2016 Fiscal Year Annual Research Report
Solving the problem of zeolite synthesis utilizing layered silicate
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15H06425
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
津野地 直 広島大学, 工学研究院, 助教 (40758166)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | ゼオライト / 層状ケイ酸塩 / 光触媒 / 層状化合物 / 触媒 / 多孔質材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼオライトは、そのナノレベルの結晶性規則構造に基づいた「吸着能」や「触媒能」の寄与により、我々の生活を身近で支える工業材料である。しかし、その調製および実験へのアプローチは場当たり的なトライアンドエラーおよび経験則に基づいており、合成メカニズムが大変不明瞭であるため、興味深く有益なゼオライトの機能を自在に設計することはまだ困難である。本研究では、現状のゼオライトの機能構築における具体的な問題点を課題として掲げ、申請者が合成に成功した新規層状ケイ酸塩の構造を有効利用し、規則的多孔質材料中の吸着能および触媒能の設計を試みることで、問題解決型の多孔体材料設計手法を提案する。
本研究では、新規層状ケイ酸塩Hiroshima University Silicate (HUS)を用い、ゼオライトと類似構造を有する規則的ミクロ多孔体および触媒の設計を試みた。具体的には、現状のゼオライトの機能構築における具体的な問題点を課題として掲げ、以下の研究課題に着手した。
(1)一般的なゼオライトが無機の四面体ユニット（SiO4やAlO4）のみから成ることに着目し、通常のゼオライトにはない吸着特性の発現を期待して、有機官能基の分布が制御された規則的ミクロ細孔構造の構築を試み、新たな細孔材料の設計に成功した。
(2)ゼオライト骨格内に特異的に存在する、優れた触媒活性種である四配位状態の遷移金属種を層状ケイ酸塩表面で構築する。既存のゼオライト合成における、四配位金属種の含有量（触媒活性に直結する）の限界値（Tiの場合は2 wt%）を突破させることで（目標8 wt%）、より高効率な触媒開発に取り組んだ結果、既存の触媒材料を凌駕する、触媒活性を持つ材料の開発に成功した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Synthesis of ε-Keggin-Type Cobaltomolybdate-Based 3D FrameworkMaterial and Characterization Using Atomic-Scale HAADF-STEM and XANES2017
Author(s)
Takumi Igarashi, Zhenxin Zhang, Terufumi Haioka, Nao Iseki, Norihito Hiyoshi, Norihito Sakaguchi, Chisato Kato, Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue, Akira Yamamoto, Hisao Yoshida, Nao Tsunoji, Wataru Ueda, Tsuneji Sano, Masahiro Sadakane
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Journal Title
Inorg. Chem.
Volume: 56
Pages: 2042-2049
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Remarkable Charge Separation and Photocatalytic Efficiency Enhancement through Interconnection of TiO2 Nanoparticles by Hydrothermal Treatment2016
Author(s)
Yusuke Ide, Nozomu Inami, Hideya Hattori, Kanji Saito, Minoru Sohmiya, Nao Tsunoji, Kenji Komaguchi, Tsuneji Sano, Yoshio Bando, Dmitri Golberg, Yoshiyuki Sugawara
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 55
Pages: 3600-3605
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Encapsulation of two Potassium Cations in Preyssler-type Phosphotungstates: Preparation, Structural Characterization, Thermal Stability, Activity as an Acid Catalyst, and HAADF-STEM images2016
Author(s)
Akio Hayashi, Hiromi Ota, Xavier Lopez, Norihito Hiyoshi, Nao Tsunoji, Tsuneji Sano, Masahiro Sadakane
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Journal Title
Inorg. Chem.
Volume: 55
Pages: 11583-11592
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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