なぜZSM-5は重要なゼオライトなのか？

ZSM-5とは？

(ZSM-5）

ZSM-5-ゼオライト・ソコニー・モービル-5は、合成ゼオライトである。二酸化ケイ素（Si）とアルミナ（Al）を含み、二酸化ケイ素の割合はアルミナの割合よりも重要です。ZSM-5の化学式はNanAlnSi96-nO192-16H2O（0

ZSM-5ゼオライト構造

 は、複数のペンタシルユニットが酸素ブリッジによって連結され、ペンタシル鎖を形成している。ペンタシルユニットと同様に、各10リングホールはAlまたはSiを頂点とし、各頂点間にはOが結合していると想定される。各波形のシートは酸素ブリッジによって連結され、"波形に平行に走る直線状の10リングチャネルと、シートに垂直な正弦波状の10リングチャネル "を持つ構造を形成する。

ZSM-5ゼオライトの分子構造は、よく定義された細孔とチャンネルを示している。 黄色のボールはSi、赤色のボールはOを表す。

配位四面体を示したZSM-5ゼオライトの構造。

ZSM-5ゼオライトの合成

現在、最も一般的なZSM-5の合成法は、有機およびイノラミン系での合成法、ローディング系での合成法、水熱／非水熱系での合成法の3つに分類できる。上記の方法には異なるテンプレートが含まれるが、原料（離散的なシリコンとアルミニウム源を含む）と原理は変わらない。原料の構造は、モレキュラーシーブと呼ばれる独自の細孔構造を形成するために再配列される。

この研究により、ゲル系の結晶化特性は、さまざまな有機誘導剤を用いて形成できることが示された。Van der Gaagは、6-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジアミン、1-プロパノール、1-プロピルアミン、ペンタエリスリトールがすべてこの構造の形成を促すことを示している。したがって、この場合、TPA+カチオンは、最も広い範囲のSiO2/Al2O3比でZSM-5構造の形成を強く促進するため、合成混合物の添加剤として選択される。しかし、この方法の欠点には、添加剤のコストが高いこと、腐食性があること、ゼオライトの触媒活性を利用する前に添加剤を除去する必要があることなどがある。テンプレートを使用しないゲル媒体からZSM-5ゼオライトを合成する試みも行われてきた。そして、高結晶性のZSM-5材料が得られる結果がいくつか報告されている。結晶性の高いZSM-5ゼオライトを最小限のコストで効率的に製造する試みが現在進行中である。