2015 Fiscal Year Annual Research Report
メカノケミカル法による(M-Al)MFIゼオライトナノ粒子の合成と触媒特性
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15H04181
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
村松 淳司 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (40210059)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蟹江 澄志 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (60302767)
中谷 昌史 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80451681)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゼオライト / ジメチルエーテル / 低級オレフィン合成 / メカノケミカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
27年度は従来法を利用した 添加元素含有-アルミニウムMFI ナノ粒子合成ならびに得られた触媒を利用してジメチルエーテルからのオレフィン合成反応（DTO反応）への鉄/アルミニウム比の影響評価について行うことを目的とした。
まず、添加元素（M）として鉄を用いた 鉄・アルミニウム共含-MFI ナノ粒子の合成を行った。前駆体調製条件を検討した上で、前駆体の鉄/アルミニウム 比を広範に変化させ、他の合成薬品とともに水熱合成法を用いることで鉄・アルミニウム共含-MFI（(Fe,Al)-MFI） ナノ粒子 を合成した。得られた (Fe,Al)-MFI の 鉄/アルミニウム 含有比について評価したところ、ほぼ組成比通りの 鉄/アルミニウム 比となっていることが確認された。ジメチルエーテルから低級オレフィンを合成する際の触媒として、調製した (Fe,Al)-MFI ナノ粒子を用いてその活性と選択性を評価した。ジメチルエーテルからオレフィンを合成する際の活性があることが確認され、鉄/アルミニウム比を変化させることで、得られるオレフィン種の存在比率を変化させられることを確認した。触媒寿命については、ナノサイズ化による触媒表面のコーク生成が抑制（もしくは堆積速度の低下）により、長くなることが確認されていたが、Fe、Al の共導入によりさらなる触媒寿命の向上が確認された。とりわけ Fe 量の多いサンプルにおいて長寿命化が進むことが確認された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していたように、Fe, Al の共導入に成功し、また、その活性ならびに触媒寿命についても良好な結果を得られているため、進捗状況については、順調に進展しているものと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は昨年度得られたサンプルの詳細な構造解析を行う。その後、水熱合成法で利用した条件を基に、メカノケミカル法を利用して安価な前駆体を出発物質として用いた付加価値の高い材料合成法開発へ結び付けていく。また得られた(M,Al)-MFIの触媒活性評価を行い、従来法との比較を行う。
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