2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノレベルでのゼオライト生成機構の解明に基づく新規マイクロポーラス材料の創出
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15360426
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大久保 達也 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (40203731)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小倉 賢 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50298155)
小原 真司 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (90360833)
横井 俊之 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手
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| Keywords | ゼオライト / 核生成 / 結晶成長 / 放射光 / 高エネルギーX線回折 / 小角X線散乱 / in situ測定 / 前駆体 |
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| Research Abstract |
本研究においては、様々なin situ計測手法を駆使することにより、ゼオライトの核生成-結晶成長過程の原子レベルでの解明を進める。最終年度である本年度は引き続きメカニズムの解明を検討するとともに、新規合成プロセスの検討、新規構造体の創出の研究を開始する。
生成機構の解明に関しては、Si/Al=1であるLTA型ゼオライトとLSX型ゼオライトの合成におけるアルカリ金属のはたす役割に着目した。これまでに様々な検討を進めてきていたが、HEXRDを用いることにより、アルカリ金属の役割を明確にすることに成功した。また3員環を含むジンコシリケートの合成に関しては、VPI-7とVPI-9に着目した。主としてラマン分光法を用いることにより、ヘテロ原子であるZnが3員環の形成に関与し、アルカリ金属の違いにより最終的に異なる構造にアセンブルされることを明らかにすることができた。またin situ SAXS測定より、LTA型ゼオライトとFAU型ゼオライトの核生成-結晶成長の結果を再度検討し、前駆体生成からマイクロメーターの結晶成長に至る全体像を提案した。
流通型の反応装置への展開のための基礎実験として、反応の途中で異なるカチオンを添加する実験を検討し、VPI-7とVPI-9の合成に適用した。
更に前駆体の凝集を抑制する手段を検討し、これまでよりも格段に小さなソーダライトナノ結晶の合成に成功した。従来のナノ結晶合成では構造規定剤の添加が不可欠であったが、有機物を添加することなく、ナノ結晶の高濃度合成を達成することに成功した。
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