国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

　まず、触媒とは何かを知るため、触媒の３つの機能（活性、選択性、安定性）について実例を挙げて説明する。次にゼオライトなどの多孔性物質について、構造・調製法・分析法などを述べ、ゼオライトの「分子ふるい作用」と「カチオン交換作用」について解説する。一方金属間化合物についてはまず、通常の合金との違いを述べ、形状記憶、超伝導、水素吸蔵などの特異なバルク特性について解説する。さらに金属間化合物のナノサイズ微粒子の調製法およびそれが様々な反応にに優れた活性・選択性をもつことを説明する。

到達目標

　触媒の基本的機能である活性・選択性・寿命について理解する。ゼオライトおよび金属間化合物の構造・調製法および物性を学び、ナノ粒子の表面に関する理解を深める。さらに、これらのナノ粒子が有する純金属とは異なる触媒作用を理解すること、および特定の化学反応のみを加速するために必要な表面の構造・物性についての知見を得ることを目標とする。
【テーマ】　本講義では，前半ではゼオライトを例として固体酸の発現機構、ブレンステッド酸点の構造、カチオン交換作用、酸触媒による有機分子の反応などを学び、後半では金属間化合物の構造、物性、ナノ粒子合成法および水素化脱水素反応、酸化還元反応などに対する触媒作用を純金属と比較しながら学ぶ。

キーワード

　触媒、ゼオライト、金属間化合物、合金

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

　スライドによる説明。

授業計画・課題

教科書

特になし

参考書、講義資料等

小野・八嶋編『ゼオライトの科学と工学』講談社
スライドを印刷した資料を毎回配布

成績評価の基準及び方法

ゼオライトあるいは金属間化合物についての最近の論文を読み、レポートを作成する。論文の研究内容を正しく理解しているかおよび重要なポイントを簡潔に説明できているかを評価する。

関連する科目

• CHM.B335 ： 固体化学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

2014年度に行った固体触媒化学特論の内容を引き継ぎ復習するとともに、最近の研究に焦点を当てた新しい内容も取り入れた講義を行うため、2014年度固体触媒化学特論を履修し単位を取得できなかった者のみを対象とする。