2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a new class of zeolite catalyst with ultra-high selective reaction space by controlling the location of active sites with atomic-scale
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18KK0136
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中坂 佑太 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30629548)
茂木 堯彦 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (30794515)
津野地 直 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (40758166)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2021-03-31
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| Keywords | ゼオライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、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、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、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であった。構造解析分野ではこの分野で世界をリードしているDr. Ute Kolbとの共同研究により達成する計画をたてた。2020年度、AFX型ゼオライトの合成検討の中で、LEV型とAFX型の２つの相を有するゼオライトを調製した。Ute氏によるTEM観察の結果、得られたゼオライトは２つのゼオライトの混合物ではなく混晶を形成していることが分かった。現在、論文を執筆中である。また、リン含有CHA型ゼオライトのMTO反応応用についても検討した。合成検討、速度解析、構造解析を分担しながら実施しP種の位置・状態を解明することができた。またP種の触媒性能に及ぼす効果についても検討し、酸量、酸強度の低減による長寿命化が実現できていることを確認した。以上より、3年間の研究を通じ、小細孔ゼオライトに的を絞り合成手法の多角化を進め、構造解析を詳細に実施するとともに、触媒評価にも取り組んだ。合成方法はAl原子の位置や状態に影響を及ぼしていることが分かり、触媒性能も変わってくることを見出した。このようにして、「ゼオライトナノ空間内の触媒活性点の位置制御による高効率資源変換プロセスの構築」に資する成果を得ることができた。
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