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MWW構造をもつアルミノシリケート・ゼオライトの固体酸触媒特性の検討

研究課題

研究課題/領域番号 16760627
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関東京工業大学 (2005-2006)
早稲田大学 (2004)

研究代表者

稲垣 怜史  東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (90367037)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードMWW型ゼオライト / 層状前駆体 / 固体酸触媒 / トルエンのアルキル化 / 新規合成法 / 気相輸送法 / パラキシレン選択性 / 形状選択性 / 新規ゼオライト合成法
研究概要

MWW構造をもつMCM-22ゼオライトは外表面に12員環のポケットがあり,互いに交わることのない2種類の10員環ミクロ孔をもつゼオライトである。既往の研究では,ベンゼンのエチレンによる液相アルキル化は外表面酸点で支配的に起こり,トルエンの不均化ではパラキシレン選択性は層間10員環ミクロ孔でのみ起こることが提案されている。これまでには層内10員環ミクロ孔が関与する反応は報告されていない。これを踏まえ,本研究ではMCM-22ゼオライトを用いて250℃でのメタノールによるトルエンのアルキル化を行い,2種類の10員環ミクロ孔内の両方で形状選択的にパラキシレンが生成し,外表面では非形状選択的なアルキル化が進行することを明らかにした。
MCM-22層状前駆体を層剥離処理して得られるITQ-2ゼオライトは,層内ミクロ孔のみをもつ。いっぽう,10員環ミクロ孔に入りえない2,4,6-トリメチルピリジンを用いて外表面酸点を選択的に被毒することによりMWW型ゼオライトの反応場をミクロ孔内に限定することができる。まず未修飾のITQ-2ではオルトキシレンが高選択的に生成したのに対し,外表面を被毒したITQ-2ゼオライトでは高いパラキシレン選択性が得られたことより,層内10員環ミクロ孔では形状選択的にパラキシレンが生成することが明らかとなった。また外表面では非選択的なアルキル化が起こることも確認された。また外表面を被毒したMCM-22ゼオライトでも同様の処理をしたITQ-2ゼオライトに匹敵するパラキシレン選択性が得られたことから,層間10員環ミクロ孔も高いパラキシレン形状選択性を与えることが示された。
結論として,MCM-22ゼオライト内の層間ミクロ孔・層内ミクロ孔の両方がトルエンのメタノールによるアルキル化でのパラキシレンを形状選択的に生成する反応場であることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2007 2004

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] Shape selectivity of MWW-type aluminosilicate zeolites in the alkylation of toluene with methanol2007

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Inagakiら
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A : General 318

      ページ: 22-27

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Textural and Catalytic Properties of MCM-22 Zeolite Crystallized by the Vapor-Phase Transport Method2004

    • 著者名/発表者名
      S.Inagaki et al.
    • 雑誌名

      Bull.Chem.Soc.Jpn. 77

      ページ: 1249-1254

    • NAID

      10013104772

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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