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MFI型ゼオライトメンブレンリアクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18360377
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 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関山口大学

研究代表者

喜多 英敏  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10177826)

研究分担者 田中 一宏  山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (30188289)
植村 一広  山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60386638)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,720千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 1,320千円)
2007年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2006年度: 11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
キーワード反応・分離工学 / 触媒化学プロセス / 膜分離 / メンブレンリアクター / ゼオライト
研究概要

ゼオライトの触媒特性を活用した反応分離プロセスを創成し、その実用化のための基礎技術を確立することを目的に、MFI型ゼオライトメンブレンリアクターとして、結晶化調整剤を用いないAI含有の親水性MFI型ゼオライト膜を用いたエステル化反応について検討すると共に、疎水性MFI型ゼオライト膜の浸透気化性能の詳細な検討として、チタノシリケート(TS-1)膜の優れた浸透気化分離性能について検討し、より安価な結晶化調整剤を用いたゼオライト膜の製膜法の検討およびチタノシリケート(TS-1)メンブレンリアクターの酸化反応の速度論的解析による応機構の解明を行い、以下の結果を得た。
1.ムライト多孔質支持体表面に製膜したMFIチタノシリケート(TS-1)型のシリカライト膜は、水/アルコール系の他、水/ケトン系の浸透気化分離性能に優れること、Al含有MFI膜は耐酸性に優れることを明らかにしエステル化反応への適用が可能となった。あわせてチタノシリケート(TS-1)膜の優れたアルコール選択性についても報告した。2.より安価な結晶化調整剤であるテトラプロピルアンモニウムプロミドを用いたチタノシリケート(TS-1)膜の製膜法を確立した。3.過酸化水素共存下浸透気化分離を伴うイソプロピルアルコールの酸化反応の速度論的研究により、製膜条件の異なるチタノシリケート(TS-1)膜の透過特性と触媒反応速度の関係を明らかにし、メンブレンリアクターの反応機構を解明した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (16件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Pervaporation of ketone/water mixtures through silicalite membrane2008

    • 著者名/発表者名
      X. Chen
    • 雑誌名

      Desalination (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pervaporation through TS-1 membrane2008

    • 著者名/発表者名
      X. Chen
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel and less-expensive preparation of titanium silicalite-1 membrane2007

    • 著者名/発表者名
      P. Chen
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 36

      ページ: 1078-1079

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tubular Silicalite-1 membrane prepared in alkaline medium containing Fluoride ions2007

    • 著者名/発表者名
      P. Chen
    • 雑誌名

      Membrane 32

      ページ: 355-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetics of iso-propanol oxidation catalyzed by TS-1 membrane reactor2007

    • 著者名/発表者名
      P. Chen
    • 雑誌名

      Trans.Mate.Res.Soc.Japan 32

      ページ: 733-736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel and less-expensive preparation of titanium silicalite-1 membrane2007

    • 著者名/発表者名
      P. Chen, X. Chen, K. Tanaka, H. Kita
    • 雑誌名

      Chem. Lett 36

      ページ: 1078-1079

    • NAID

      10019744805

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tubular Silicalite-1 Membrane Prepared in Alkaline Medium Containing Fluoride Ions2007

    • 著者名/発表者名
      P. Chen, H. Kita
    • 雑誌名

      Membrane 32

      ページ: 355-362

    • NAID

      10019981183

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetics of iso-propanol oxidation catalyzed by TS-1 membrane reactor2007

    • 著者名/発表者名
      P. Chen, X. Chen, H. Kita
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn 32

      ページ: 733-736

    • NAID

      130007922843

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetics of iso-propanol oxidation catalyzed by TS-1 membrane reactor2007

    • 著者名/発表者名
      P. Chen
    • 雑誌名

      Trans. Mate. Res. Soc. Japan 32

      ページ: 733-736

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of highly acid-resistant ZSM-5 zeolite membranes for membrane separation of biomass ethanol2006

    • 著者名/発表者名
      X. Li
    • 雑誌名

      Trans.Mat.Res.Soc.Japan 31

      ページ: 283-286

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesisof highly acid-resistant ZSM-5 zeolite membranes for membrane separation of biomass ethanol2006

    • 著者名/発表者名
      X. Li, H. Kita, K. Tanaka
    • 雑誌名

      Trans. Mat. Res. Soc. Jpn 31

      ページ: 283-286

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of highly acid-resistant ZSM-5 zeolite membranes for membrane separation of biomass ethanol2006

    • 著者名/発表者名
      X.Li, 他
    • 雑誌名

      Trans. Mater. Res. Soc. Japan 31

      ページ: 283-286

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Pervaporation of ketone/water mixtures through silicalite membrane

    • 著者名/発表者名
      X. Chen, X. Lin, P. Chen, H. Kita
    • 雑誌名

      Desalination (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pervaporation through TS-1 membrane

    • 著者名/発表者名
      X. Chen, P. Chen, H. Kita
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] TS-1メンブレンリアクターによるIPA酸化反応の動力学2008

    • 著者名/発表者名
      喜多 英敏
    • 学会等名
      化学工学会第73年会, 2008年3月
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2008-03-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Kinetics of oxidation reaction of iosporpanol by TS-I membrane reactor2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kita, P. Chen, X. Chen, K. Tanaka
    • 学会等名
      The 73rd Annual Meeting of Chem. Eng. Japan
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 年月日
      2008-03-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] TS-1メンブレンリアクターによるIPA酸化反応の動力学2008

    • 著者名/発表者名
      喜多 英敏
    • 学会等名
      化学工学会第73年会, 2008年3月
    • 発表場所
      静岡大学工学部
    • 年月日
      2008-03-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of long-term acid-stable zeolite membranes and their application to esterification reactions2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kita
    • 学会等名
      The 4th International Zeolite Membrane Meeting (IZMM2007)
    • 発表場所
      zaragoza, Spain
    • 年月日
      2007-07-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of long-term acid-stable zeolite membranes and their application to esterification reactions2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kita, X. Li, T. Nagamatsu, K. Tanaka
    • 学会等名
      The 4th International Zeolite Membrane Meeting (IZMM2007)
    • 発表場所
      Zaragoza, Spain
    • 年月日
      2007-07-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of long-term acid-stable zeolite membranes and their application to esterification reactions2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kita
    • 学会等名
      The 4th International Zeolite Membrane Meeting(IZMM2007)
    • 発表場所
      スペイン サラゴサ大学
    • 年月日
      2007-07-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ波加熱法によるTS-1膜の製膜とメンブレンリアクターへの応用2007

    • 著者名/発表者名
      喜多 英敏
    • 学会等名
      化学工学会第72年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-03-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of TS-1 membranes by microwave heating and their application to membrane reactor2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kita, T. Nagamatsu, X. Chen, K. Tanaka
    • 学会等名
      The 72nd Annual Meeting of Chem. Eng. Japan
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2007-03-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] TS-1メンブレンリアクターによるイソプロパノールの酸化反応の速度論的研究2006

    • 著者名/発表者名
      喜多 英敏
    • 学会等名
      第17回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2006-12-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Kinetics and mechanism of oxidation reaction of iosporpanol by TS-I membrane reactor2006

    • 著者名/発表者名
      P. Chen, X. Chen, H. Kita
    • 学会等名
      The 17th Symposium of MRS-Japan
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2006-12-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] チタノシリケート膜の透過物性とメンブレンリアクターへの応用2006

    • 著者名/発表者名
      喜多 英敏
    • 学会等名
      化学工学会第38回秋季大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2006-09-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Permeation properties of TS-1 membranes and application to membrane reactor2006

    • 著者名/発表者名
      T. Nagamatsu, X. Chen, P. Chen, K. Tanaka, H. Kita
    • 学会等名
      The 38th Fall meeting of Chem. Eng. Japan
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2006-09-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of TS-1 catalytic membrane reactor for the selective oxidation reaction2006

    • 著者名/発表者名
      X. Chen, P. Chen, K. Tanaka, H. Kita
    • 学会等名
      The 3rd Conference of Aseanian Membrane Society
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 年月日
      2006-08-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of TS-1 catalytic membrane reactor fro the selective oxidation reaction2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kita
    • 学会等名
      3rd Conferenc of Aseanian Membrane Society (AMS3)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 年月日
      2006-08-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of long-term acid-stable zeolite membranes and their application to dehydration on acetic acid and esterification reaction2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kita
    • 学会等名
      )th International Conference on Inorganic Membrapes (ICIM9)
    • 発表場所
      Lillehammer, Norway
    • 年月日
      2006-06-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Synthesis of long-term acid-stable zeolite membranes and their application to dehydration of acetic acid and esterification reaction2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kita, X. Li, T. Nagamatsu, K. Tanaka
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Inorganic Membranes
    • 発表場所
      Lillehammer, Norway
    • 年月日
      2006-06-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [図書] Zeolite membranes for pervaporation and vapor permeation in Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation2006

    • 著者名/発表者名
      H. Kita
    • 総ページ数
      445
    • 出版者
      Wiley
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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