2019 Fiscal Year Annual Research Report
超急速昇温を可能とする二液混合型流通合成装置を用いたゼオライトの高速合成
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17H03450
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
脇原 徹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70377109)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ゼオライト / 流通合成 / 高速合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
○工業的に重要な材料であるERI、CHA型ゼオライトを研究対象とした。二液混合型流通合成装置は前年度に自作した装置を用いた。
○ゼオライト合成中にアルミノシリケートがゲル化してしまうと管が閉塞してしまう。まず、二液混合型流通合成装置を用いずに通常のオートクレーブでゼオライトを合成、合成中の粘度変化を測定した。また、結晶性の時間変化はX線回折装置（XRD）、透過型電子顕微鏡（TEM）により評価し、ゼオライト超高速合成のための基礎的知見とした。
〇その後、粘度は許容範囲であるが、できるだけ溶質分が多い条件を設定し、高速流通合成を行った。
○例えば、ERI型ゼオライト合成原料を熱伝導性の優れた金属チューブに封入し、オイルバス中で加熱することにより合成したところ、10分程度で合成可能であることが分かった。なお、通常のオートクレーブを用いると合成には5日以上かかることが分かっており、本装置の優位性が示されたものと考えている。
〇二液混合型流通合成装置を用いた合成法によりCHA型（前年度とはSi/Al比が異なる）、ERI型ゼオライトに関して成功した。特にERI型ゼオライトに関しては、事前のエージングが必要であるものの3分程度での合成に成功した。チューブ合成よりも流通合成の方が、伝熱が良く、結果として合成時間の短縮に貢献できることが明らかになった。なお、粘度上昇が大きいゼオライト合成条件に関しては、スタティックミキサーなどさまざまな手法を試したが、流通管が閉塞してしまうため合成はうまくいかなかった。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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