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ヘテロ原子の位置制御による高機能ゼオライト触媒の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H04566
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関東京工業大学

研究代表者

横井 俊之  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00401125)

研究協力者 阪本 康弘  
Gies Hermann  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードゼオライト / 固体触媒 / 資源・触媒プロセス / ヘテロ原子 / 触媒・化学プロセス
研究成果の概要

ナノ空間が高度に制御された結晶性多孔質材料であるゼオライトは「分子ふるい」、「イオン交換能」、「触媒能」という3つの大きな特徴を有している。「イオン交換能」、「触媒能」はシリカ骨格に導入されたヘテロ原子の種類ならびにその導入量により依存する。本研究では新たに“ゼオライト細孔内における「ヘテロ原子の位置」”に着目する。「ヘテロ原子」を細孔内に適切に配置することにより、触媒性能の制御・向上を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゼオライトのヘテロ原子の位置を制御するということは、同時にゼオライト骨格形成過程を原子レベルから制御することに等しく、ゼオライトの生成機構の根本的な解明、さらに新しい細孔構造のゼオライトの合成が期待できる。本研究では実用化には至っていないが、高いポテンシャルを有し、劇的な機能性能の向上により実用化が期待できるゼオライトである、RTH型、CON型、MSE型も対象としており、高機能化により新規な触媒プロセスの開発が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Johannes Gutenberg-University Mainz(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] KFUPM(サウジアラビア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Consequences of Fe speciation in MFI zeolites for hydroxylation of benzene to phenol with H2O22019

    • 著者名/発表者名
      Xiao Peipei、Wang Yong、Kondo Junko N.、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 579 ページ: 159-167

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.04.025

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective oxidation of methane to methanol with H2O2 over an Fe-MFI zeolite catalyst using sulfolane solvent2019

    • 著者名/発表者名
      Xiao Peipei、Wang Yong、Nishitoba Toshiki、Kondo Junko N.、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 20 ページ: 2896-2899

    • DOI

      10.1039/c8cc10026h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Cu loading and zeolite topology on the selective catalytic reduction with C3H6 over Cu/zeolite catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Kyungseok、Kosaka Hidenori、Sato Susumu、Yokoi Toshiyuki、Choi Byungchul、Kim Daesuk
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Engineering Chemistry

      巻: 72 ページ: 73-86

    • DOI

      10.1016/j.jiec.2018.12.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction-probe infrared investigation on drastic change in reactivity of mesoporous silica for acetalization of cyclohexanone with methanol; pore-size dependence2019

    • 著者名/発表者名
      R. Osuga, Y. Hiyoshi, T. Yokoi, J. N. Kondo
    • 雑誌名

      Micropor. Mesopor. Mater.

      巻: 278 ページ: 91-98

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2018.11.027

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the basicity of lattice oxygen on H-form zeolites using CO22019

    • 著者名/発表者名
      R. Osuga, T. Yokoi, J. N. Kondo
    • 雑誌名

      J. Catal.

      巻: 371 ページ: 291-297

    • DOI

      10.1016/j.jcat.2019.02.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cs-Beta with an Al-rich composition as a highly active base catalyst for Knoevenagel condensation2019

    • 著者名/発表者名
      Otomo Ryoichi、Osuga Ryota、Kondo Junko N.、Kamiya Yuichi、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 575 ページ: 20-24

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.02.014

    • NAID

      120007007925

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] OSDA-free chabazite (CHA) zeolite synthesized in the presence of fluoride for selective methanol-to-olefins2019

    • 著者名/発表者名
      Nasser Galal A.、Muraza Oki、Nishitoba Toshiki、Malaibari Zuhair、Al-Shammari Talal K.、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 274 ページ: 277-285

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2018.07.020

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transformation synthesis of aluminosilicate SSZ-39 zeolite from ZSM-5 and beta zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Xu Hao、Chen Wei、Wu Qinming、Lei Chi、Zhang Juan、Han Shichao、Zhang Ling、Zhu Qiuyan、Meng Xiangju、Dai Daniel、Maurer Stefan、Parvulescu Andrei-Nicolae、M?ller Ulrich、Zhang Weiping、Yokoi Toshiyuki、Bao Xinhe、Marler Bernd、De Vos Dirk E.、Kolb Ute、Zheng Anmin、Xiao Feng-Shou
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 7 号: 9 ページ: 4420-4425

    • DOI

      10.1039/c9ta00174c

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Acidic and catalytic properties of ZSM-5 zeolites with different Al distributions2018

    • 著者名/発表者名
      Sungsik Park, Turgren Biligetu, Yong Wang, Toshiki Nishitoba, Junko N. Kondo, Toshiyuki Yokoi
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 303 ページ: 64-70

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2017.07.022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Al distribution and catalytic performance of ZSM-5 zeolites synthesized with various alcohols2017

    • 著者名/発表者名
      Turgen Biligetu, Yong Wang, Toshiki Nishitoba, Ryoichi Otomo, Sungsik Park, Hiroshi Mochizuki, Junko N Kondo, Takashi Tatsumi, Toshiyuki Yokoi
    • 雑誌名

      J. Catal.

      巻: 353 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.jcat.2017.06.026

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique Al distribution in the MFI framework and its impact on catalytic properties2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoi, Hiroshi Mochizuki, Turgen Biligetu, Yong Wang, Takashi Tatsumi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 号: 6 ページ: 798-800

    • DOI

      10.1246/cl.170156

    • NAID

      130005689333

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steam catalytic cracking of heavy naphtha (C12) to high octane naphtha over B-MFI zeolite2017

    • 著者名/発表者名
      Mohammed A Sanhoob, Oki Muraza*, Emad N Shafei, Toshiyuki Yokoi, Ki-Hyouk Choi
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B: Environmental

      巻: 210 ページ: 432-443

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2017.04.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] IMPACT OF AL DISTRIBUTION IN THE CU-EXCHANGED ZEOLITE ON THE CATALYTIC PERFORMANCE IN CH4 CONVERSION2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoia, Yusuke Kunitake, Ryota Osuga, Keita Sago, Toshiki Nishitoba, Junko N. Kondo
    • 学会等名
      4th Euro Asia Zeolite Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メタン転換反応用Cuイオン交換ゼオライト触媒における骨格内Al 分布の影響2018

    • 著者名/発表者名
      佐合 慶太, 國武 祐輔, 西鳥羽 俊貴, 大須賀 遼太, 朴 成植, 野村 淳子, 横井 俊之
    • 学会等名
      石油学会第48回石油・石油化学討論
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 種々の金属含有小細孔ゼオライト触媒によるメタン転換反応2018

    • 著者名/発表者名
      國武 祐輔, 佐合 慶太, 大須賀 遼太, 野村 淳子, 横井 俊之
    • 学会等名
      第122回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Impact of starting materials on the Al distribution of the CHA-type aluminosilicate zeolites2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yokoi, T. Nishitoba
    • 学会等名
      255th ACS National Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼオライト触媒の酸点分布制御と 触媒性能に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      横井俊之
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 出発原料がCHA型アルミノシリケートゼオライトのAl分布に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      西鳥羽俊貴・吉岡真人・野村淳子・横井俊之
    • 学会等名
      第32回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] CON型アルミノシリケートの合成と触媒反応特性2016

    • 著者名/発表者名
      吉岡真人・辰巳敬・横井俊之
    • 学会等名
      第32回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細孔内Ti分布の異なるチタノシリケートの合成と評価2016

    • 著者名/発表者名
      藤井翼・大友亮一・野村淳子・横井俊之
    • 学会等名
      第32回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] チタノシリケートゼオライトの骨格内 Ti 原子分布の評価2016

    • 著者名/発表者名
      藤井翼・大友亮一・野村淳子・横井俊之
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学、岩手
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Pore-filling agent を用いたZSM-5ゼオライトの骨格内Al原子の位置制御2016

    • 著者名/発表者名
      T. Biligetu, 大友亮一, 王 勇, 野村淳子, 横井俊之
    • 学会等名
      石油学会第59回年会第65回研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、東京
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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