| 研究課題/領域番号 |
06555241
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
宮本 明 東北大学, 工学部, 教授 (50093076)
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| 研究分担者 |
久保 百司 東北大学, 工学部, 助手 (90241538)
ADIL Fahmt 東北大学, 工学部, 講師 (20282105)
ANDRAS Stirl 東北大学, 工学部, 講師 (30271860)
寺崎 治 東北大学, 理学部, 助教授 (30004401)
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| キーワード | ゼオライト / 触媒劣化 / 分子動力学法 / モンテカルロ法 / 密度汎関数法 / X線回析 / 高分解能電子顕微鏡 / 結晶成長機構 |
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| 研究概要 |
ゼオライト触媒はその特異的な形状選択性と固体酸性により、新たな環境調和型触媒として注目されている。しかし活性、選択性に優れたゼオライト触媒も、耐熱性、耐水蒸気性の欠如のために、必ずしも実用につながらないことが多い。本研究では、高分解能電子顕微鏡、X線回折などの実験的な手法と、分子動力学法、モンテカルロ法、量子化学、コンピュータグラフィックなどの分子設計手法を活用することにより、触媒反応におけるゼオライトの水による触媒劣化の機構および、耐熱性ゼオライト作成の指針を得るためにゼオライトの成長機構についても検討した。
耐熱性の向上を意図し、X線構造解析や高分解能電子顕微鏡などの実験的手法を用いて、結晶成長機構について、LTLやMORの表面構造を観察した。その結果、結晶成長する最小結晶単位と積層様式を決定する結晶表面との相互作用についての知見が得られ、欠陥のない結晶の合成あるいは積層様式を制御する可能性を明らかにした。
密度汎関数法と呼ばれる新しい量子化学計算手法を活用することにより、イオン交換ゼオライトへの水の吸着後のNOxの吸着挙動について検討した。その結果、同じ反応に活性を示す交換カチオンの耐水蒸気性の違いを明らかにした。
また実験では得難いゼオライト外表面の特性について明らかにするために、ZSM-5の表面の吸着特性について検討した。ゼオライトの外表面への吸着力は吸着分子によりその外表面と細孔内と吸着力の差が大きく変化することがわかった。
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