高耐久性ゼオライトの合成と応用
大学院先進理工系科学研究科 津野地 直 助教産業分類 ： 化学工業
産業分類 ： 化学工業
アピールポイント
● 構造欠陥のないゼオライトを合成するゼオライト水熱転換法の開発
● オリゴマーの秩序構造を制御する多段階のゼオライト合成ゲルの調製
● リン含有鋳型を用いたリン修飾ゼオライトへの合成
アピールポイント
● 構造欠陥のないゼオライトを合成するゼオライト水熱転換法の開発
● オリゴマーの秩序構造を制御する多段階のゼオライト合成ゲルの調製
● リン含有鋳型を用いたリン修飾ゼオライトへの合成
研究者のねらい
ゼオライトは触媒、吸着材として広く使用されている多孔質材料であるが、高温や水蒸気存在下などの過酷な条件下ではその構造が崩壊し、性能を発揮することができなかった。本シーズでは独自合成法の適用により、ゼオライトの耐久性を向上させることに成功し、排ガス浄化やアルコール転換反応における高い触媒耐久性を見出している。
研究内容
一般的なゼオライトの合成は、形成に適さない中間体を経由し、非効率な結晶成長をするために、構造欠陥が生じ、これがゼオライトの耐久性を低下させていた。そこで、ゼオライトを分解してゼオライトを再構築するゼオライト水熱転換法および多段階で出発原料を調製するstepwise gel preparation(SGP)を開発し、合成過程の中間状態（オリゴマーの構造分布等）の意図的な制御を行うことで、効率的な結晶化を進行させ、欠損の少ない高耐久性ゼオライトを合成した。さらに、リン含有鋳型分子をゼオライト合成系に加えることで、リンが構造を安定化するリン修飾ゼオライトを作製でき、ゼオライトの著しい耐久性向上につながった。
備考
特許： 特願2016-169004, リンを含有するCHA型ゼオライトおよびその製造方法（東ソー株式会社との共願）
論文： Chem. Mater., 32 60-74, 2020; Appl. Catal. A, 575 204-213, 2019; Cryst. Growth Des., 18 5652-5662, 2018.
