2015 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular level studies of advanced phosphide catalysts with high activity in hydrodeoxygenation
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26289301
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大山 茂生 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50572939)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪東 恭子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 化学プロセス研究部門, 主任研究員 (50357828)
高垣 敦 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30456157)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水素化脱酸素 / リン化物 / 反応機構 / バイオマス / バイオオイル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生可能資源である木質系バイオマスから液体輸送燃料へ変換するプロセスとして急速熱分解法がある。熱分解して得られる液体成分はバイオオイルと呼ばれ重油相当の発熱量を有する。しかしながら、生成物の多くは含酸素化合物からなり、化学的、熱的に不安定であるため、触媒を用いた水素化脱酸素反応によるアップグレーディングが望まれている。我々は、金属リン化物触媒が貴金属触媒や硫化物触媒よりも高活性、高選択性を示すことを見出してきた。本研究では、モデル化合物としてガンマバレロラクトン(GVL)を用い、金属リン化物触媒による水素化脱酸素反応の反応機構の解明を行った。用いる金属リン化物により、反応ネットワークが異なることがわかった。また、反応は250℃ではほとんど進行しないが、300～350℃では効率よく脱酸素が進行した。NiとMoからなるバイメタルリン化物触媒を高表面積を有する酸性担体に担持し反応に用いると、Ni2Pと同様に高い転化率を示しつつも、かつ選択的にC5生成物を得ることができた。Ni2P触媒を用いたin situ XAFS測定では、GVL導入直後にNiのwhite lineが微増した。GVLの酸素原子がNiサイトに吸着したためと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、水素化脱酸素反応の反応機構を明らかにしてきた。また、合金化により選択性の制御が可能であることもわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
反応機構のより詳細な解明のため、in situ FTIRおよびin situ XAFS測定を行い、反応中の吸着種や活性サイトの挙動について知見を得る。
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| Causes of Carryover |
反応試験のために部品等を新規購入して組み立てることを想定していたが、既存の装置を用いることができたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は研究の加速のため人件費に充てる。
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