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極端な非平衡条件下における組成の新規性を有する多孔性材料の調製

研究課題

研究課題/領域番号 18J22185
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関東京大学

研究代表者

ZHU JIE  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードZSM-5 zeolite / metal clusters / in situ encapsulation / propane dehydrogenation / zeolite / NH3-SCR / methane activation / heterogeneous catalysis / continuous flow / zeolite synthesis / emulsion-based / efficient production
研究実績の概要

In the past fiscal year (FY2020), I mainly worked on the fast encapsulation of Pt/Sn metal clusters into ZSM-5 zeolite for propane dehydrogenation.The in situ encapsulation can proceed very fast and complete in just a few minutes, where ultrasmall Pt clusters are formed and simultaneously confined into the high-silica ZSM-5 zeolite along with its crystallization. The role of Sn is supposed to modulate the dispersion of Pt. The one-pot synthesized Pt/Sn-ZSM-5 zeolite catalyst exhibits very high activity and selectivity for the dehydrogenation of propane to propene. Moreover, the high activity of the catalyst can be maintained even after multiple cycles of reaction and regeneration. A paper on this topic has been published on Angewandte Chemie International Edition.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 9件)

  • [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrafast Encapsulation of Metal Nanoclusters into MFI Zeolite in the Course of Its Crystallization: Catalytic Application for Propane Dehydrogenation2020

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Ryota Osuga, Junko N. Kondo, Ryo Ishikawa, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara, Masaru Ogura, Jihong Yu, Toru Wakihara, Zhendong Liu, Tatsuya Okubo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 132 号: 44 ページ: 19837-19842

    • DOI

      10.1002/ange.202007044

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Understanding the high hydrothermal stability and NH3-SCR activity of the fast-synthesized ERI zeolite2020

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Le Xu, Takeshi Ohnishi, Yutaka Yanaba, Masaru Ogura, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 雑誌名

      Journal of Catalysis

      巻: 391 ページ: 346-356

    • DOI

      10.1016/j.jcat.2020.08.033

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cu-Erionite Zeolite Achieves High Yield in Direct Oxidation of Methane to Methanol by Isothermal Chemical Looping2020

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Vitaly Sushkevich, Amy Knorpp, Mark Newton, Stefanie C. M. Mizuno, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo, Zhendong Liu,* Jeroen A. van Bokhoven*
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 32 号: 4 ページ: 1448-1453

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.9b04223

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparative performance of Cu-zeolites in the isothermal conversion of methane to methanol2019

    • 著者名/発表者名
      Amy J. Knorpp, Mark A. Newton, Stefanie C. M. Mizuno, Jie Zhu, Hiwote Mebrate, Ana B. Pinar, Jeroen A. van Bokhoven
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 78 ページ: 11794-11797

    • DOI

      10.1039/c9cc05659a

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Continuous Flow Synthesis of Ordered Porous Materials: From Zeolites to Metal-Organic Frameworks and Mesoporous Silica2019

    • 著者名/発表者名
      Zhendong Liu,* Jie Zhu, Ce Peng, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 雑誌名

      Reaction Chemistry & Engineering

      巻: 4 号: 10 ページ: 1699-1720

    • DOI

      10.1039/c9re00142e

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identifying the Factors Governing the Early-Stage Degradation of Cu-Chabazite Zeolite for NH3-SCR2019

    • 著者名/発表者名
      Toyohiro Usui#, Zhendong Liu#, (# equal contribution), Hirokazu Igarashi, Yukichi Sasaki, Yuji Shiramata, Hiroki Yamada, Koji Ohara, Tetsuro Kusamoto, Toru Wakihara
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 2 ページ: 3653-3659

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b03409

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ultrafast synthesis of zeolites: breakthrough, progress and perspective2019

    • 著者名/発表者名
      Zhendong Liu, Jie Zhu, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Frontiers

      巻: 6 号: 1 ページ: 14-31

    • DOI

      10.1039/c8qi00939b

    • 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] Ultrafast synthesis of *BEA zeolite without the aid of aging pretreatment2018

    • 著者名/発表者名
      Zhu Jie、Liu Zhendong、Sukenaga Sohei、Ando Mariko、Shibata Hiroyuki、Okubo Tatsuya、Wakihara Toru
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 268 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2018.04.012

    • 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] Addressing the viscosity challenge: ultrafast, stable-flow synthesis of zeolites with an emulsion method2018

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Yasuo Yonezawa, Kazuto Honda, Satoshi Okada, Shigeru Deguchi, Tatsuya Okubo, Toru Wakihara
    • 雑誌名

      Reaction Chemistry & Engineering

      巻: 3 号: 6 ページ: 844-848

    • DOI

      10.1039/c8re00139a

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Understanding the Unprecedented High NH3-SCR Activity on the Ultrafast Synthesized ERI Zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Le Xu, Takeshi Ohnishi, Yutaka Yanaba, Masaru Ogura, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      International Symposium on Porous Materials 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Conversion of Methane to Methanol over Cu-Erionite Zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Vitaly Sushkevich, Amy Knorpp, Mark Newton, Stefanie C. M. Mizuno, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo, Zhendong Liu, Jeroen A. van Bokhoven
    • 学会等名
      ETH-ICAT Joint Symposium on Catalysis
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Conversion of Methane to Methanol over Cu-Erionite Zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Vitaly Sushkevich, Amy Knorpp, Mark Newton, Stefanie C. M. Mizuno, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo, Zhendong Liu, Jeroen A. van Bokhoven
    • 学会等名
      SCS Fall meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding the Unprecedented High NH3-SCR Activity on the Fast-Synthesized ERI Zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Le Xu, Takeshi Ohnishi, Yutaka Yanaba, Tetsuro Kusamoto, Masaru Ogura, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Nanoporous Materials and Their Applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Continuous Flow Synthesis of Zeolites as Tailor-Made Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Zhendong Liu, Jie Zhu, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      The 6th Asia-Pacific Chemical and Biological Microfluidic Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Continuous Flow Synthesis of Zeolites: Recent Progresses and Future Perspectives2019

    • 著者名/発表者名
      Zhendong Liu, Jie Zhu, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      The 19th International Zeolite Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding the Unprecedented High NH3-SCR Activity on the Fast-Synthesized ERI Zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Le Xu, Takeshi Ohnishi, Yutaka Yanaba, Masaru Ogura, Toru Wakihara, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      第35回ゼオライト研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Extension of the Ultrafast Synthesis Method to MOR, ERI and *BEA Type Zeolites2019

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Tatsuya Okubo and Toru Wakihara
    • 学会等名
      The 4th Euro Asia Zeolite Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ultrafast Synthesi of *BEA Zeolite without Aging Treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu,Sohei Sukenaga, Mariko Ando, Hiroyuki Shibata, Tatsuya Okubo and Toru Wakihara
    • 学会等名
      ZMPC 2018 International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Addressing the Viscosity Challenge: Ultrafast, Stable-flow Synthesis of Zeolites with an Emulsion Method2018

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Yasuo Yonezawa, Kazuto Honda, Satoshi Okada, Shigeru Deguchi, Tatsuya Okubo, Toru Wakihara
    • 学会等名
      The 50th Autumn Meeting, The Society of Chemical Engineers, Japan
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ultrafast Synthesis of High-Silica Erionite Zeolite as a Catalyst for NH3-SCR2018

    • 著者名/発表者名
      Jie Zhu, Zhendong Liu, Kenta Iyoki, Chokkalingam Anand, Kaname Yoshida, Yukichi Sasaki, Sohei Sukenaga, Mariko Ando, Hiroyuki Shibata, Takeshi Ohnishi, Masaru Ogura, Tatsuya Okubo and Toru Wakihara
    • 学会等名
      2018 AIChE Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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