ゼオライトのCore-Shell構造化による省エネルギー型CO2吸着剤の開発（国際共同研究強化）

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15KK0234
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 宮本 学 岐阜大学, 工学部, 准教授 (60538180)
• Project Period (FY): 2016 – 2018
• Keywords: ゼオライト / Core-shell / 触媒 / 吸着

Outline of Annual Research Achievements

ゼオライトのミクロ構造制御手法の一つとして、アルミノシリケートの外表面に純シリカゼオライトを被覆したCore-shell構造化ゼオライトの合成を進めた。MFI型ゼオライトのCore-shell構造化は、MFI型アルミノシリケート（ZSM-5)にフッ化物法を用いて純シリカMFI型ゼオライト（silicalite-1）を被覆することで実施した。ZSM-5のSi/Alはおよそ34であったが、Core-shell構造化後のSi/Alはおよそ55まで低下した。また、SEM観察より、Core-shell構造化後の結晶はZSM-5が二次成長した形態を示していたことから、ZSM-5外表面にsilicalite-1が被覆されていると判断した。
次に、触媒および吸着剤として優れた性能が期待されているCHA型ゼオライトのCore-shell構造化を試みた。CoreとなるCHA型アルミノシリケートおよび、それへの純シリカCHA型ゼオライトの被覆はともにフッ化物法を用いて実施した。Core-shell構造化の際、Core結晶と合成ゲルの質量比が小さい条件では、Core結晶よりも微小なCHA型の結晶が多数生成しており、Coreの二次成長のみでなく、合成ゲル中においても核生成が起きていることがわかった。Core結晶と合成ゲルの質量比を大きくしていくことで、微小なCHA型の生成量は低下したことから、Core結晶を選択的に二次成長させるには、Coreと合成ゲルの質量比が大きく影響することがわかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

MFI型およびCHA型ゼオライトのCore-shell構造化手法を確立し、国際共同研究に必要な試料の準備を完了した。

Strategy for Future Research Activity

Core-shell構造化MFI型およびCHA型ゼオライトの吸着特性を吸着等温線、パルスクロマトグラムなど複数の手法により評価し、Core-shell構造化がゼオライトの吸着特性および細孔内の分子拡散に及ぼす影響を明らかにする。