分子集合体を利用した新規触媒調製法と触媒の微細構造制御に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06453102
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 若林 勝彦 九州大学, 工学部, 教授 (20220832)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水上 富士夫 工業技術院物質工学工業技術研究所機能表面化学部, 室長 ; 岸田 昌浩 九州大学, 工学部, 助手 (60243903) ; 長田 秀夫 九州大学, 工学部, 助手 (70221463)
• Keywords: マイクロエマルション / 新規触媒調製法 / 担持貴金属触媒 / 金属粒子径制御 / CO水素化反応 / CO_2水素化反応

Research Abstract

本研究の目的は、金属粒子径や金属粒子の担体上での配置などの微細構造が反応に適するように制御された触媒を調製する方法を確立することである.そのための新規な触媒調製法としてマイクロエマルションを利用する方法(ME法)を開発している.本年度は担持金属粒子の微小化および金属粒子の露出率向上に関する検討を行った.
【1】シリカ担持Rh触媒のRh粒子径は,前年度までの検討でマイクロエマルションのミセルの大きさなどによって3〜6nmの範囲で制御できることがわかったが,本年度は,界面活性剤の親水基長さおよび疎水基長さの影響や溶媒効果などについて検討を行った結果,1.8〜9nmの広い範囲で粒子径を制御することが可能となった.
1.8nmと極めて小さくかつ均一なRh粒子をもつ触媒が調製できたことの意義は極めて大きい.
【2】前年度までの検討で,ME法で調製した触媒のRh粒子は,その一部が担体内に埋没してその部分が触媒として有効に機能していないことがわかった.そこで,ME法において触媒調製条件がRhの表面露出率に及ぼす影響について調べた.その結果,加水分解時間を短くし,かつ含水率を大きくすることによって,Rhの表面露出率を80%近くまで高くすることができた.また,表面露出率が向上することによって,CO水素化活性が前年度の触媒の数倍も高くなった.
【3】ジルコニア担体Pd触媒などにおいても,比活性が最も高いPd粒子径を保ったまま,Pdの露出率を上げることによって,CO水素化活性が数倍向上した.

Research Products

• [Publications] Masahiro Kishida: "Novel Preparation of Supported Catalysts Using Microemulsions and Their Catalytic Performance" Proceedings of Japen-FSU Catalysis Seminar'94-Catalytic Science and Technology. for 21 Century Life. 178-179 (1994)
• [Publications] Masahiro Kishida: "Novel Preparation of Metal-Supported Catalysts by Colloidal Microparticles in a Water-in-oil Microemulsion; Catalytic Hydroqenation of Carbon Dioxide" Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 1995. 763-764 (1995)
• [Publications] Masahiro Kishida: "Hydroqenation of Carbon Dioxide over Metal Catalysts Prepared Using Microemulsion" Preprints of 2nd Japan-EC Joint Workshop on the Frontiers of Catalytic Science and Technology for Energy. 11. 235-235 (1995)
• [Publications] 岸田 昌浩: "液相超微粒子の固定化による担持金属触媒の新規調製法" 化学工学論文集. 21(6). 990-996 (1995)
• [Publications] 岸田 昌浩: "マイクロエマルションを利用した超微粒子分散材料の新規調製法とその触媒特性" 化学工学. 59(6). 417-418 (1995)