メカノケミカル法を利用したヘテロ金属含有ゼオライトの合成とその応用

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1)d-PDF法の骨格中サイトの中のヘテロ金属の分析への応用ゼオライト骨格中へのHfなどのヘテロ金属の導入を確認する分析手法としてDifferential Pair Distribution Function法（d-PDF法）の利用を理論的背景から検討した。これまでの実験結果からPDFによる構造の記述において同じ結晶構造を持つゼオライトを対象としても結晶性の違いなどの影響が表れてしまうことがわかった。Post処理法に依って得られたHf-betaをd-PDF、DR UV-vis並びにモデル触媒反応を用いて評価した結果、d-PDF法を用いることで骨格内及び骨格外で数オングストロームのナノクラスターを形成しているHfOx種の状態の双方を可視化することができることを示した。2)d-PDF法による細孔中の合金ナノクラスターの構造解析及び触媒応用の検討PtZn合金はクロロニトロアレーンの水素化反応においてベンゼン-Cl結合を保持し、基質選択的にニトロ基を還元する触媒として報告されており、この合金ナノクラスターをゼオライト細孔中に導入することにより形状選択性及び基質選択性を併せ持つゼオライト触媒の創製が期待される。本触媒はZn含有MFIに導入したPt2+還元することで調製した。PtZn合金ナノクラスターが細孔中で形成されたことを確認するためにp-クロロニトロベンゼン(ClNB)と1,3-ジメチル-5-ニトロベンゼン(DMNB)の競合水素化反応を行ったところ、形状選択性が確認され、またベンゼン-Cl結合を保持しつつ、ニトロ基のみを選択的に還元できるということも示された。これらのことから本触媒は基質選択性も併せ持つことが示された。この研究結果を他の無機ナノクラスター種に応用することで本研究で得られた触媒と同様もしくはそれ以上の特殊な反応特性を示すゼオライト触媒の開発の可能性が考えられる。