2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of multi-functionalized catalyst composed of metal species and zeolite with modified acidity
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15K06570
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
今井 裕之 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (70514610)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | 酸性質 / ゼオライト / 脂肪酸エステル / 水素化脱酸素 / 酸塩基処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、広範な触媒反応に応用される特異的な固体酸性を持つゼオライトを、水素を活性化する能力を持つ金属触媒と複合することで、分子の水素化と骨格変換の機能を併せ持つ固体触媒の開発を目的とする。
本年度は前年度に引き続き、ゼオライトの酸性質（量、強度、種類）による金属粒子の形態および触媒性能への影響の検討を行った。合成した金属－ゼオライト複合触媒を植物油の低圧水素条件（10気圧未満）下での水素化脱酸素反応に応用し、触媒性能評価を行った。同じAl含有量で構造が異なるゼオライトにNiとMoを複合した触媒による菜種油の転換では、酸強度の強いゼオライトほど脱酸素が進行して炭化水素をより多く生成し、また、炭化水素の分解によるジェット燃料留分の炭化水素の生成割合が増加した。また、同一構造のゼオライトにおいて、酸量が多いほど植物油の脱酸素の進行およびジェット燃料留分炭化水素の生成割合の向上が見られた。
脂肪酸エステルの水素化脱酸素では、ゼオライトの酸強度は脱酸素の進行にほとんど影響を与えず、炭化水素の分解がやや起こりやすい結果であった。また、酸点は必要であるが、酸量は少ないほど脱酸素が進行しやすい傾向を示した。これらのことから、ゼオライトが持つ酸点が、水素化脱酸素反応の促進に効果がある一定以上の強度と量であるため、分子構造が比較的簡素な脂肪酸エステルにおいては、酸強度による反応性の違いが見られず、少ない酸量では過剰反応等の副反応を抑えることで、反応効率が向上したと考えられる。一方、嵩高い構造で反応性がより低い植物油での反応では、植物油の反応性を向上させるために、強い酸強度、多い酸量が有効であったと考えられる。
ゼオライト酸性質の金属の性質への影響では、特に金属の粒子形態に大きく影響を及ぼした。金属粒子は、ゼオライト酸強度が強いほど、また、酸量が少ないほど微粒子化する傾向にあった。
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Research Products
(4 results)
