2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of dual-function catalyst to achieve high efficiency production of balk chemicals from syn-gas
| Project/Area Number |
17H03452
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
多湖 輝興 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (20304743)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤墳 大裕 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90757105)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 合成ガス / 金属触媒 / ゼオライト / オレフィン / 芳香族 / イソパラフィン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ゼオライトとしてZSM-5を，金属種としてRhに加えて，合成ガスからパラフィン系炭化水素合成能を示す活性金属種として鉄(Fe)超微粒子のゼオライトへの内包，および触媒の最適化（金属担持量，酸量と酸性質）を検討した．さらに，コバルト(Co)超微粒子についても検討を進めた．
（Ｉ）固体酸性質・特性：金属微粒子内包ゼオライトの調製では、コーティング層であるゼオライト（MFI型ゼオライト）の骨格にガリウム(Ga)，もしくはアルミニウム(Al)を挿入することで，固体酸性質を付与させた．
（ＩＩ）金属種：これまで検討を進めているロジウム(Rh)，プラチナ（Pt)，鉄(Fe)の金属微粒子に加え，コバルト（Co）微粒子の内包を検討した．金属微粒子内包バードケージ構造ゼオライトの調製では，貴金属（Rh，Pd）微粒子の内包にはエマルション法，鉄（Fe）微粒子の内包にはドライゲルコンバージョン法、コバルト（Co）微粒子の内包にはフィロシリケート還元法（ゼオライト粒子間にCo-シリカ種から成るフィロシリケートを形成させ，還元処理により微粒子化）の各種合成法を開発した．
（III）基礎化学物質生成：反応圧力を2.0MPa，反応温度を280～400℃の温度範囲で，合成ガスを原料とし、炭素数が2以上の基礎化学物質への転換を実施した。合成ガスから生成する炭化水素種としては，アルコール，もしくは直鎖炭化水素である．一方，Fe微粒子を内包したFe@Ga-MFI触媒とFe@Al-MFI触媒では低級オレフィンと芳香族の合成に成功し，Co微粒子を内包したCo@Al-MFI触媒ではイソパラフィンの合成に成功した．合成ガスから直接生成しない芳香族とイソパラフィンの生成が確認されたことから，金属粒子上で生成したアルコール，もしくは直鎖炭化水素が、ゼオライト酸点上で芳香族やイソパラフィンへ逐次的に転換されることが示された．
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(12 results)
