリケートMCM-41の固体酸触媒特性解明についての実験結果を追加するとともに、総括を行った。 (1)について、各種炭化水素助剤添加の細孔径に及ぼす影響を系統的に調べ、アルキル芳香族とアルカンでは異なる挙動が観測された。すなわち、トリイソプロピルベンゼン以外のアルキルベンゼンを添加すると添加量とともに細孔径は増大し、最大10nm以上に達するが、構造の規則性が著しく低下する。一方、トリイソプロピルベンゼンとアルカンの場合は添加により細孔径は1nmだけしか増大させることができないが、構造の規則性は保たれている。現在の所、構造の規則性が高いMCM-41では細孔径を最大5nmにすることができる。 (2)について、アルミノシリケートMCM-41は調製法により固体酸触媒としての活性が数倍異なる。調製の際にアルカリとして水酸化ナトリウムを用いず、アミンを用いると特に活性が高くなることを見出した。固体酸特性としては、ブレンステッド酸よりルイス酸が多く、またゼオライトに比べてブレンステッド酸の強度は低いことが明らかになった。ファインケミカルズの合成反応としては、昨年に引き続きフェノールとホルムアルデヒドからのビスフェノールF合成を行った。工業的にはリン酸や有機酸などの均一系酸触媒が用いられているが、これらの触媒の固体酸プロセス化を検討した。その結果、ハイシリカβゼオライトとともに、アルミニウムを導入したMCM-41触媒が優れた活性を示すことが明らかとなった。