ゼオライトの触媒作用:美しい構造と化学的性質の関係

セミナー趣旨

　ゼオライトは無リン洗剤、放射性汚染水処理、排ガス処理、デシカント冷房、酸素製造、二重窓の曇り止め、重質油から高価値炭化水素、樹脂原料の合成などの分野で環境・エネルギー・資源問題の解決に貢献し、石油文明を実現させ、PETの製造法をもたらすなど、実力ある機能性物質である。その機能は細孔による形状選択性とイオン交換特性(酸性質)に由来している。近年これらの特性が精密な構造によって発現していることがわかり、具体的な応用分野に対してどのようなゼオライトを用いるべきかという指針も確立されつつある。少し昔には謎と思われたことが、簡単な知識で理解できるようになっており、新規ビジネスへの展開も急である。このようなゼオライトの機能、主に触媒作用について、基礎から解説する。

受講対象・レベル

• 本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

必要な予備知識

• 大学の共通教育(教養)課程における物理や化学の知識。
• 石油精製、地球環境問題、福島第一原発の汚染水浄化について学んでおくとより理解が深まる。
• 書籍「化学マスター講座: 触媒化学」(江口浩一編著・丸善出版・2011/6)、https://www.maruzen-publishing.co.jp/item/b293949.htmlを一読するとより理解が深まる。

習得できる知識

• 固体触媒、吸着、イオン交換の基礎知識、研究動向
• 石油精製、化学プロセス、環境浄化に関する基礎知識、研究動向
• 化学プロセスの開発に対する環境問題の影響の動向
• ゼオライトに関する基礎知識、研究動向

セミナープログラム

1. 本講義のハイライトを先取り説明
   1. 10 pmの分子構造の違いを見分けるゼオライトが、PETボトルの時代を実現した!
   2. 10 pmの原子位置の違いが、石油時代をもたらしたゼオライトの触媒活性の由来であった!
2. 固体酸触媒
   1. 背景
      a) BronstedとLewisは対立していた!?
      b)酸はどのような反応を触媒として促進するか、どのような酸がどのような反応に対して活性か
   2. 資源・環境問題を解決する固体酸触媒
      a)固体酸触媒による手品のような無廃棄物プロセス
      b)ガソリン・ナフサは原油から取りだすのではなくゼオライトを触媒とする化学反応によって創り出されている
      c)物価はゼオライトの働きで決まっている!?
3. ゼオライトおよび類縁化合物
   1. ゼオライトの用途
      a)イオン交換: 無リン洗剤、放射性汚染水浄化、熱帯魚の水槽浄化、畜産の防臭、土壌再生
      b)吸着: デシカント冷房、酸素(窒素)製造、ガス分離、二重窓の曇り止め、溶剤の脱色・脱水、鉄道模型の砂利
      c)石油精製での触媒: 軽油から高価値炭化水素、重油の水素化分解、難脱硫性化合物の分解、ベンゼン誘導体の相互転換、ナイロン・スチロール樹脂・フェノール・PET原料の合成
      d)化学工業での触媒: 廃棄物を出さない各種機能材料の製造
      e)触媒担体: メタンの高価値物質への転換、ガソリン・ディーゼル排ガスの浄化、燃料電池用オンサイト燃料製造
   2. いろいろなゼオライト
      a)ゼオライトの生成・合成
      b)昔ながらの役立つゼオライトと、芸術家が創る役立たないゼオライト類縁化合物:
      シリカライト、メタロシリケート、AlPO、SAPO、MeAPO、PCP-MOF、メソポーラス物質
      c)ゼオライトの命名は行き当たりばったり!
4. 必要な分子だけを製造するシリカ被覆ゼオライト触媒
   1. 抗体・Molecular Imprinting・PCP-MOF・・・形状選択的触媒作用を目指した失敗の歴史と、唯一の成功例: ゼオライト
   2. 化学蒸着(CVD)法によるゼオライト細孔入口径の制御
   3. シリカ被覆MFIゼオライトによるPET原料の99.7%選択合成
5. ゼオライトの酸性質と触媒機能
   1. アンモニアIRMS-TPD (赤外/質量分析-昇温脱離)法による固体酸性質の解析
   2. 各種ゼオライトの酸性質と、これらを貫く原則
   3. 触媒機能の発現機構: どのようなゼオライトを使えばどのような反応が進むか
   4. 酸性質と担体としての機能の関係

■受講された方の声(一例)
・全体的に大変興味深い内容でした。ありがとうございます。
・これまでなんとなく知っていた程度の知識をきちんと整理することができ、有意義なセミナーでした。
・全体的に、充実した内容でした。特に、酸強度とゼオライト構造に関する考察はとても勉強になりました。
などなど、ご好評の声を頂いております。

キーワード：ゼオライト，固体触媒，未利用資源の付加価値化，環境浄化，形状選択性，石油精製

セミナー講師

鳥取大学 工学部附属GSC (Green Sustainable Chemistry)研究センター
教授 片田　直伸 先生

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
　＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
　＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

※本講座は、お手許のPCやタブレット等で受講できるオンラインセミナーです。

配布資料・講師への質問等について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）。
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  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
  （全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
• 本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、
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下記ご確認の上、お申込み下さい

• PCもしくはタブレット・スマートフォンとネットワーク環境をご準備下さい。
• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております（20Mbbs以上の回線をご用意下さい）。
  各ご利用ツール別の動作確認の上、お申し込み下さい。
• 開催が近くなりましたら、当日の流れ及び視聴用のURL等をメールにてご連絡致します。

Zoomを使用したオンラインセミナーとなります

• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております。
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• Zoomアプリのインストール、Zoomへのサインアップをせずブラウザからの参加も可能です。
  ※一部のブラウザは音声（音声参加ができない）が聞こえない場合があります。
  　必ずテストサイトからチェック下さい。
  　対応ブラウザーについて(公式) ;
  　「コンピューターのオーディオに参加」に対応してないものは音声が聞こえません。

申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です

• 開催5営業日以内に録画動画の配信を行います（一部、編集加工します）。
• 視聴可能期間は配信開始から1週間です。
  セミナーを復習したい方、当日の受講が難しい方、期間内であれば動画を何度も視聴できます。
  尚、閲覧用のURLはメールにてご連絡致します。
  ※万一、見逃し視聴の提供ができなくなった場合、
  （見逃し視聴有り）の方の受講料は（見逃し視聴無し）の受講料に準じますので、ご了承下さい。
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