バルキーな機能材料合成のための階層構造性環境調和触媒に関する研究

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化学品、医薬品の合成に際する環境負担性の削減に不可欠な環境調和型触媒技術を確立するために、固体酸点を規則的に配置したゼオライト及びゼオライト構造を有する無機材料の合成に取り組んだ。特に、触媒として有用なベータゼオライトの微粒化技術の開発に取り組み、ベータゼオライト合成用の有機構造誘導剤(SDA)である水酸化テトラエチルアンモニウム(TEAOH)と共に、アルコキシ基を有する界面活性剤である塩化[3-(トリメチルシリル]プロピル)オクタデシルジメチルアンモニウム(ODSCI)を少量添加することにより粒子生成の制御を試みた。その結果、シリカに対して2%添加することにより50-100nmの粒径を有する均一な球状ベータゼオライトの合成に成功した。このゼオライトでは、アルミニウムがテトラヘドラルであり、ゼオライ骨格内に高分散されていることがわかった。また、広い範囲のSi/Alを有するベータゼオライトが得られた。本ゼオライトの触媒活性をp-クレゾールのイソプロピル化で検討したところ、市販のベータゼオライトに比べ高い活性を示すことがわかった。さらに、従来のメソポラース材料MCM-41,48の欠点である耐水性及び機械的強度を改良するために、メソポーラス材料とゼオライトの両方の機能を有する多孔質材料の合成を試みた。まず構造誘導剤を入れずに、所定のゲルを加熱し、ゼオライト骨格をナノポーラス前駆体を調製し、次いで、メソポーラス材料を生成させるSDAである臭化アルキルトリメチルアンモニウムを添加し、所定温度で一日間加熱した。生成したメソポーラス材料は、ゼオライト骨格を有し、1000℃での水中加熱及び5ton/cm^2加圧によっても構造の破壊が起こらないことを確認した。現在触媒活性の評価を行っている。