Preparation of Al-doped mesoporous crystalline silica and investigation of the catalytic active sites

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20494
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0401:Materials engineering, chemical engineering, and related fields
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Matsuno Takamichi 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (80907098)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: メソポーラスシリカ / シリカナノ粒子 / シリカコロイド結晶 / 結晶性シリカ / ゼオライト / ハードテンプレート法

Outline of Final Research Achievements

We developed the synthesis method of mesoporous crystalline silica with solid acidity by aluminium doping for analyze and evaluate the catalytic active sites of crystalline aluminosilicate materials. The mesoporous crystalline silica was successfully synthesized via crystallizing the pore walls of Al-doped mesoporous silica while retaining their original porous structures. Additionally, a synthesis method was developed to control the porous structure of mesoporous zeolites, which serve as comparatives.

Free Research Field

無機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ゼオライトに代表される多孔質結晶性メタロケイ酸塩は、シリカ骨格中のSiの一部がAlやTiなどの金属元素で置換されることで固体酸点が形成されて触媒活性を示すことから、工業利用・学術研究が幅広くなされている。一方で、細孔壁がシリカの結晶多形からなる多孔質結晶性シリカの合成例は極めて少数であり、酸点を導入したときの触媒活性は未知である。本研究で得られた結晶性メソポーラスシリカはその解明に向けて有用な材料であると期待できる。