学会賞（表彰規程第3条1項に該当するもの）[学術的]

ゼオライト触媒の酸性質と形状選択性発現に関する研究

　

　丹羽氏は，ゼオライト触媒の酸性質の測定，およびシリカ化学蒸着法を利用する形状選性発現に関する独創的な研究を行い，数多くの成果を挙げている。これらは，ゼオライトの固体酸性を正確に理解すること，および新しい化学プロセスの開発に資するものである。以下に同氏の業績をまとめる。
　第一は，ゼオライト酸性質の測定に関する研究である。アンモニア昇温脱離法によるゼオライト酸性質測定は多くの研究者により試みられているが，測定中にアンモニアの再吸着が起こることなどから解析は容易でなかった。丹羽氏は吸着脱離過程を詳細に解析し，測定中のアンモニアは吸着平衡にあるとしたアンモニア昇温脱離の基礎式を導き，酸強度の指標となる吸着熱を測定できるようにし，酸量と酸強度を正確に決定する方法を確立した。さらに，赤外線分光法を組み込む昇温脱離法の改良を行い，ゼオライト触媒に含まれている最も重要な活性サイトであるブレンステッド酸点を正確に解析し，ブレンステッド酸点の発現機構とその物理化学的特徴を明らかにしている。これらの研究成果は，ゼオライトのみならず他の酸化物などの固体酸性を正確に理解するために有用であり，固体酸触媒の開発の手助けになるであろう。
　第二は，ゼオライト触媒の形状選択性発現に関する研究である。形状選択性を発現させるためにさまざまな方法が提案されているが，丹羽氏が見出したシリカの化学蒸着法は，細孔内酸点に影響を及ぼさずにゼオライトの細孔入口径だけを精密制御できる方法である。この方法によって，パラフィンの選択的分解，分子ふるい作用による酸素と窒素の分離や各種炭化水素の分離などが可能になることを報告している。さらに，世界的に多くの研究者の注目を浴びたのは，シリカ蒸着ZSM-5を用いるトルエンのアルキル化によるパラキシレンの選択的合成である。すなわち，ZSM-5の細孔入口径を精密制御することにより，極めて高い選択性でパラキシレンを合成できることを明らかにしている。
　なお，丹羽氏の開発したシリカ化学蒸着法を応用したパラジエチルベンゼン合成が海外で工業化されている。ゼオライト触媒の特長は，強い酸性と分子に近い大きさの細孔を有するゆえに発現する形状選択性である。丹羽氏の研究はゼオライトのもつこの二つの重要な性質に関係したものであり，ゼオライト触媒の開発を学術的な面から支えているといえる。
　以上のように丹羽氏は，ゼオライト触媒の酸性質と形状選択性発現に関する独創的かつ先駆的な研究を展開し，その研究業績は顕著である。よって，本会表彰規程第3条1項に該当するものと認められる。

 

｜表彰｜平成19年度表彰受賞者一覧｜ページへ