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2018 年度 実績報告書

ヘテロ原子の位置制御による高機能ゼオライト触媒の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H04566
研究機関東京工業大学

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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードゼオライト / 固体触媒
研究実績の概要

本研究ではすでに実用化されているゼオライトであるMFI型、MWW型、*BEA型に加え、実用化には至っていないが、高いポテンシャルを有し、劇的な性能向上により実用化が期待できるゼオライトである、RTH型、CON型を対象とし、ターゲットとするヘテロ原子は特異な触媒能を発現させるAl、Sn、Tiとし、①ゼオライト細孔内におけるヘテロ原子の位置を特定する構造解析手法の開発、②ゼオライト細孔内におけるヘテロ原子の位置を制御する調製手法の開発、③ヘテロ原子の位置制御によるゼオライトの触媒性能の劇的な向上に取り組んだ。
小細孔ゼオライトであるCHA型アルミノシリケートゼオライトはメタノールから低級オレフィンへの反応(MTO反応),Cuイオン交換することでNOX選択的還元(NH3-SCR) 用の触媒として注目されている.最近ではメタン転換反応によるメタノール合成反応に対しても活性があることが報告されている。CHA型アルミノシリケートゼオライトの合成方法はいくつか報告されている.Si源,Al源としては非晶質シリカ(Cab-O-Sil M5, Cabot),アルミン酸ナトリウム,水酸化アルミニウムの他、FAU型ゼオライトも用いることができる。私はCHA型ゼオライトのAl分布の制御を目標に、出発原料が合成されるCHA型ゼオライトのAl分布に及ぼす影響を検討したところ、原料中のFAU型ゼオライトの割合に依存して生成物中のAl 分布(Q4(2Al) 量)を精密に制御できることが分かった。すなわち、CHA型ゼオライトのAl分布を制御する手法の開発に成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Consequences of Fe speciation in MFI zeolites for hydroxylation of benzene to phenol with H2O22019

    • 著者名/発表者名
      Xiao Peipei、Wang Yong、Kondo Junko N.、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 579 ページ: 159~167

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.04.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective oxidation of methane to methanol with H2O2 over an Fe-MFI zeolite catalyst using sulfolane solvent2019

    • 著者名/発表者名
      Xiao Peipei、Wang Yong、Nishitoba Toshiki、Kondo Junko N.、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 ページ: 2896~2899

    • DOI

      10.1039/C8CC10026H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Cu loading and zeolite topology on the selective catalytic reduction with C3H6 over Cu/zeolite catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Kyungseok、Kosaka Hidenori、Sato Susumu、Yokoi Toshiyuki、Choi Byungchul、Kim Daesuk
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Engineering Chemistry

      巻: 72 ページ: 73~86

    • DOI

      10.1016/j.jiec.2018.12.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reaction-probe infrared investigation on drastic change in reactivity of mesoporous silica for acetalization of cyclohexanone with methanol; pore-size dependence2019

    • 著者名/発表者名
      Osuga Ryota、Hiyoshi Yuki、Yokoi Toshiyuki、Kondo Junko N.
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 278 ページ: 91~98

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2018.11.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the basicity of lattice oxygen on H-form zeolites using CO22019

    • 著者名/発表者名
      Osuga Ryota、Yokoi Toshiyuki、Kondo Junko N.
    • 雑誌名

      Journal of Catalysis

      巻: 371 ページ: 291~297

    • DOI

      10.1016/j.jcat.2019.02.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cs-Beta with an Al-rich composition as a highly active base catalyst for Knoevenagel condensation2019

    • 著者名/発表者名
      Otomo Ryoichi、Osuga Ryota、Kondo Junko N.、Kamiya Yuichi、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 575 ページ: 20~24

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.02.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] OSDA-free chabazite (CHA) zeolite synthesized in the presence of fluoride for selective methanol-to-olefins2019

    • 著者名/発表者名
      Nasser Galal A.、Muraza Oki、Nishitoba Toshiki、Malaibari Zuhair、Al-Shammari Talal K.、Yokoi Toshiyuki
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 274 ページ: 277~285

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2018.07.020

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transformation synthesis of aluminosilicate SSZ-39 zeolite from ZSM-5 and beta zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Xu Hao、Chen Wei、Wu Qinming、Lei Chi、Zhang Juan、Han Shichao、Zhang Ling、Zhu Qiuyan、Meng Xiangju、Dai Daniel、Maurer Stefan、Parvulescu Andrei-Nicolae、M?ller Ulrich、Zhang Weiping、Yokoi Toshiyuki、Bao Xinhe、Marler Bernd、De Vos Dirk E.、Kolb Ute、Zheng Anmin、Xiao Feng-Shou
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 7 ページ: 4420~4425

    • DOI

      10.1039/C9TA00174C

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] IMPACT OF AL DISTRIBUTION IN THE CU-EXCHANGED ZEOLITE ON THE CATALYTIC PERFORMANCE IN CH4 CONVERSION2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yokoia, Yusuke Kunitake, Ryota Osuga, Keita Sago, Toshiki Nishitoba, Junko N. Kondo
    • 学会等名
      4th Euro Asia Zeolite Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] メタン転換反応用Cuイオン交換ゼオライト触媒における骨格内Al 分布の影響2018

    • 著者名/発表者名
      佐合 慶太, 國武 祐輔, 西鳥羽 俊貴, 大須賀 遼太, 朴 成植, 野村 淳子, 横井 俊之
    • 学会等名
      石油学会第48回石油・石油化学討論
  • [学会発表] 種々の金属含有小細孔ゼオライト触媒によるメタン転換反応2018

    • 著者名/発表者名
      國武 祐輔, 佐合 慶太, 大須賀 遼太, 野村 淳子, 横井 俊之
    • 学会等名
      第122回触媒討論会

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公開日: 2019-12-27  

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