ゼオライトナノシートを単層集積させたマイクロ反応デバイスの創成

• 研究課題/領域番号: 24760626
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 荻野 勲 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60625581)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 化学工学 / 反応・分離工学 / 触媒 / ゼオライト / ナノシート / マイクロリアクター

研究概要

本研究では，ゼオライトの微粒子をマイクロチャネル壁面に集積固定化することで，ゼオライトの分子認識能とマイクロリアクターの機能を併せ持った高度な機能を有する固体触媒材料の創製に取り組んだ。ゼオライト微粒子として，ゼオライトナノシートやゼオライトナノクリスタルを用い，マイクロチャネルを有する担体の前処理条件や，ゼオライト微粒子の固定化手法を検討することにより，目標とする固体触媒の開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Exfoliation of Graphite Oxide in Water without Sonication : Bridging Length Scales from Nanosheets to Macroscopic Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Isao Ogino, Yuya Yokoyama, Shinichiro Iwamura, Shin R. Mukai
  • 雑誌名: Chem. Mater 巻: 26 ページ: 3334-3339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exfoliation of Graphite Oxide in Water without Sonication: Bridging Length Scales from Nanosheets to Macroscopic Materials (2014)
  • 著者名/発表者名: 荻野勲，横山裕也，岩村振一郎，向井紳
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 00 号: 10 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1021/cm501305c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hetero-Atom Tolerant Delamination of Layered Zeolite Precursor Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Isao Ogino, Einar A. Eilertsen, Son-Jong Hwang, Thomas Rea, Dan Xie, Xiaoying Ouyang, Stacey I. Zones, Alexander Katz
  • 雑誌名: Chem. Mater 巻: 25 ページ: 1502-1509
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of Magnesium Ammonium Phosphate Crystals within Microchannels for Efficient Ammonia Removal (2013)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Masuda, Isao Ogino, Shin R. Mukai
  • 雑誌名: Water Sci. Technol 巻: 67 ページ: 359-365
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heteroatom-Tolerant Delamination of Layered Zeolite Precursor Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: 荻野 勲 他
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: in press 号: 9 ページ: 1502-1509
  • DOI: 10.1021/cm3032785
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of Magnesium Ammonium Phosphate Crystals within Microchannels for Efficient Ammonia Removal (2013)
  • 著者名/発表者名: 増田隆信、荻野勲、向井紳
  • 雑誌名: Water Science and Technology 巻: 67 ページ: 359-365
  • 査読あり
• [学会発表] Synthesis of a Non-Conventional Monolithic Catalyst for Continuous Flow Reaction Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Isao Ogino,Daiki Andoh,Yoshitaka Satoh,Shinichiro Iwamura,Shin R. Mukai
  • 学会等名: 247th ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Dallas,USA
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] 酸化グラフェンの新規調製法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山裕也,荻野勲,向井紳
  • 学会等名: 第40回炭素材料学会
  • 発表場所: 京都教育文化センター,京都市
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] マイクロリアクター型固体触媒の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安藤大輝,荻野勲,向井紳
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学,秋田
  • 年月日: 2013-09-09
• [学会発表] Microreactor-Type Catalytic Material Synthesized by Immobilizing Nanosheets of Mg-Al Layered Double Hydroxides in a Monolithic Silica (2013)
  • 著者名/発表者名: Isao Ogino, Daiki Andoh, Shin R. Mukai
  • 学会等名: The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysts
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 2013-08-06
• [学会発表] Synthesis of a Honeycomb-Type Carbon-Based Acid Catalyst for Flow Reaction Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Isao Ogino, Kazuhiro Murakami, Yoshitaka Satoh, Shin R. Mukai
  • 学会等名: 23rd North American Catalysis Society Meeting
  • 発表場所: Louisville, USA
  • 年月日: 2013-06-04
• [学会発表] 二次元ゼオライトナノシートの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荻野勲
  • 学会等名: JPIJS北海道・東北地区講演会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
  • 年月日: 2013-01-29
  • 招待講演
• [学会発表] Strengthening on Monolithic Silica with Microhoneycombs Synthesized Using Ice Templating Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Isao Ogino, Yuki Miyoshi, Yoshitaka Satoh, Shin R. Mukai
  • 学会等名: The 6th International Conference on Multi-Functional Materials and Applications
  • 発表場所: Daejeon,Korea
  • 年月日: 2012-11-23
  • 招待講演
• [学会発表] Tuning the Hierarchical Pore Structure of Monolithic Silica Having Honeycomb Structure via the Ice Templating Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Satoh,Isao Ogino,Shin R. Mukai
  • 学会等名: The 6th International Conference on Multi-Functional Materials and Applications
  • 発表場所: Daejeon,Korea
  • 年月日: 2012-11-23
• [学会発表] Synthesis of Silica Microhoneycomb-Immobilized Heteropoly Acid Catalyst for Liquid-Phase Esterification Reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Murakami,Seiichiro Yoshida,Masatoshi Hashimoto,Isao Ogino,Shin R. Mukai
  • 学会等名: 10th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] ゼオライト層状前駆体の層剥離によるゼオライトナノシートの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻野勲
  • 学会等名: トークインシャワー2012年
  • 発表場所: 直方いこいの村,直方市
  • 年月日: 2012-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] ゼオライト層状前駆体の層剥離 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻野勲
  • 学会等名: 第52回オーロラセミナー
  • 発表場所: 十勝幕別温泉グランヴリオホテル,幕別町
  • 年月日: 2012-08-07
  • 招待講演
• [学会発表] General Heteroatom-Tolerant Method for Delamination of Layered Zeolite Precursors (2012)
  • 著者名/発表者名: Isao Ogino, Stacey I. Zones, Alexander Katz
  • 学会等名: ZMPC2012
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2012-07-30
• [学会発表] ゼオライト層状前駆体の層剥離によるゼオライトナノシートの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻野 勲
  • 学会等名: トークシャワーイン九州2012
  • 発表場所: 直方いこいの村，直方市
  • 招待講演
• [学会発表] General Heteroatom-Tolerant Method for Delamination of Layered Zeolite Precursors (2012)
  • 著者名/発表者名: 荻野 勲，Stacey I. Zones，Alexander Katz
  • 学会等名: ZMPC2012
  • 発表場所: アステールプラザ，広島市
• [学会発表] Synthesis of a non-conventional monolithic catalyst for continuous flow reaction systems
  • 著者名/発表者名: 荻野勲，横山裕也，岩村振一郎，向井紳
  • 学会等名: American Chemical Society
  • 発表場所: Dallas convention center，米国ダラス
  • 招待講演
• [学会発表] Micreactor-type catalytic material synthesized by immobilizing nanosheets of Mg-Al layered double hydroxides in a monolithic silica
  • 著者名/発表者名: 荻野勲，安藤大輝，向井紳
  • 学会等名: The Sixteenth International Symposium on Relations between Homogeneous and Heterogeneous Catalysis
  • 発表場所: 北海道大学，札幌市
• [学会発表] Synthesis of a Honeycomb-Type Carbon-Based Acid Catalyst for Flow Reaction Systems
  • 著者名/発表者名: 荻野勲，村上一博，佐藤慶孝，向井紳
  • 学会等名: 23rd North American Catalysis Society Meeting
  • 発表場所: The Galt House Hotel，米国ルイビル市
• [学会発表] 流通反応用カーボン系固体酸触媒の開発
  • 著者名/発表者名: 荻野勲
  • 学会等名: 炭素材料第117委員会 第308回委員会
  • 発表場所: 産総研，東京江東区
  • 招待講演
• [学会発表] マイクロリアクター型固体触媒の合成
  • 著者名/発表者名: 安藤大輝，荻野勲，向井紳
  • 学会等名: 第１１２回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学，秋田市
• [学会発表] ゼオライト層状前駆体の層剥離
  • 著者名/発表者名: 荻野 勲
  • 学会等名: 第52回オーロラセミナー
  • 発表場所: 十 勝 幕 別 温 泉 グ ラ ン ヴ ィ リ オ ホ テ ル，幕別町
  • 招待講演
• [学会発表] Strengthening of Monolithic Silica with Microhoneycombs Synthesized Using Ice Templating Method
  • 著者名/発表者名: 荻野勲、三好悠基、佐藤慶孝、向井紳
  • 学会等名: The 6th International Conference on Multi-Functional Materials and Applications
  • 発表場所: ハンバット国立大学、大田市、韓国
  • 招待講演
• [学会発表] 二次元ゼオライトナノシートの合成
  • 著者名/発表者名: 荻野 勲
  • 学会等名: JPIJS北海道・東北地区講演会
  • 発表場所: 北海道大学，札幌市
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://mde-cp.eng.hokudai.ac.jp/
• [産業財産権] 酸化グラフェン含有液の製造方法及びその利用 (2013)
  • 発明者名: 向井紳,荻野勲,横山裕也
  • 権利者名: 北海道大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-079572
  • 出願年月日: 2013-04-05