2014 Fiscal Year Annual Research Report
ゼオライト細孔内活性制御によるメタン脱水素芳香族化触媒の高活性・高耐久化
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24560951
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| Research Institution | Saitama Institute of Technology |
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Principal Investigator |
有谷 博文 埼玉工業大学, 工学部, 准教授 (40303929)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | メタン脱水素芳香族化 / MTB反応 / 失活抑制 / Mo/H-MFI触媒 / Ga格子置換MFI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
メタン脱水素芳香族化（MTB）高活性なMo/H-MFIおよびそのMFI担体にGa部分置換した触媒において、これまでの研究よりMFI担体のシリカ/アルミナ比40においてGa置換率Al/Ga=50-100、外表面V修飾量Mo/V=40における高活性化および失活抑制（高耐久化）効果が示唆された。
この知見を基に、本触媒におけるGa部分置換効果およびMo-V共修飾による高耐久化効果の活性化および失活因子について検討した。まず活性への寄与について、Ga部分格子置換では失活抑制効果は極めて限定的であるが、ベンゼンへの転化率の増大が顕著であった。一方でMo-V共修飾では水素共存前処理した場合に顕著な失活抑制効果を与えることがわかった。
これらの牽引について、反応時経時失活過程の詳細についてTGより見積もられた炭素析出量、およびMo炭化還元種形成状態からその条件因子を追跡した。Mo種の構造解析にはXRD等のほかにMo L3殻XANESを用いた。その結果、MFI担体へのGa部分置換（Al/Ga=50-100）によるMTB初期活性の増大はMo炭化還元種の容易な形成との関連が推定され、とくに初期活性増大への効果が顕著であったことの因子として強酸点のわずかな強度抑制による炭化モリブデン微結晶活性種の形成促進効果によるものと推論された。また反応経時失活後、Ga部分置換前後で堆積炭化物種の割合は同程度であったのに対し、Mo種はGa部分置換後に過剰な還元が進行しないことが示唆された。一方、MoへのV共修飾効果については現在も検討を進めているが、Mo炭化物種のアルファ相形成によるこれまでのXANESによる検討により推定した。
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