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2008 Fiscal Year Annual Research Report

温度周期操作による不均一触媒反応制御技術の創出

Research Project

Project/Area Number 19360360
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

外輪 健一郎  The University of Tokushima, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (00336009)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 杉山 茂  徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70175404)
加藤 雅裕  徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (80274257)
Keywords触媒 / 非定常 / 吸着 / 反応率 / 選択率
Research Abstract

温度周期操作が触媒反応に及ぼす影響を明らかにするための検討を行った。アルミナ担持白金触媒による一酸化炭素の酸化反応を取り上げて各種の操作パラメータが反応率に及ぼす影響について検討した。温度一定での定常操作を行うと、ある一定温度以上に達するまで反応が進行しない。しかし温度周期操作を行うと、その温度よりも低い温度域での操作にもかかわらず反応が進行することが示された。また、定常操作において本反応は一酸化炭素の濃度が上昇するにつれて反応速度が低下することが知られているが、この現象は温度周期操作においても確認された。
温度周期操作による反応率向上のメカニズムを定量的に明らかにするため、示差熱熱重量分析装置を利用した吸着・脱着速度の測定について検討を進めた。測定装置特有の時定数が吸着データに及ぼす影響を除去するため、デコンボリューション法を適用したデータ処理を試みた。しかしノイズが多く信頼あるデータを採取することは困難であった。そこで、現在では、吸着・脱着速度および表面反応速度を使って触媒反応のモデルをまず構築し、温度周期操作の効果が説明できるようなモデル、およびパラメータを決定していく方針での検討を開始している。
また、非定常操作の他の反応系への適用可能性についての検討を進めた。プロパンの酸化脱水素反応について非定常操作の効果を検討したところ、濃度の周期操作を行うことによって、触媒の活性を長時間に渡って維持できることが示された。

  • Research Products

    (10 results)

All 2008

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Application of the Unique Redox Properties of Magnesiumortho-Vanadate Incorporated with Palladium in the Unsteady-state Operation of the Oxidative Dehydrogenation of Propane2008

    • Author(s)
      Sugiyama S, et al.
    • Journal Title

      Journal of Catalysis 260

      Pages: 157-163

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Time-average reaction rate of CO oxidation over Pt/Al_2O_3 catalyst under forced temperature cycling2008

    • Author(s)
      Sotowa K. -I., et al.
    • Organizer
      International Workshop on Process Intensification (IWPI)2008
    • Place of Presentation
      Tokyo Institute of Technology (Tokyo)
    • Year and Date
      20081015-20081018
  • [Presentation] 温度周期操作下におけるCO酸化反応に及ぼす原料濃度の影響2008

    • Author(s)
      黒田 勝也等
    • Organizer
      化学工学会第40回秋季大会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      20080924-20080926
  • [Presentation] パラジウム膜型反応器を用いたメタンのドライリフォーミングによる水素製造2008

    • Author(s)
      加藤雅裕等
    • Organizer
      化学工学会第40回秋季大会
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台)
    • Year and Date
      20080924-20080926
  • [Presentation] Application of Unsteady-state Operation to the Oxidative Dehydrogenation of Propane on Magnesium ortho-Vanadate Doped with Palladium2008

    • Author(s)
      Sugiyama S, et al.
    • Organizer
      14th International Congress on Catalysis
    • Place of Presentation
      COEX, Seoul (Korea)
    • Year and Date
      20080713-20080718
  • [Presentation] Effect of feed concentration on CO oxidation under forced temperature cycling2008

    • Author(s)
      Kuroda K., et al.
    • Organizer
      21st Symposium on Chemical Engineering
    • Place of Presentation
      Saga University (Saga)
    • Year and Date
      2008-12-06
  • [Presentation] Employment of Microreactor to the Oxidative Dehydrogenation of Propane2008

    • Author(s)
      Sugiyama S, et al.
    • Organizer
      21th Symposium on Chemical Engineering
    • Place of Presentation
      Saga University (Saga)
    • Year and Date
      2008-12-06
  • [Presentation] The Effect of Carbon Monoxide on the Hydrogen Permeability of a Palladium Membrane on Porous Stainless-Steel Support2008

    • Author(s)
      Katoh M, et al.
    • Organizer
      International Conference on Advanced Mate rials, Development and Performance 2008
    • Place of Presentation
      北京航空航天大学(中国・北京)
    • Year and Date
      2008-10-15
  • [Presentation] The Catalytic Hydrogen Production by Dry-Reforming of Methane over Ni/Al_2O_3 Catalysts using a Pd Membrane Reactor2008

    • Author(s)
      Katoh M, et al.
    • Organizer
      International Conference on Advanced Materials, Development and Performance2008
    • Place of Presentation
      北京航空航天大学(中国・北京)
    • Year and Date
      2008-10-15
  • [Presentation] The Hydrogen Production by Methane Dry Reforming over Pt/Al_2O_3 Catalysts using Palladium Membrane Reactor on Porous Stainless-Steel Support2008

    • Author(s)
      Katoh M, et al.
    • Organizer
      International Conference on Advanced Mate rials, Development and Performance 2008
    • Place of Presentation
      北京航空航天大学(中国・北京)
    • Year and Date
      2008-10-14

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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