| 研究課題/領域番号 |
21K20494
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
松野 敬成 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (80907098)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | メソポーラスシリカ / シリカナノ粒子 / シリカコロイド結晶 / 結晶性シリカ / ゼオライト / ハードテンプレート法 / ナノ多孔体 / メソ多孔体 / コロイド結晶 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ゼオライトに代表される多孔質結晶性シリカは高比表面積を有し、骨格の一部をAlやTiなどの金属元素で置換することで酸点が形成され触媒活性を示す。しかし、石英やクリストバライトのようなシリカの結晶多形においては金属元素をドープした多孔体の合成は困難であり、その触媒活性は未知である。本研究では細孔壁がシリカの結晶多形からなり、Alのドープにより酸点を有するメソポーラスシリカの合成手法を確立し、触媒活性点の分析・評価によって細孔壁の結晶性が触媒活性に与える影響を明らかにすることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では結晶性アルミノケイ酸塩の触媒活性点の分析・評価を志向して、Alドープにより固体酸性を有する結晶性メソポーラスシリカの合成手法を検討した。Al含有メソポーラスシリカの細孔壁を結晶化させることにより、元々の細孔構造を保持した結晶性メソポーラスシリカの合成に成功した。また、比較対象であるメソポーラスゼオライトの細孔構造を制御する手法も見出すことができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゼオライトに代表される多孔質結晶性メタロケイ酸塩は、シリカ骨格中のSiの一部がAlやTiなどの金属元素で置換されることで固体酸点が形成されて触媒活性を示すことから、工業利用・学術研究が幅広くなされている。一方で、細孔壁がシリカの結晶多形からなる多孔質結晶性シリカの合成例は極めて少数であり、酸点を導入したときの触媒活性は未知である。本研究で得られた結晶性メソポーラスシリカはその解明に向けて有用な材料であると期待できる。
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