2008 Fiscal Year Annual Research Report
超臨界流体を反応場とする固体酸触媒プロセスの環境負担性削減に関する研究
Project/Area Number |
19310060
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Research Institution | Gifu University |
Principal Investigator |
杉 義弘 Gifu University, 工学部, 教授 (90281047)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小村 賢一 岐阜大学, 工学部, 准教授 (40377685)
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Keywords | ゼオライト / メソポーラス材料 / 超臨界媒体 / 炭酸ガス / ナノサイズベータゼオライト / 形状選択性 |
Research Abstract |
環境調和型化学プロセスの鍵技術である超臨界流体、特に超臨界炭酸ガス(sc-CO_2)媒体中における固体酸塩基触媒機能を検討した。また、新規触媒機能を有する多孔質の創成に関する研究を行った。 1.sc-CO_2のゼオライト触媒反応への適用の可能性をH-モルデナイトによるイソブチルベンゼンのイソプロピル化における形状選択性を検討した。sc-CO_2中では通常の窒素雰囲気下におけるより高い触媒活性が観測された。この際反応後の触媒中に存在する炭素質の量が著しく少ないことより、触媒の不活性化の原因になる炭素質がsc-CO_2により除去されると考えられた。この際、4-イソブチルクメンが80%以上の選択率で得られ、モルデナイトはsc-CO_2中でも形状選択性を示すことが明らかになった。ナフタレン及びビフェニルのイソプロピル化においても同様の間素質現象が認められた。 2.sc-CO_2中でも安定なゼオライト骨格を有するメソポーラス材料の合成を行った。ゼオライト骨格を導入するために水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAOH)、メソポーラス構造を導入するために、臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTMABr)を用い120℃で加熱することにより、ベータゼオライト骨格を有するメソポーラス材料Al-MCM-48-SUBの合成に成功した。HP-Xe-NMRよりゼオライト骨格及びメソポーラス孔の二種類の細孔が存在することが明らかになった。 3.ベータゼオライトのナノサイズ化に関する検討を行うために、ベータゼオライトが生成することが知られているSDAであるTEAOHに界面活性剤であるCTMABrの添加効果を検討し、適量のTEAOHにより30-100nmの均一なべータゼオライト結晶を得た(合成温度を175℃に設定した)。本ゼオライトの外表面酸点の触媒機能を評価するために、1-オクテンのアルキル化をsc-CO_2媒体中で行い、粒子径と反応活性が反比例することがわかった。このことは外表面酸点の有効性を示すものである
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[Journal Article] The Isopropylation of Biphenyl over One-dimensional Zeolites with Corrugated Channels2008
Author(s)
H. Maekawa, T. Shibata, A. Niimi, C. Asaoka, K. Yamasaki, H Naiki, K. Komura, Y. Kubota, Y. Sugi, J. -Y. Lee, J. -H. Kim, G. Seo
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Journal Title
J. Mol. Catal. A : Chemical 279
Pages: 27-36
Peer Reviewed
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[Journal Article] The Alkylation of Biphenyl over Three-Dimensional Large Pore Zeolites. The Influence of Zeolite structure and Alkylating Agents on the Selectivity for 4, 4' -Dialkylbiphenyl2008
Author(s)
Y. Sugi, H. Maekawa, Y. Hasegawa, A. Ito, R. Asai, D. Yamamoto, K. Komura, Y. Kubota, J. -H. Kim, G. Seo
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Journal Title
Catal. Today 131
Pages: 413-422
Peer Reviewed
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