2021 Fiscal Year Annual Research Report
高性能触媒創出の可能性を飛躍的に拡げる新規ゼオライト合成法の開発
| Project/Area Number |
19H02513
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
窪田 好浩 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (30283279)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 拓史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (60371019)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 新型ゼオライト / 合成 / 構造解析 / 高性能触媒 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の最終目標として，一般に利用しやすいゼオライト触媒調製法を提供し，基礎研究だけでなく，より応用に近い触媒開発研究・社会実装の加速に貢献することを挙げている。これを実現すべく，新規ゼオライトYNU-5から成る触媒粒子内メソ孔の形成による階層構造の構築を検討した。その結果，塩基処理によって階層構造YNU-5を構築し，触媒性能を向上させることに成功した。具体的には，YNU-5の焼成体に対して塩基処理と酸処理を順次施した。YNU-5サンプルは，塩基および酸処理後でも高い結晶性を保った。結晶形態とサイズはYFI-calとYFI-BTの間で違いが見られなかったが，FE-SEM像からはメソ孔の存在が示唆された。また，窒素吸着等温線およびそれに基づく一連の解析によってもメソ孔の存在が明瞭に示された。さらにNH3-TPDにより，塩基処理・酸処理を経ても酸点が損なわれていないことも明らかとなった。比較用も含めた各触媒の性能を，固定床流通反応装置を用いたヘキサン接触分解で評価した。単なる脱Al体（Si/Al=35）と比較し，階層構造触媒（Si/Al=35）では明らかに転化率が増加した。階層構造によって，炭素析出が起こってもなお活性低化が抑制されることがわかった。Si/Al=61-75のレベルまで脱Alすると，いずれも炭素析出による活性低下が抑制された。この場合でも，階層構造がヘキサン転化率の向上に寄与していると考えている。
別途，本課題の一環として，27Al-29Si HETCOR NMR測定のためのパルスプログラムの作成と測定を行っており，Al/P=1に近いアルミノリン酸塩型ゼオライトAlPO4-14で27Al-31P HETCOR NMR測定を行ったところ十分な信号強度が得られた。今後，新規ゼオライトサンプルに対して一般的に利用できるものと期待される。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
