Development of non-noble metal-hydride catalysts for alkane dehydrogenations
Project/Area Number |
20H02518
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
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Research Institution | Kogakuin University (2022) Hokkaido University (2020-2021) |
Principal Investigator |
Maeno Zen 工学院大学, 先進工学部, 准教授 (30721154)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
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Keywords | 金属水素化物 / 表面ヒドリド / 水素欠陥 / 低級アルカン / 非酸化的脱水素 / 表面金属ヒドリド / 卑金属元素 / 典型金属元素 / 脱水素反応 / ゼオライト / 水素化物 / 金属ヒドリド |
Outline of Research at the Start |
本研究では、(i)卑金属元素の水素化物の脱水素能の発現因子と反応メカニズム、(ii)脱水素反応に有効な卑金属元素の表面ヒドリドの創成、(iii) 高効率アルカン脱水素反応を促進する革新的触媒の開発、の計画で研究に取り組む。典型元素やユビキタス元素を用いた触媒材料・機能開発を行うことで、貴金属触媒が研究対象の中心である脱水素反応に新たな設計指針を提示できる可能性を有し、新しい触媒科学の開拓と日本の化学産業界に大きく貢献できる研究である。
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Outline of Final Research Achievements |
We developed zeolite-encapsulated 13 group metal hydride catalysts for selective ethane dehydrogenation. Their local structures and relationship with selectivity/durability, and the effect of different zeolite framework were elucidated. We also studied the propane dehydrogenation catalysis of group 3 and 4 metal hydrides. Hydrogen vacancies were involved in the propane dehydrogenation using bulk metal hydrides.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
貴金属ナノ粒子触媒による高効率水素化・脱水素反応において、CaH2などの水素化物が触媒担体として有効である例がいくつか報告されてた。しかしながら、金属水素化物自体の脱水素能を網羅的に検討した研究は例がなく、機能発現因子・メカニズムの解明や触媒設計指針の提案まで行った例はなかった。本研究の達成により、触媒合成を含めた資源有効利用を実現する革新的脱水素プロセスの開発につながるだけではなく、表面金属ヒドリドや水素化物を基盤とする触媒科学の学理の構築に貢献しうる。
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Report
(4 results)
Research Products
(55 results)