2022 Fiscal Year Annual Research Report
Pioneering On-Demand Synthesis of Zeolite Catalytic Materials
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20H02528
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
CHAIKITTISILP W. 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 統合型材料開発・情報基盤部門, 主任研究員 (70732048)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
茂木 堯彦 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (30794515)
袖山 慶太郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 統合型材料開発・情報基盤部門, グループリーダー (40386610)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ゼオライト / ナノ空間 / 吸着等温線 / 固体酸触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼオライトが実用的に利用されるためには、あるニーズに対して骨格構造・化学組成・原子位置の3条件が同時最適化されている必要がある。理想的には、与えられたニーズに対し、もっとも適切な骨格構造・化学組成・原子位置を有するゼオライトを選定し、合成条件を設定して実際に結晶化させることが望ましい。しかしながら、ゼオライトは速度論的効果と平衡論的効果が作用する水熱条件下で合成されるため、このような設計的合成は難しく、数多くのトライ・アンド・エラーを行っているのが現状である。
本研究の目的は、特定の触媒反応に対して最適な骨格構造・化学組成・原子配置を有するゼオライト合成のプラットフォーム、すなわち「オンデマンドゼオライト合成」を構築する。このプラットフォームを確立するために理論科学や機械学習を含むデータ科学を組み合わせた計算機支援による材料合成が有用なアプローチであると考えた。そこで、本研究は先ずゼオライトの骨格構造・化学組成・原子配置を記述できる新規記述子を抽出する方法を開発した。具体的にはゼオライトと中間的な相互作用を有する水蒸気や二酸化炭素ガスの吸着等温線を材料記述子として利用することを提案した。この記述子の有効性を判断するために、低級アルカン脱水素やMethanol-to-Olefins反応を対象として検討した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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