| 研究実績の概要 |
H28年度においてヘテロ原子としてAl原子に着目し、Pore-filling agent を用いたZSM-5ゼオライトの骨格内Al原子の分布制御に取組んだ。Pore-filling agent として、構造の異なるアルコール、Tetrapropylammonium (TPA)、Pentaerythritol (PET)、Trimethylolethane (TME)、Tert-Butanol (TBO) 、1,3-Propanediol (1,3-PDO)を用い、ZSM-5の合成を行った。また、有機分子を用いずに、すなわちOSDAフリー条件でZSM-5を合成した。
合成したサンプルに対し、Hexaneと3-Methylpentaneの接触分解を行い、それぞれの分解速度の比に基づく「Constraint Index (CI)値(= kHX/k3MP)」を算出した。3-MPの二分子反応による分解はかさ高い遷移状態を経由するため、狭いチャネル内では立体的規制を受ける。従って、広いインターセクションに存在する酸点の割合が高いほど、一分子反応に比べて活性化エネルギーが小さな二分子反応がより進行すると考えられる。つまり、反応場が空間的に狭いときにはCI値は高くなる。CI値の序列は、[TME+Na]、[TBO+Na]、[PET+Na]、[Na]、[PDO+Na]、[TPA+Na]となり、アルコールの種類によりAl位置を制御できることが分かった。
Methanol to Olefins（MTO）を実施し、Al位置がMTO反応活性に及ぼす影響を検討したところ触媒寿命とCI値の序列が一致していることが分かり、MTO反応では空間的に狭いところにAlを配置することで長寿命化することができることが分かった。
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