2016 Fiscal Year Annual Research Report
シード結晶添加によるゼオライト合成法・製造法の革新
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26249118
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
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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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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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Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | ゼオライト / 触媒 / 材料合成プロセス / ナノ多孔性材料 |
Outline of Annual Research Achievements |
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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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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Strategy for Future Research Activity |
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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Research Products
(11 results)