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2021 年度 研究成果報告書

放射光を利用したイオン交換ゼオライト系の遠赤外領域その場観察と解析法としての確立

研究課題

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研究課題/領域番号 19K05499
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

黒田 泰重  岡山大学, 自然科学学域, 特任教授 (40116455)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードゼオライト / 遠赤外線領域の測定 / 放射光 / in situ測定 / DFT計算法
研究成果の概要

地殻中に多量に存在する元素(Si, Al, O, Ca)から構成される固体無機化合物であるカルシウムイオン交換A型ゼオライト:CaAと略記を用いて,室温・低圧(~5000 ppm程度)の条件下で二酸化炭素を高効率・高選択的(世界一の性能を示す)吸着現象を見出した.この現象に関わる交換されたカルシウムイオンのイオン交換サイトについて遠赤外線吸収スペクトル測定と計算化学的手法を組み合わせることによってCaA型ゼオライト中に形成される特異な吸着サイトの状態を世界で初めて明らかにした.また,室温で見出されたゼオライトによる新奇なXe化合物形成の解明をめざして可視-紫外領域の分光法による研究も行った.

自由記述の分野

無機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゼオライトを用いた特異反応場の創出は種々の物質の特異吸着や活性化のための触媒開発の本質解明のために極めて重要な研究である.本研究では地球温暖化防止のためのCO2などの高効率で高選択な吸着および分離をめざした物質開発とその要因の解明を,SPring-8の放射光を利用した研究により行った.その結果,極めて重要な情報を得ることに成功し,王立協会の国際誌のバックカバーとして採用され,多くの研究者などから注目される内容となり,学術的にも意義深い内容である.さらに,この成果は,地球温暖化防止のためのゼオライト利用の可能性を切り開く重要な研究となるものと期待でき,企業との共同研究としてもスタートしている.

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公開日: 2023-01-30  

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