Synthesis procedure of well-defined zeolite and comprehensive understanding of detailed structure

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H05011
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section D
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Muramatsu Atsushi 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 教授 (40210059)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横井 俊之 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00401125) ; 藪下 瑞帆 東北大学, 工学研究科, 助教 (00835142) ; 真木 祥千子 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 講師 (10747299) ; 西堀 麻衣子 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 教授 (20462848) ; 大須賀 遼太 北海道大学, 触媒科学研究所, 助教 (30874250) ; 脇原 徹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70377109)
• Project Period (FY): 2021-07-05 – 2024-03-31
• Keywords: ゼオライト / 同型置換 / 精密構造解析 / 放射光

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study was to "synthesis procedure of well-defined zeolite and comprehensive understanding of detailed structure". The original zeolite synthesis technique of each researcher was used to control the location of heteroatoms in the zeolite framework. As a result, we achieved a previously unreported level of atomic location control and developed a new synthesis method. In addition, for a comprehensive understanding of the detailed structure, various synchrotron radiation measurements have provided a great deal of information on the crystallization process of zeolite, which has been considered a black box until now.

Free Research Field

触媒化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ゼオライトは固体酸触媒として古くから用いられており、カーボンニュートラルの達成やSDGsの実現等、昨今の地球規模の課題解決にも貢献できるポテンシャルを有してる。一方で、その触媒能や結晶化過程の詳細については未知な点も多い。本研究課題を通して、これまでよりも高い触媒性能を有するゼオライトを開発することができた。また、その要因を放射光計測を駆使することで明らかとした。これらの成果は、学術的意義は勿論のこと、地球環境課題解決の側面における社会的意義も大きいと言える。