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2023 年度 実績報告書

ゼオライト細孔内のサイト選択的な逐次脱アルミニウム・欠陥補修法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0675
配分区分基金
研究機関東京大学

研究代表者

吉岡 達史  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
キーワードゼオライト / 後処理 / 脱アルミニウム / 欠陥
研究実績の概要

2023年度は有機分子の存在下での後処理手法を2種類開発し、投稿論文2報を執筆した。具体的には、①高Si/Al比のゼオライトは疎水性や水熱安定性が高いことが知られているが、以前報告した酸処理によるゼオライトの脱アルミニウムにおいてRHOゼオライトは酸処理のみでは結晶化度が低下した。そこで、あえて酸処理後で結晶化度を落としたゼオライトに対して欠陥修復処理を実施することで高い結晶化度とSi/Al比を両立できることを示し、Journal of the Ceramics Society of Japan誌に論文を投稿して受理された。また、②MOR型ゼオライトに対してスチーム処理、酸処理、フッ化物処理の3つの後処理手法を逐次的に適用し、29Si MAS NMR、27Al MAS NMR(通常の1次元NMRおよびMQMAS NMR)、FT-IRの各手法により分析した。スチーム処理において既報通り脱アルミニウムおよび欠陥修復が起きていることを示したうえで、27Al MQMAS NMR結果により処理中にAl配置の変化が起こっていることを示した。また、共同研究者の協力を得て第一原理計算およびゲージ含有投影増強波法により異なるAl原子および欠陥の分布に対するNMR化学シフトをシミュレーションして実験結果と比較することにより、27Al MQMAS NMR結果の変化がAl配置変化に対応していることを裏付け、またAl原子が隣接する欠陥に移動しているような変化が発生していることを示した。フッ化物処理においては既報で示されている欠陥修復効果に加えて骨格外Al種のゼオライト骨格への再挿入が起こったことを示した。本研究の成果は英文論文誌に投稿して査読中である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Dealumination of RHO zeolite by acid treatment and recrystallization with organic pore filler2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Tatsushi、Iyoki Kenta、Yanaba Yutaka、Okubo Tatsuya、Wakihara Toru
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 132 ページ: 45~49

    • DOI

      10.2109/jcersj2.23156

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dealumination of RHO zeolite via acid treatment and recrystallization2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsushi Yoshioka, Kenta Iyoki, Tatsuya Okubo, and Toru Wakihara
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Porous Materials and their Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] RHO型ゼオライトの酸処理と再結晶化による脱アルミニウム2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡 達史・伊與木 健太・佐野 庸治・大久保 達也・脇原 徹
    • 学会等名
      化学工学会第54回秋季大会
  • [学会発表] 細孔充填有機化合物を用いたゼオライト骨格のアルミニウム原子およびシラノール種の制御2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡達史
    • 学会等名
      2023年度材料システム工学討論会
  • [学会発表] Dealumination of RHO zeolite via acid treatment and recrystallization2023

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka, K. Iyoki, T. Okubo, and T. Wakihara
    • 学会等名
      International Symposium on Porous Materials 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機細孔充填剤の構造安定化効果を用いた小細孔ゼオライトの脱アルミニウム2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡 達史・伊與木 健太・大久保 達也・脇原 徹
    • 学会等名
      第39回ゼオライト研究発表会
  • [学会発表] 後処理によるゼオライト骨格のAl原子および欠陥の同時制御2023

    • 著者名/発表者名
      藤川優希・吉岡達史・伊與木健太・大窪貴洋・大久保達也・脇原徹
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2024年会

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公開日: 2024-12-25  

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