目次
高機能ゼオライトの最新技術 普及版 （新材料・新素材シリーズ）
- 馬場俊秀（監修）
-
第1章 ゼオライトの種類と特性
1 はじめに
2 細孔構造からみたゼオライトの種類
3 ゼオライトの特徴
3.1 ゼオライトの細孔構造
3.2 イオン交換と細孔入り口径
3.3 分子ふるい作用と形状選択性
3.3.1 分子ふるい効果
3.3.2 触媒反応場における形状選択性
4 ゼオライト触媒としての特徴
4.1 酸性と触媒作用
4.2 ゼオライトの酸性の発現とその触媒作用
4.3 二元機能触媒作用
4.3.1 水素化分解反応
4.3.2 芳香族化反応
4.4 アルカリ交換ゼオライトの塩基性と触媒作用
第2章 ゼオライト材料の分析技術
1 ゼオライトの構造解析―粉末X線構造解析―
1.1 はじめに
1.2 粉末構造解析の手順
1.3 指数付け(格子定数と空間群の推定)
1.4 パターン分解と積分強度抽出
1.5 位相解析による原子座標の探索
1.6 構造精密化
1.7 EDトモグラフィーとPXRDのコンビネーション
2 固体NMRによるゼオライトの構造解析の進展
2.1 はじめに
2.1.1 NMRの基礎
2.1.2 固体NMRと溶液NMRの違い
2.1.3 固体NMRの測定手法
2.2 多孔体材料への応用
2.2.1 ゼオライト骨格内Alの算出:29Si MAS NMR
2.2.2 Alの存在状態:27Al MAS NMR
2.2.3 脱Al過程のゼオライト骨格内の構造変化:27Al MAS,29Si MAS NMR
2.2.4 有機無機ハイブリッド型材料の構造解析:13C CP/MAS,29Si MAS NMR
2.2.5 プローブ分子を用いたゼオライトの酸強度の見積り:31P MAS NMR
2.2.6 メタロシリケートの構造解析 119Sn MAS NMR
2.2.7 AIPO, SAPO(-34)系材料の構造解析:29Si,31P,27Al MAS NMR
2.3 ゼオライト細孔内のAl分布の解明にむけて
2.4 おわりに
3 酸性質の測定
3.1 固体酸性質
3.2 アンモニア昇温脱離(TPD)法
3.3 測定された酸量と酸強度
第3章 ゼオライト合成の最新研究
1 ゼオライト合成技術に関する国内外の研究・開発動向
1.1 はじめに
1.2 新規構造ゼオライト
1.3 有機構造指向剤
1.3.1 リン系有機構造指向剤
1.3.2 複数種の有機構造指向剤を用いた合成
1.3.3 有機構造指向剤を用いない合成
1.4 合成手法
1.4.1 ゼオライトを原料とした合成
1.4.2 層状シリケートからのゼオライト合成
1.4.3 溶媒
1.4.4 連続合成
1.4.5 ハイスループット合成
1.4.6 仮想構造データベース
1.5 ゼオライト物性の制御
1.5.1 異種元素の導入
1.5.2 アルミニウム位置の制御
1.5.3 光学活性
1.5.4 微細結晶
1.5.5 ナノシート
1.6 まとめ
2 ナノサイズゼオライトの合成と応用
2.1 はじめに
2.2 ナノサイズゼオライト
2.2.1 ナノサイズゼオライト合成
2.2.2 エマルション法によるナノサイズゼオライト合成
2.3 ナノサイズMFIゼオライトによる低級オレフィン合成反応
2.3.1 アセトンからの低級オレフィン合成
2.3.2 外表面酸点不活性化とオレフィン選択合成
2.4 おわりに
3 多次元細孔をもつ新型高シリカゼオライトの合成と応用
3.1 高シリカゼオライト合成の歴史的背景
3.2 MCM-68およびその類縁体の有用性
3.3 MCM-68の固体酸触媒特性
3.4 Ti-MCM-68触媒の調製と酸化触媒特性
3.5 パラ選択性のさらなる向上
3.6 おわりに
4 ゼオライト水熱転換法によるゼオライトの合成と応用
4.1 はじめに
4.2 ゼオライト水熱転換における合成条件の影響
4.3 ヘテロ元素含有ゼオライトを用いたゼオライト水熱転換
4.4 ホスホニウムカチオンを用いたゼオライト水熱転換およびNH3-SCR触媒の開発
4.5 耐酸性CHA型ゼオライトを活用したゼオライト脱水膜の開発
4.6 おわりに
5 メソポーラスゼオライト
5.1 ゼオライトにおける細孔
5.2 「粒子間」細孔を持つメソポーラスゼオライト
5.3 「粒子内」細孔を持つメソポーラスゼオライト
5.4 まとめ
6 層状ケイ酸塩からのゼオライトの合成
6.1 はじめに
6.2 層状ケイ酸塩
6.3 層状ケイ酸塩の層間縮合によるゼオライト合成
6.3.1 層状ケイ酸塩の直接焼成によるゼオライト化
6.3.2 層状ケイ酸塩へのインターカレーション反応を介したゼオライト化
6.4 層状ケイ酸塩の規則的な表面反応を用いたミクロポーラス物質の合成
6.4.1 層状ケイ酸塩のシランモノマーとの反応を利用した層間架橋によるミクロポーラス物質の合成
6.4.2 金属種を用いた層間架橋によるミクロポーラス物質の合成
6.4.3 層状ケイ酸塩の有機架橋型シランを用いた層間架橋によるミクロポーラス物質の合成
6.5 おわりに
7 機械加工可能なゼオライトバルク体
7.1 はじめに
7.2 ZSM-5バルク体
7.3 モルデナイトバルク体、カンクリナイトバルク体
7.4 おわりに
8 2Dゼオライト(ゼオライトナノシート)の合成
8.1 はじめに
8.2 層状ゼオライト前駆体から2Dゼオライト合成
8.2.1 MWW型2Dゼオライト合成
8.2.2 FER型2Dゼオライト合成
8.3 3Dゼオライトから2Dゼオライト合成
8.4 2Dゼオライトの直接合成
8.4.1 新しい構造規定剤を利用した2Dゼオライトの直接合成
8.4.2 Intergrowthを利用した2Dゼオライトの直接合成
8.5 おわりに
第4章 ゼオライト利用の最新研究
1 ゼオライトを用いた酸素濃縮技術
1.1 はじめに
1.2 酸素PSAとは
1.3 酸素PSAプロセスの概要
1.3.1 機器構成
1.3.2 運転プロセス
1.3.3 吸着剤
1.3.4 酸素PSAの特徴
1.4 酸素PSAに用いられる吸着剤の進化とプロセス改良の歴史
1.5 当社の最新式酸素PSAシステムについて
1.5.1 2塔式酸素PSA
1.5.2 1塔式酸素PSA
1.5.3 その他
1.6 高純度酸素用吸着剤
1.6.1 Ag-Liゼオライト
1.6.2 ペロブスカイト酸化物
1.7 おわりに
2 ゼオライト水蒸気吸着材
2.1 はじめに
2.2 吸着ヒートポンプの原理と求められる吸着材の特性
2.3 アルミノフォスフェート(AlPO)系ゼオライトの特徴
2.3.1 AlPO系ゼオライト
2.3.2 構造,ヘテロ原子の吸着特性にあたえる影響
2.4 水蒸気吸着材AQSOA®の特徴
2.4.1 AQSOA®の吸着特性
2.4.2 吸脱着繰り返し耐久性
2.4.3 スケールアップ合成
2.5 吸着ヒートポンプ(AHP)への応用
2.6 おわりに
3 ゼオライトシートを用いた水質浄化
3.1 はじめに
3.2 ゼオライトシート(機能紙)
3.2.1 概要と特徴
3.2.2 耐久性
3.3 湖沼などの富栄養化対策
3.3 湖沼などの富栄養化対策
3.3.1 吸着特性
3.3.2 応用例(水域浄化フェンス)
3.4 放射性セシウム対策
3.4.1 吸着特性
3.4.2 ろ過特性
3.4.3 応用例(除染用フレコンバッグ)
3.5 おわりに
4 ゼオライトによる放射性セシウム及びストロンチウムの除去
4.1 東日本大震災のアクシデントでのゼオライトの利用
4.2 ゼオライトのイオン交換能力
4.3 Cs吸着剤
4.4 Sr吸着剤の開発
4.5 耐放射線性
4.6 Csの安定固化
4.7 同時吸着剤
4.8 その他の核種吸着剤
4.9 ゼオライトのセシウム固定化への利用
4.10 おわりに
5 合成ゼオライトの触媒としての利用
5.1 はじめに
5.2 ゼオライトを用いた工業化プロセス
5.3 石油精製触媒
5.3.1 FCC触媒
5.3.2 水素化分解
5.3.3 アルキレートガソリン
5.3.4 FT合成の二量化プロセス
5.3.5 MTGプロセス
5.4 石油化学触媒
5.4.1 ナフサの接触分解
5.4.2 低級オレフィンの分解によるプロピレンの合成
5.4.3 メタノールから化学品原料の製造
5.4.4 芳香族
5.4.5 エチレンからプロピレン
5.4.6 p-キシレン
5.4.7 アルキル化
5.4.8 酸化反応
5.4.9 水和反応
5.5 ファインケミカル
5.5.1 クロロトルエンの異性化
5.5.2 ダマンタンの合成
5.5.3 ジエタノールアミン
5.5.4 ピリジンの合成
5.5.5 ベックマン転位反応
5.6 その他の反応
5.6.1 メタンからベンゼン
5.6.2 ハロゲン化メタンからプロピレン
5.6.3 クロロメタンからエチレン
5.6.4 カルボニレーション
5.7 おわりに
6 ゼオライト触媒内の拡散と反応活性
6.1 はじめに
6.2 ナフサ関連物質接触分解反応におけるゼオライトの反応工学的触媒設計
6.3 MFI型ゼオライト結晶内におけるヘキサンの拡散機構
6.3.1 ゼオライト結晶内拡散係数測定
6.3.2 MFI型ゼオライト結晶内におけるヘキサンの拡散係数
6.3.3 コーク析出MFI型ゼオライト結晶内におけるヘキサンの拡散機構
6.4 おわりに
7 ゼオライトを利用した光触媒反応
7.1 はじめに
7.2 ゼオライト担持酸化チタン光触媒
7.3 シングルサイトTi光触媒
7.4 金属イオン光触媒
7.5 金属錯体光触媒
7.6 おわりに
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