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【特集】ゼオライト触媒の開発最前線

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特集にあたって
Introduction

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ゼオライトに担持したPtとFeによるプロパン脱水素反応
Propane Dehydrogenation over Pt and Fe Loaded on Zeolite

　筆者らは新たなプロピレンソースとして注目されているプロパン脱水素反応に対して, ゼオライト上に共担持されたPtとFeが優れた触媒特性を示すことを最近見出した。これはゼオライトにPtをFeと共にイオン交換することで, 高温下でのPtのシンタリングが抑制され, 高分散性が維持され, この高分散に担持されたPt, Fe種が活性・選択性・耐久性に優れた触媒性能を発揮するためと考えている。

【目次】
1. はじめに
1.1　プロパン脱水素の意義
1.2　既往のプロパン脱水素用触媒
1.3　金属担持ゼオライト
2. プロパン脱水素に対するPtFe/ゼオライトの触媒特性
2.1　PtFe/*BEAの優れたPDH活性
2.2　触媒のキャラクタリゼーション
3. おわりに

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MCM-68触媒の希土類修飾による耐久性の向上
Enhancement of Durability of MCM-68 Catalyst by Modification with Rare-Earth Species

　プロピレン製造用触媒として有望な多次元大細孔ゼオライトMCM-68を, 脱アルミ後に800℃で焼成すると結晶性が著しく低下し, 触媒活性が低下する。しかし, 脱アルミMCM-68をCe修飾すると, 安定性が向上した。Ce修飾後に800℃焼成を経ると, DTO反応に有効な長寿命触媒が得られ, プロピレン収率が46%にも向上した。

【目次】
1. はじめに
2. トポロジーの選択
3. ポスト処理としての希土類修飾
3.1　希土類修飾による熱安定性の向上
3.2　希土類修飾前後の物性の変化
4. DTO反応に対する触媒性能
5. おわりに

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骨格内Al分布を制御したゼオライト触媒の開発
Development of Zeolite Catalysts with the Distribution of Al Atoms in the Framework Controlled

　ゼオライトのシリカ骨格にヘテロ原子を導入することにより, 触媒能, イオン交換能を発現させることができる。これらの機能はヘテロ原子の種類と導入量に大きく依存する。最近になりゼオライト細孔内のヘテロ原子の位置・分布も重要であることが見出されている。MFI型, ならびにCHA型アルミノシリケート型ゼオライトにおける, 骨格内Al原子の位置・分布に関する筆者らの最近の研究成果を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. Al分布の異なるZSM-5の合成
2.1　骨格内Al原子の分布制御
2.2　パラフィンの接触分解活性に基づく骨格内Al原子分布の評価
3. Al分布の異なるZSM-5の触媒特性
4. CHA型ゼオライトの骨格内Al分布制御
5. おわりに

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金属錯体固定化メソポーラス有機シリカによる二酸化炭素の光還元
Photocatalysis for Carbon Dioxide Reduction Using Metal Complexes-Immobilized Periodic Mesoporous Organosilica

　ビピリジンを架橋有機基としたメソポーラス有機シリカの細孔表面上に, CO2還元光触媒のRe(bpy)(CO)3Clとレドックス光増感剤の[Ru(bpy)3]Cl2を共存固定した。還元剤存在下, 光照射によって細孔表面上でRu錯体からRe錯体への電子移動が起こり, CO2還元光触媒反応が効率的に進行することを見出した。

【目次】
1. はじめに
2. 固定化Re錯体によるCO2還元反応
3. レドックス光増感剤を固定した光触媒系
4. おわりに

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複合型ゼオライト系触媒の開発とナフサ接触分解反応プロセスへの適用
Development of Zeolite-Based Composite Catalysts and Their Application to Catalytic Naphtha-Cracking Process

　当社では新しいOn-purposeプロピレン製造法の確立を目指して, 固定床型ナフサ接触分解反応プロセスの研究開発を実施している。独自開発の複合型ゼオライト系触媒は, 高いプロピレン選択性と優れた耐コーキング性を有し, 省エネルギー型のオレフィン製造を可能とする。本稿ではゼオライト触媒の優れた特性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. Fe-Ga-Al-MFIゼオライトの特徴
3. 複合型ゼオライト系触媒を用いる固定床ナフサ接触分解の工学的特性
4. まとめ

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ゼオライトを用いた化学品製造プロセスの新展開
Application of Zeolites for Novel Chemical Processes

　日本の化学産業においては付加価値付与による高収益戦略が主流であるため, 化学原料に重きを置くような戦略は一般的には取られていないが, Shale革命以降の天然ガス(LNG)の低価格化(石油に対するエネルギー単価比較), 気候変動に伴う低CO2排出技術の必要性という観点から, 世界的に見れば新しい局面に入りつつあると考えるべきだろう。そうした観点で, これまで筆者らが開発してきた, あるいは開発中のゼオライトを用いた新しい化学品製造プロセスについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. メタノールのオレフィンへの転換(MTO)触媒関連プロセス
2.1　DTPプロセス
2.2　超スチーム耐久性ゼオライトを用いた高温MTOプロセス
3. オレフィンのInterconversion
4. CO2を酸化剤としたアルカン脱水素反応
5. ゼオライト膜を用いた反応分離
6. おわりに

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[連載]紫外可視高次微分スペクトル―光反応性材料への新しいアプローチ―

第9章　バックグラウンド補正を要する光反応系の非破壊的解析
Chapter 9　Non-Destructive UV-VIS Spectral Analysis of Photochemical Behavior of Materials by Cancellation of Background

　高次微分スペクトル解析の強みは, 光散乱などのバックグラウンドが著しい材料の光反応挙動解析にある。白濁フィルム, ポリマー懸濁溶液, 水中微分散分子結晶および短波長光吸収マトリックスにおける光反応挙動の具体例を紹介する。

【目次】
1. 高次微分スペクトル解析が効果的な領域
2. 貧溶媒中でのアゾベンゼンポリマーのスペクトル特性
3. 貧溶媒中でのアゾベンゼンポリマーの光異性化反応挙動
4. 水性エマルジョン薄膜の光反応挙動
5. バックグラウンド補正によるジアリールエテンフォトクロミック反応の検討
6. まとめ

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[ケミカルプロフィル]
ゼオライト(Zeolite)
モリブデン化合物(Molybdenum)

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[ニュースダイジェスト]
・海外編
・国内編