シード結晶添加によるゼオライト合成法・製造法の革新

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26249118
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大久保 達也 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40203731)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 脇原 徹 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70377109)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ゼオライト / 高速合成 / OSDA

Outline of Annual Research Achievements

特定のゼオライトを合成するためには有機構造規定剤(OSDA)が不可欠であること、ゼオライト合成には数時間から数日・数週間を要することがゼオライト合成の常識であった。これに対し、我々はシード結晶を添加することで有機構造規定剤を用いずに十種類以上のゼオライトを合成することに成功した。また伝熱性に優れたチューブ型リアクターを用い、シード結晶を添加することで、数分から十数分で合成を完了できることを明らかにした。これらの研究成果は20世紀半ば以来綿々と続いてきたゼオライト合成法・製造法を根本から革新するものである。そこでゼオライト合成法・製造法の革新を目的に、OSDAフリー合成法の更なる展開とよりシンプルなOSDAへの置換、高速合成法の機構解明に基づく新規合成法の開発ならびに連続式管型反応器を用いた流通合成法への展開について、本研究で検討を進める。

26年度はよりシンプルなOSDAに置換したゼオライト合成法の開発に注力した。完全なOSDAフリー化までは達成できなくても、OSDAを単純な有機物に転換することができれば、実用化に向けた大きな貢献となるケースが多い。そこで本研究では、これまでに研究に基づきシード結晶を用いることで合成的なOSDA置換による合成法の開発を検討を行った。その結果、2種類のゼオライトに対して、より安価なOSDAを用いても合成可能であることを見出した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに研究に基づきシード結晶を用いることで合成的なOSDA置換による合成法の開発を検討を行った。その結果、2種類のゼオライトに対して、より安価なOSDAを用いても合成可能であることを見出した。おおむね順調に研究が進展していると判断する。

Strategy for Future Research Activity

高速合成機構の解明に基づく新規合成法の開発を中心に行う予定である。急速加熱法については、これまでにアルミノシリケート及びアルミノフォスフェートの各一例で成功しているのみである。そこで本研究では昇温速度ならびにシード添加の合成に及ぼす影響を詳細に検討し、これを踏まえて同法の適用範囲の拡大を狙う予定である。