超急速昇温を可能とする二液混合型流通合成装置を用いたゼオライトの高速合成

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H03450
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 脇原 徹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70377109)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: ゼオライト / 流通合成 / 高速

研究成果の概要

ゼオライトは多孔質アルミノケイ酸塩の総称であり、触媒、イオン交換材、吸着材として幅広く用いられている。通常、工業的に使用されるゼオライトはバッチ式オートクレーブを用い、100～200℃、数時間～数日の水熱処理を経て合成される。本研究では新規に流通合成装置を組み上げ、この合成時間を秒～分のスケールに短縮させることに成功した。

自由記述の分野

化学工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究における目標の一つは“ゼオライトはSlow Kinetics”であるという常識を覆すことであったが、超高速合成が流通条件で可能であることを示せたと考えている。一般的にゼオライト合成には数時間～数日必要とされるが、ゼオライトの結晶化メカニズムを理解し、それを合理的に制御すればもはや長時間かけてゼオライトを合成する必要はないことを明らかにした。本手法は、耐圧容器を用いたバッチプロセスにより大量合成している現行生産システムを流通合成プロセスへと一変させる可能性を秘めており、工業的価値は極めて高いと考えている。