| 研究課題/領域番号 |
17K17720
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
機能物性化学
触媒・資源化学プロセス
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| 研究機関 | 統計数理研究所 (2019)
東京工業大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
林 慶浩 統計数理研究所, ものづくりデータ科学研究センター, 特任助教 (80739029)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 量子化学計算 / ゼオライト / 軌道相互作用 / 計算化学 / シリコアルミノリン酸塩 / 酸強度 / 触媒 / SAPO |
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| 研究成果の概要 |
ゼオライト触媒における酸強度の予測法の構築を目指し、ゼオライトにおける酸点構造（Si-(OH)-Al基）の局所構造が、酸強度を表す指標の一つである脱プロトン化エネルギー（DPE）に及ぼす影響を調べた。その結果、Si-(OH)-Al基の酸素上の孤立電子対軌道と、隣接したSi-OやAl-O結合の反結合軌道との軌道相互作用（n-σ* 相互作用）が、DPEの減少に寄与することがわかった。加えて、種々のゼオライト骨格におけるSi-(OH)-Al基の局所構造とDPEとの関係は、n-σ* 相互作用の軌道の重なりの大きさにより説明できることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゼオライトの構造と酸強度との間の相関を、軌道相互作用に基づき理論的に説明した。これにより、従来は複雑な構造パラメータを用いて記述されていた構造と酸強度の関係性を、軌道の重なりを用いて単純かつ直観的な取り扱いを可能とした。この成果は、ゼオライト系触媒のスクリーニングや、近年着目されている機械学習を用いた触媒開発手法である、触媒インフォマティクスの分野にも適用できると考えられる。
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