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

机械力化学法合成含异金属沸石及其应用

• 批准号: 15J07161
• 负责人: 飯田 剛之
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07161/
• 关键词: ゼオライト; 二体分布関数; 触媒; ヘテロ金属; ルイス酸; 貴金属代替材料; 固体触媒; ヘテロ金属含有ゼオライト

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。

1) Analysis and application of d-PDF method for the determination of Hf content in the matrix and the introduction of Hf content in the matrix. The results of this research are as follows: PDF, structural description, crystal structure, image, crystallinity, influence, etc. Post processing method is based on Hf-beta, D-PDF, DR UV-vis, and D-PDF method. The results of the evaluation are shown in the following table. 2) Structural analysis and catalytic analysis of PtZn alloy in pores by d-PDF method; hydration reaction of PtZn alloy in pores; preservation of C1-Cl combination; matrix selection; and reduction of PtZn alloy in catalysts. This alloy is expected to be introduced into the pores with shape selectivity and matrix selectivity, and to be produced with catalyst. The catalyst contains MFI and Pt2+. PtZn alloy is formed in the pores and confirmed to be p-type (ClNB), 1,3-type (DMNB), and hydrated in the pores. The shape selectivity is confirmed to be p-type (ClNB), 1,3-type (DMNB), and the shape selectivity is confirmed to be p-type (DMNB). The catalyst is not selective in nature and is not selective in nature. The results of this study show that the catalyst has the same properties as those of other inorganic catalysts, and the possibility of catalyst development is examined.

项目成果

Structure-Directing Behaviors of Tetraethylammonium Cations toward Zeolite Beta Revealed by the Evolution of Aluminosilicate Species Formed during the Crystallization Process

• DOI: 10.1021/jacs.5b11046
• 发表时间: 2015-11-18
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Ikuno, Takaaki;Chaikittisilp, Watcharop;Okubo, Tatsuya
• 通讯作者: Okubo, Tatsuya

マサチューセッツ工科大学(米国)

麻省理工学院（美国）

ゼオライト細孔中におけるMoCxクラスターの調製、及びd-PDF法による構造解析とその触媒応用

沸石孔道中MoCx团簇的制备、d-PDF法结构分析及其催化应用

• 发表时间: 2017
• 作者: 飯田剛之;Manish Shetty;Yuriy Roman-Leshkov;脇原徹
• 通讯作者: 脇原徹

Preparation and characterization of Silicalite-1 zeolites with high manganese contents from mechanochemically pretreated reactants

• DOI: 10.1039/c4ta06246a
• 发表时间: 2015-03
• 期刊: Journal of Materials Chemistry
• 作者: T. Iida;Mitsutaka Sato;C. Numako;A. Nakahira;S. Kohara;T. Okubo;T. Wakihara

Sn-Si酸化物複合体からのSn-betaゼオライト合成

由 Sn-Si 氧化物复合物合成 Sn-β 沸石

• 发表时间: 2015
• 作者: Takayuki Iida;Manish Shetty;Yuriy Roman-Leshkov;Toru Wakihara;飯田 剛之・高垣 敦・小原 真司・大久保 達也・脇原 徹
• 通讯作者: 飯田 剛之・高垣 敦・小原 真司・大久保 達也・脇原 徹