| 研究概要 |
シリカ(SiO_2)担持Pt-Sn触媒を用いてエステルのモデル物質であるγ-ブチロラクトンの水素化反応を行った。Ptの担持率を5wt%一定としてSn添加量を変化させSn/Pt比の効果を検討した。触媒の粉末X線回折パターンから,Snの添加量がSn/Pt<1(モル比)の低添加領域では,Ptの金属粒子のみが観測され,PtSn合金相やSn金属あるいはSn酸化物相は生成しなかった。1<Sn/Pt<2の中間領域では,PtSnの合金相が生成し始めPtSn合金とPt金属槽の両者が共存することがわかった。Sn/Pt>2の高担持率領域では,PtSn合金のみが観測され担持したPtがほとんど合金に変換されていることがわかった。この3つの領域においてγ-ブチロラクトンの水素化反応を検討した。Sn/Pt<1の低担持領域およびSn/Pt>2の高担持領域では,ほとんど活性を示さなかった。狭い範囲ではあるが,1<Sn/Pt<2で高収率,高選択率で水素化生成物である1,4-ブタンジオールが生成した。以上の結果より,エステルの水素化反応において,PtとPtSn合金の両相が共存することが,高活性・高選択性の条件であることが示唆された。Sn以外の助触媒について周期律表でSn近傍の元素を中心に検討した。Sn近傍のAl,Ge,In,Pb,TiについてPt/SiO_2触媒に助触媒として導入しその効果を調べた。Al,Ge,Inについては,各元素添加によってPtとの合金は形成せず,Ptと分離した状態であることがわかった。Pbについては,PtPb合金を形成することがX線回折パターンより明らかとなった。しかし,Al,Ge,InおよびPbの添加によって水素化活性は低下した。これら元素は,カルボニル基を活性化するのではなく,単にPtを被覆し被毒していることがわかった。Tiの添加でのみSnと同様なγ-ブチロラクトンの水素化活性の増大がみられた。TiもSnと同じくカルボニル基の選択活性化に有効であることがわかった。
|
