| 研究課題/領域番号 |
16K14093
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
片田 直伸 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (00243379)
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| 研究分担者 |
辻 悦司 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (80610443)
菅沼 学史 鳥取大学, 工学研究科, 講師 (90731753)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 固体酸性質 / ゼオライト / エネルギー資源 / 固体酸触媒 / 化学吸着 / 量子化学計算 / マクロポーラスアルミナ / 細孔性物質 / 高機能触媒 |
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| 研究成果の概要 |
量子化学計算から，SiOAlの両端からの圧縮によって負電荷を受容する能力が高まること，他方，SiOAlを直線に近づける捻りによってO-対カチオンの共有結合が弱まることがわかった．触媒反応の活性化エンタルピーにアンモニア吸着熱の違いが反映され，活性化エントロピーとの関係から反応速度がどのように決まっているかが明らかとなった．
アルミニウム基板のリン酸水溶液中高電圧下でのアノード酸化およびポアワイドニングによって制御されたマクロ細孔を有するアルミナ皮膜を得た．マクロ細孔の大きさ・深さとゼオライト前駆体の進入の様子との関係から，概ね全ての細孔にMFIゼオライト前駆体が充填された構造体を得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゼオライトは原油の分解や低環境負荷化学プロセスのためのブレンステッド酸触媒として社会を支えている．ブレンステッド酸強度はAlO距離のわずかな違いによって制御される．ありふれた元素のみからなるこの物質が，巧妙な構造によって機能を発現している．重質油やバイオ資源など嵩高い分子を分解できるような，開いた空間に突き出た強いブレンステッド酸点が求められるが，このような酸点を構築できるのか，それとも細孔空間に謎の力があるのでこのような酸点はできないのか，関心は高い．本研究はこの疑問に答える一歩となり，さらに発展すると酸点の精密な設計や機械的にスイッチできる固体触媒をもたらす可能性を有する．
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