2019 Fiscal Year Annual Research Report
ゼオライトナノシート凝集体の構造的柔軟性を利用した新規担持触媒の創出
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17H03449
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
荻野 勲 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60625581)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩村 振一郎 北海道大学, 工学研究院, 助教 (10706873)
向井 紳 北海道大学, 工学研究院, 教授 (70243045)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 化学工学 / 反応・分離 / 触媒・化学プロセス / ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ゼオライト層状前駆体の層間から構造規定剤を抽出除去する手法を発展させ，この手法によって得られた２Ｄゼオライトナノシート凝集体から，ゼオライト微細孔内にsub-nmサイズの金属微粒子が固定化された担持触媒を合成することを目的としている。本年度は，金属前駆体のアンカー効果を示すアミノアルコールの種類，Pt錯体に対する投入量，Pt錯体の投入タイミング，担持触媒の熱処理条件，担持触媒の分析，エチレンの水素化による反応試験を中心に行った。その結果，特にアミノアルコールの選択と担持触媒の熱処理条件を調節することで目的とするsub-nmサイズのPt微粒子が包含された触媒を合成できることを確認した。また，特定のアミノアルコールを用いた場合に担持Pt種の分散度合いが高くなること，またエチレンの水素化反応速度が顕著に高くなることを見出した。
＜アミノアルコールの種類，投入量，投入タイミング＞アミノ基間の炭素数が２もしくは３，分子あたりのアミノ基とヒドロキシル基の数が異なる７種類を評価した。アミノアルコールはPt錯体に対し，モル比で１．２倍もしくは５００倍量を極性溶媒に投入して抽出処理時に用いた。またアミノアルコールを含有した極性溶媒で抽出処理を行ってからPt錯体を導入する方法と，あらかじめPt錯体を溶解した溶液で抽出と金属種導入する方法を比較した。
＜担持触媒の分析＞固体NMRを用いた分析において，アミノアルコールと欠陥部位との反応が示唆された。
＜担持触媒の熱処理条件＞昇温速度，雰囲気ガス，加熱シーケンスについて検討を行った。その結果，酸化性雰囲気での加熱処理条件に課題が見いだされた。
＜反応評価＞担持金属触媒のテスト反応としてエチレンの水素化を行ったところ，特定（２種類）のアミノアルコールを用いて調製した触媒が他の触媒に比べ顕著に高い活性を示した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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