| 研究課題/領域番号 |
26249118
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大久保 達也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40203731)
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| 研究分担者 |
脇原 徹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70377109)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ゼオライト / 触媒 / 材料合成プロセス / ナノ多孔性材料 |
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| 研究実績の概要 |
結晶性のミクロ多孔質材料であるゼオライトの合成には、水熱合成法が広く用いられ、得られるゼオライトは触媒、吸着剤、イオン交換剤などとして広く工業的に用いられている。しかしながら、その合成には課題も未だ多く、本研究では、主にゼオライト合成における高コスト原料（有機構造規定剤、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ－ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ Ａｇｅｎｔ、ＯＳＤＡ）や長時間の合成時間といった、工業化の際に大きな障壁となる各課題について検討を行っている。
本年度では、主に、ＯＳＤＡを全く用いないＯＳＤＡフリー法のみではなく、工業的に許容しうるコストのＯＳＤＡを用いることにより、ＯＳＤＡフリー法では合成が困難なゼオライト骨格構造や、形態制御を達成した。具体的には、テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡ）を用いたＭＳＥ型アルミノシリケートゼオライトの合成を達成した。ＭＳＥ型ゼオライトは、触媒としての応用が強く期待されながらも、合成に高価で複雑なＯＳＤＡを必要とし、合成日数も長いゼオライトであった。また、そのＯＳＤＡフリー合成は我々により報告されているが、収率が低いという課題が残されていた。これに対して、今回開発したＴＥＡを用いた合成法では高い収率と短い合成時間を両立することに成功している。さらに、シンプルな２価のＯＳＤＡを用いることによるゼオライトの形態制御、ＯＳＤＡフリー法の亜鉛含有ゼオライトへの展開、ゼオライト合成におけるアルカリ金属カチオンの役割の詳細な理解、といった成果があった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初計画にあったうち、当該年度は特にＯＳＤＡを用いながらも低コスト、高収率といった工業的に重要な点を満足させる研究の達成に進展があった。本成果により、ＯＳＤＡフリー法、ＯＳＤＡ置換法、高速合成法といった多くの選択肢が新たに生み出されていることになる。以上のことから、研究が順調に進展していると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
合成法の確立が見えてきており、今後はさらに異なる反応系への展開を主に考えている。具体的には、これまでアルミノシリケート系について主に検討していたものを、ボロシリケートやジンコシリケートといった系へ展開させることで、更に有用かつ適用範囲が広い手法として展開、確立させることができると考えている。
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