早稲田大学 理工学術院総合研究所 Research Institute for Science and Engineering

規則性ナノ空間の化学

規則性ナノ空間の化学
Chemistry of Ordered Nano-space

  • 研究番号:17L02
  • 研究部門:テクノロジー系
  • Research Section:Technological Research Section
  • 研究種別:長期大型プロジェクト研究
  • 研究期間:2017/04/01~2023/03/31

代表研究者

代表研究者

松方 正彦 教授
MATSUKATA, Masahiko Professor

先進理工学部 応用化学科
Applied Chemistry

URL:http://www.matsukata-lab.jp/

年次報告

研究概要

エネルギー・化学関連の産業における省エネルギー化、高効率化は、COP21のパリ協定の発効によって、待ったなしの極めて重要な課題である。化学産業において中核をなす触媒反応プロセスと蒸留分離はエネルギー多消費プロセスであり、様々な省エネルギー化技術が実用化されているが、その省エネルギー効果についてはほぼ飽和状態である。また、シェールガス・オイル等新しい化石資源の台頭、新エネルギーへの展開には、新しい原料転換技術と環境浄化技術の開拓を目指した新規触媒反応が必要とされている。さらには、ファインケミカルズや製薬においても、E-factorの大きい、すなわち製品の製造量に対して廃棄物の量が桁違いに大きい製造プロセスが依然として用いられており、反応の高効率化は必須の課題である。本研究では、規則性ナノ空間の特異性を活用し、新規触媒プロセス環境技術の開発、および分離工程の大規模な省エネルギー化を達成するため、分子サイズによる分子の識別を可能とするゼオライトをはじめとした規則性ミクロ多孔体材料を用いて、新規触媒と膜分離技術の研究開発を行うことを目的とする。ゼオライト合成と修飾の化学を基盤とし、新規触媒および分離膜に適したゼオライトの合成技術開発および、高活性選択性を有するゼオライト触媒、高透過率・安定性を併せ持つゼオライト膜の開発を行う。また、反応と分離を一体化させて製造プロセスの高効率化を目指すメンブレンリアクターについても研究開発を進める。当該研究期間においては、様々な細孔構造と組成を有するゼオライトの合成手法と、合成された触媒の触媒性能、および膜の構造と透過分離性能の評価手法に関する学理の構築を目指すとともに、技術の社会実装を目指したプロセス開発を国家プロジェクトを中心とした産学連携によって推進する。

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