奨励賞(千代田化工建設賞)
複合化による新しいゼオライト系物質の合成に関する研究
山本 勝俊殿(東北大学多元物質科学研究所 助手)
山本氏は,これまで一貫してミクロ・メソ多孔体の有機‐無機ハイブリッド化あるいは金属‐メソ多孔体ハイブリッド化などの,「複合化」された規則性多孔体の合成について精力的に研究してきている。異質の構造要素を独自の手法により複合化することで,相乗的な機能の向上を図る点が同氏の研究の大きな特徴である。
顕著な成果として,まず有機‐無機ハイブリッドゼオライト(ZOL)の合成が挙げられる。ZOLは,結晶性ミクロ多孔体の骨格に有機基を組み込んだ初めての成功例であり,独創性は極めて高い。有機とのハイブリッド化によって疎水性が大きく向上したことと,有機部分の修飾による誘導化の可能性が広がった点で実用的に価値がある。本研究の過程では,予期されていなかったケイ素‐炭素結合の開裂などの新しい化学現象が観測されており,精密解析によって化学的に妥当な説明をつけたという点で学術的にも高く評価される。総合的に非常に優れた成果として,Science誌への掲載につながっている。
また,水素化ホウ素ナトリウムを用いた「液相還元析出法」を用いた複合化により,メソポーラスシリカの内表面に,貴金属でなく卑金属を高分散させることに初めて成功している。この方法が規則性多孔体に応用されたのは初めてである。ここでは金属はニッケルのみであるが,他の金属へも展開できる可能性を秘めた方法で,学術的にも実用的にも価値が高い。
さらに,メカノケミカル法による固相複合化法の開発にも成功している。ここでは,シリカとチタニアを固相で混合するだけで,4配位チタンを生成させることができるという,極めて有意義で興味深い事実が見出されている。これを基に,チタノシリケート型ゼオライトの代表格であるTS-1(MFI構造)を効率よく合成することに成功している。実用的に大きなポテンシャルを有する成果と考えられる。
以上の研究成果は,石油化学分野およびエネルギー・環境分野での触媒設計に多大な貢献をするものと判断され,本会表彰規程第12条に該当するものと認められる。
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