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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Advanced Zeolite Catalysts by Controlling the Distribution of Heteroatoms in Zeolite Framework

Research Project

Project/Area Number 16H04566
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

横井 俊之  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00401125)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsゼオライト / 固体触媒
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではすでに実用化されているゼオライトであるMFI型、MWW型、*BEA型に加え、実用化には至っていないが、高いポテンシャルを有し、劇的な性能向上により実用化が期待できるゼオライトである、RTH型、CON型を対象とし、ターゲットとするヘテロ原子は特異な触媒能を発現させるAl、Sn、Tiとし、①ゼオライト細孔内におけるヘテロ原子の位置を特定する構造解析手法の開発、②ゼオライト細孔内におけるヘテロ原子の位置を制御する調製手法の開発、③ヘテロ原子の位置制御によるゼオライトの触媒性能の劇的な向上に取り組んだ。
小細孔ゼオライトであるCHA型アルミノシリケートゼオライトはメタノールから低級オレフィンへの反応(MTO反応),Cuイオン交換することでNOX選択的還元(NH3-SCR) 用の触媒として注目されている.最近ではメタン転換反応によるメタノール合成反応に対しても活性があることが報告されている。CHA型アルミノシリケートゼオライトの合成方法はいくつか報告されている.Si源,Al源としては非晶質シリカ(Cab-O-Sil M5, Cabot),アルミン酸ナトリウム,水酸化アルミニウムの他、FAU型ゼオライトも用いることができる。私はCHA型ゼオライトのAl分布の制御を目標に、出発原料が合成されるCHA型ゼオライトのAl分布に及ぼす影響を検討したところ、原料中のFAU型ゼオライトの割合に依存して生成物中のAl 分布(Q4(2Al) 量)を精密に制御できることが分かった。すなわち、CHA型ゼオライトのAl分布を制御する手法の開発に成功した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Consequences of Fe speciation in MFI zeolites for hydroxylation of benzene to phenol with H2O22019

    • Author(s)
      Xiao Peipei、Wang Yong、Kondo Junko N.、Yokoi Toshiyuki
    • Journal Title

      Applied Catalysis A: General

      Volume: 579 Pages: 159~167

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.04.025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective oxidation of methane to methanol with H2O2 over an Fe-MFI zeolite catalyst using sulfolane solvent2019

    • Author(s)
      Xiao Peipei、Wang Yong、Nishitoba Toshiki、Kondo Junko N.、Yokoi Toshiyuki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 55 Pages: 2896~2899

    • DOI

      10.1039/C8CC10026H

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Cu loading and zeolite topology on the selective catalytic reduction with C3H6 over Cu/zeolite catalysts2019

    • Author(s)
      Lee Kyungseok、Kosaka Hidenori、Sato Susumu、Yokoi Toshiyuki、Choi Byungchul、Kim Daesuk
    • Journal Title

      Journal of Industrial and Engineering Chemistry

      Volume: 72 Pages: 73~86

    • DOI

      10.1016/j.jiec.2018.12.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reaction-probe infrared investigation on drastic change in reactivity of mesoporous silica for acetalization of cyclohexanone with methanol; pore-size dependence2019

    • Author(s)
      Osuga Ryota、Hiyoshi Yuki、Yokoi Toshiyuki、Kondo Junko N.
    • Journal Title

      Microporous and Mesoporous Materials

      Volume: 278 Pages: 91~98

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2018.11.027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Probing the basicity of lattice oxygen on H-form zeolites using CO22019

    • Author(s)
      Osuga Ryota、Yokoi Toshiyuki、Kondo Junko N.
    • Journal Title

      Journal of Catalysis

      Volume: 371 Pages: 291~297

    • DOI

      10.1016/j.jcat.2019.02.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cs-Beta with an Al-rich composition as a highly active base catalyst for Knoevenagel condensation2019

    • Author(s)
      Otomo Ryoichi、Osuga Ryota、Kondo Junko N.、Kamiya Yuichi、Yokoi Toshiyuki
    • Journal Title

      Applied Catalysis A: General

      Volume: 575 Pages: 20~24

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.02.014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] OSDA-free chabazite (CHA) zeolite synthesized in the presence of fluoride for selective methanol-to-olefins2019

    • Author(s)
      Nasser Galal A.、Muraza Oki、Nishitoba Toshiki、Malaibari Zuhair、Al-Shammari Talal K.、Yokoi Toshiyuki
    • Journal Title

      Microporous and Mesoporous Materials

      Volume: 274 Pages: 277~285

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2018.07.020

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transformation synthesis of aluminosilicate SSZ-39 zeolite from ZSM-5 and beta zeolite2019

    • Author(s)
      Xu Hao、Chen Wei、Wu Qinming、Lei Chi、Zhang Juan、Han Shichao、Zhang Ling、Zhu Qiuyan、Meng Xiangju、Dai Daniel、Maurer Stefan、Parvulescu Andrei-Nicolae、M?ller Ulrich、Zhang Weiping、Yokoi Toshiyuki、Bao Xinhe、Marler Bernd、De Vos Dirk E.、Kolb Ute、Zheng Anmin、Xiao Feng-Shou
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry A

      Volume: 7 Pages: 4420~4425

    • DOI

      10.1039/C9TA00174C

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] IMPACT OF AL DISTRIBUTION IN THE CU-EXCHANGED ZEOLITE ON THE CATALYTIC PERFORMANCE IN CH4 CONVERSION2019

    • Author(s)
      Toshiyuki Yokoia, Yusuke Kunitake, Ryota Osuga, Keita Sago, Toshiki Nishitoba, Junko N. Kondo
    • Organizer
      4th Euro Asia Zeolite Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] メタン転換反応用Cuイオン交換ゼオライト触媒における骨格内Al 分布の影響2018

    • Author(s)
      佐合 慶太, 國武 祐輔, 西鳥羽 俊貴, 大須賀 遼太, 朴 成植, 野村 淳子, 横井 俊之
    • Organizer
      石油学会第48回石油・石油化学討論
  • [Presentation] 種々の金属含有小細孔ゼオライト触媒によるメタン転換反応2018

    • Author(s)
      國武 祐輔, 佐合 慶太, 大須賀 遼太, 野村 淳子, 横井 俊之
    • Organizer
      第122回触媒討論会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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