| 研究課題/領域番号 |
21H01714
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
中坂 佑太 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30629548)
尾澤 伸樹 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 特任准教授 (60437366)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | ゼオライト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、ゼオライトナノ空間内に導入する金属種の位置・状態を制御する手法（＝あらゆる要望に応えうる調製手法）を確立し、そして従来にはなかった全く新しい「CO2の非還元変換」である「CO2とエチレンの反応によるアクリル酸の合成」を実現させるため、反応工学と計算化学とのシナジー効果により「逆合成解析」的に触媒設計を行い、最終的には調製手法を駆使して、実際に望みの触媒を調製し、目的の反応を達成することである。先例のない、オンデマンドなゼオライト作りを通じ、「逆無機材料合成」という新しい学術を切り拓く。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、ゼオライトナノ空間内に導入する金属種の位置・状態を制御する手法（＝あらゆる要望に応えうる調製手法）を確立し、メタン、二酸化炭素、メタノールといったC1分子の活性化・有用物質への効率的な触媒反応プロセスを実現することである。反応工学と計算化学とのシナジー効果により「逆合成解析」的に触媒設計を行い、それを実践し、実際に望みの触媒を調製する。そして目的の反応を達成する戦略である。先例のない、オンデマンドなゼオライト作りを通じ、「逆無機材料合成」という新しい学術を切り拓く。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゼオライトは一般的には、骨格にAl原子を導入したアルミノ珪酸塩型（固体酸触媒）であり、多くの固体酸触媒プロセスが開発、実用化されてきている。ゼオライトの空間内にFe、Ni、Co、Cu、Pt、Agなどの金属種を導入した“金属含有ゼオライト触媒”はゼオライトの有する高度なナノ空間、形状選択性を活かしつつ、金属の有する触媒能を付与することができる。そのため、カーボンニュートラルの達成やSDGsの実現等に貢献できるポテンシャルを有してる。本研究課題を通して、これまでよりも高い触媒性能を有する金属含有ゼオライトを開発することができた。これらの成果は、学術的意義は勿論のこと社会的意義も大きいと言える。
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