水素リーン合成ガスからの混合アルコール合成

• Project/Area Number: 07235206
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 辰巳 敬 東京大学, 工学部(試), 助教授 (30101108)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1995: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: メタン / 酸化 / メタノール / 合成ガス / エタノール / モリブデン

Research Abstract

水素含量の少ない合成ガスからメタノールを中心とする混合アルコールを効率よく合成する触媒の開発を行った。本年度は層状複水酸化物(LDH)の層間にモリブデン酸アニオンをイオン交換した触媒を調製し、イオン交換法の特徴を活かしてアルコール合成能に優れた触媒を開発することを目指した。Zn-Al、Ni-Al系LDHの層間にモリブデン酸を導入した物質が合成できたが、Cu-Al-LDH系では層状構造が不明確であった。LDH触媒を用いてCO水素化反応を行ったところ、Zn-Al系LDH層間にモリブデンを導入することによりCO転化率が向上し、メタノールが酸点上で二次的に脱水することによりジメチルエーテル(DME)も生成した。特にモリブデンのクラスターアニオンを用いた方が活性が高くなった。DMEを含んだ含酸素化合物全体の選択率はMoの有無にほとんど影響されなかった。Ni-Al系では炭化水素のみが得られ、Cu-Al系ではMoを導入すると、アルコールが生成しなくなり、炭化水素の生成のみが促進された。さらにメタンの直接酸化によるメタノールの直接合成もモリブデン系触媒を用いて試みた。Zn-Al系LDHをモリブデン酸でイオン交換するとホルムアルデヒドが生成するようになった。シリカ担持Mo触媒を用いたメタンの直接酸化でも収率は低いがホルムアルデヒドが得られ、細孔サイズの効果から、二次的な反応の抑制が重要であることが示唆された。