リン酸アルミニウムの水熱転換による多孔質結晶の創製とその触媒機能

磷酸铝水热转化制备多孔晶体及其催化作用

• 批准号: 22K04826
• 负责人: 小村 賢一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04826/
• 关键词: ゼオライト; 水熱転換法; リン酸アルミニウム; 水熱転換; 構造解析; 触媒反応

１．リン酸アルミニウムゼオライトであるAlPO-5と同じ骨格構造を持ち、ケイ素を部分的に骨格置換させたSAPO-5を親ゼオライトとして、我々が開発したizcMAP法を行ったところ新規ポーラス物質であるGAM-4の開発に成功し、学術論文投稿を行った。この研究において、ゼオライトの持つ化学組成、特にシリカとアルミナがもつ化学的親和性が導きだす現象が、我々が開発したizcMAPの結晶化機構について大きなカギとなることを見出すことができた。２．ケイ素に代わりコバルト同形置換させたCoAPO-5を用いたところ、既知ゼオライトであるAWO型ゼオライトの生成を確認した。これを焼成したところコバルト含有するゼオライトCoAPO-25の生成を確認した。これらは既知構造であるため、本研究の新規物質開発の目的から外れると考えられたが、共同研究者による詳細な結晶構造解析の結果、本手法で得られたCoAPO-25には、これまで報告されていない結晶群を持つことが解り、申請した研究計画とは異なるが、再度、詳細な物性評価を行った。その結果、これまでにない局所構造および結晶群を持つことが確認されたため、新たにGAM-5と物質名を付け、論文投稿を行った。３．我々が開発したizcMAP法について、アルカリ金属カチオン存在下による検討を行った。その結果、未だ生成物の同定はできていないが、多孔質物質ではなく、鉱物が生成していることを突き止めている。使用している親ゼオライトの化学組成を鑑みると、これら生成した鉱物は全く新しい鉱物となるので、残りの研究期間を使い、物質の同定を含め慎重に研究を行う予定である。

1.当我们使用 SAPO-5 开发的 izcMAP 方法时，我们发现一种新的多孔材料，SAPO-5 与磷酸铝沸石 AlPO-5 具有相同的骨架结构，骨架中部分取代了硅。 ，GAM-4研发成功并提交学术论文。在这项研究中，我们发现沸石的化学组成，特别是二氧化硅和氧化铝之间的化学亲和力，是izcMAP结晶机制的关键。 2.当使用用钴同晶取代硅的CoAPO-5时，确认了已知沸石AWO型沸石的生成。将其烧成后，确认生成了含钴沸石CoAPO-25。由于这些是已知的结构，因此被认为不属于本研究中开发新物质的目的，但共同研究人员进行了详细的晶体结构分析，结果发现使用该方法获得的CoAPO-25该材料含有未报道过的晶族，虽然与已提交的研究计划不同，但再次进行了详细的物性评价。结果证实该材料具有前所未见的局域结构和晶族，因此该材料被赋予了新名称GAM-5，并提交了论文。 3.我们研究了在碱金属阳离子存在下开发的 izcMAP 方法。结果，虽然该产品尚未被鉴定，但已确定它是一种矿物而不是多孔材料。考虑到所使用的母体沸石的化学成分，这些矿物是全新的矿物，因此我们计划利用剩余的研究时间进行仔细的研究，包括物质的鉴定。

项目成果

GAM-4: a novel microporous silicoaluminophosphate crystal formed by the interzeolite conversion of SAPO-5 zeolite

GAM-4：SAPO-5沸石分子筛间转化形成的新型微孔硅铝磷酸盐晶体

• DOI: 10.1007/s10934-021-01183-0
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 2.6
• 作者: Komura Kenichi;Aoki Hisakazu;Ikeda Takuji
• 通讯作者: Ikeda Takuji