| 研究課題/領域番号 |
18K05200
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
小村 賢一 岐阜大学, 工学部, 准教授 (40377685)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ゼオライト / ファインケミカルズ合成 / グリーンケミストリー / 触媒反応 |
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| 研究実績の概要 |
我々が見出した新しいゼオライト触媒反応において、水しか副生しない究極な触媒反応を実現するため、ゼオライト触媒で最も重要な固体酸的性質について実験を通して明らかにした。まず、ゼオライト骨格中に特異的な酸的性質を示す事が知られている孤立シラノール基を導入したゼオライトを調製し触媒反応を実施した。またゼオライト骨格中にルイス酸点を導入する事でブレンステッド酸との協奏効果による触媒活性の向上および選択性の向上を意図し実験を行った。結果から、本触媒反応系では、親水性を向上させる孤立シラノール、弱い固体酸であるルイス酸点の導入は、触媒活性の向上にはつながらない事を明らかにした。これらの結果は今後の触媒デザインにおいて基本的かつ重要な知見であると言える。孤立シラノールの影響については、学術論文に投稿・掲載し、ルイス酸点の効果については、論文作成中である。
次に、目的化合物の選択性に着目し、5種類のゼオライトを実際に合成し、実験を通してゼオライトの持つ細孔構造の分子化学的特長と選択性の比較検討を行った。その結果、ゼオライトの細孔構造は1次元、大きさは7Åが最も高い選択性と示す事が分かった。この知見を踏まえ、我々が最初に見出したモルデナイトよりも高活性、高選択的なゼオライト触媒の開発に至った。以上の結果は、現在最終のデータ収集中であり、完了後論文作成・投稿を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
初年度は、ゼオライト触媒で最も重要な酸的性質に関しての知見を得る事を考えていたが、研究計画の次年度にあたる選択性に関する検討も粗削りではあるが、見通しが立ち、概ね終了しており、本年度以降は更なる種々の検討へと移行できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
水しか副生しない究極の触媒反応系の実現に向け、定量的な触媒活性と選択性を発現するゼオライト触媒の開発を目的に検討を行う。具体的には、①ゼオライト触媒の外表面酸点の影響を確認するため、外表面を不活性なシリカでコーティングしたゼオライトを調製し検討する。②MORゼオライトより高い触媒活性と選択性を示した触媒について、分子の骨格構造の化学組成に焦点を当てて、その影響について検討を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
初年度は、備品購入のための予算を計上していたが、民間企業の研究助成金が頂けたため、計画より予算的に余裕が出た。しかしながら、台風24号により焼成炉の損失、またTPDおよび窒素吸着装置の修理でそれほどの大きな残金を残すことは無かった。次年度は、引き続き研究計画通りの予算執行を予定しているが、研究の進捗状況が速いため、次年度は学会発表のための旅費として残金を充てる予定である。
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