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2015 年度 実績報告書

Rational control over aluminum sites in zeolite frameworks by a combined theoretical and experimental approach

研究課題

研究課題/領域番号 26889022
研究機関東京大学

研究代表者

CHAIKITTISILP W.  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70732048)

研究期間 (年度) 2014-08-29 – 2016-03-31
キーワードゼオライト / ナノ空間材料 / 骨格エネルギー
研究実績の概要

In this research project, design and synthesis of zeolites having Al atoms at the desired positions have been carried out by a combined theoretical and experimental approach. To understand the energy barriers for controlling Al distributions in zeolite, the energetics of (alumino)silicate zeolites with 209 existing framework topologies at six different Si/Al ratios were evaluated systematically using molecular mechanics. More than 43,000 initial structures were generated to give comprehensive views of the energetics of zeolites. It was revealed that the relation between the relative framework energies versus the Al contents varies in accordance with the framework topologies, suggesting that the relative stability of zeolites depends not only on the framework topologies, but also on the substituting contents of Al. For particular framework topologies at the same Al contents, in addition, comparisons between random and specific distributions of Al showed that zeolite with Al at a particular T site is energetically more stable than those with random distributions, but other T sites are rather unfavorable, suggesting the inherent influences of the Al locations. The results coincide well with the structural knowledge obtained experimentally. With the characteristically narrow range of framework energy, the contents and locations of Al in the zeolite frameworks likely have a certain preference that may reflect the range of chemical compositions, the Al distributions, and consequently the physicochemical properties of realizable aluminosilicate zeolites.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015

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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Highly nanoporous silicas with pore apertures near the boundary between micro- and mesopores through an orthogonal self-assembly approach2015

    • 著者名/発表者名
      Koki Muraoka, Watcharop Chaikittisilp, Yutaka Yanaba, Takeshi Yoshikawab、Tatsuya Okubo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 51 ページ: 10718-10721

    • DOI

      10.1039/c5cc02801a

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ゼオライト骨格構造及びアルミニウム含有量・位置の骨格エネルギーへの影響2015

    • 著者名/発表者名
      村岡恒輝・Watcharop Chaikittisilp・大久保達也
    • 学会等名
      第31回ゼオライト研究発表会
    • 発表場所
      とりぎん文化会館(鳥取県鳥取市尚徳町)
    • 年月日
      2015-11-26 – 2015-11-27
  • [学会発表] A Molecular Mechanics Study of the Zeolites with Uniform and Random Al Distributions2015

    • 著者名/発表者名
      Koki Muraoka, Watcharop Chaikittisilp, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      2015 AIChE (American Institute of Chemical Engineers) Annual Meeting
    • 発表場所
      ソルトレイクシティ(米国)
    • 年月日
      2015-11-08 – 2015-11-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Computational Evaluation of Aluminosilicate Zeolites: Effects of Framework Topology and Aluminum Content on Framework Energy2015

    • 著者名/発表者名
      Koki Muraoka, Watcharop Chaikittisilp, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      38th BZA (British Zeolite Association) Annual Meeting
    • 発表場所
      チェスター(英国)
    • 年月日
      2015-07-26 – 2015-07-31
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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