2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26889041
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
菅沼 学史 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90731753)
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| Project Period (FY) |
2014-08-29 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオマス変換 / 固体触媒 / ZSM-5 / 部分酸化 / 完全酸化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グリセロールからアクリル酸を製造するプロセスは通常2段階の反応で行われるが，本研究では環境低負荷型プロセスを構築するためにワンパスでアクリル酸を合成する方法を検討した．前年度には，1段階目の脱水反応に固体酸触媒としてZSM-5を用いた場合，触媒活性，選択率が高いことがわかった．これは多くの強酸点が活性点として働き，狭い細孔空間によって副生した炭素質の閉塞が起きにくいことが要因である．今年度では，ワンパス触媒の開発としてZSM-5を担体に用いる方法を検討した．ZSM-5のイオン交換サイトにアクロレインの酸化触媒として種々の金属を担持させて検討したが，結果は酸化活性が低いか完全酸化しか起きないほど酸化活性が高いかのいずれかを示した．申請者はMo-V-OをZSM-5に担持する方法を検討したところ，イオン交換サイトより過剰量のM-V-Oが存在する時にアクリル酸収率が20 %を示した．しかし，収率が低く，過剰酸化によるCO2の生成が多かった．M-V-OのXRD測定では触媒活性に関わらず結晶構造はいずれも同じ結晶構造だった．一方，Raman分光測定で様々な観察点を測定したところ各スポットで異なるスペクトルが得られた．全体的にはモリブデン酸化物に由来するシグナルが見られたが，一部では過剰酸化を促進させる孤立したバナジウム種が観察された．これでは部分酸化に適した酸化物を得ることが困難であると判断し，他の金属酸化物の検討を行った．代替となる酸化触媒にW-V-OやH3[PMo12-xVxO40]を用いると過剰酸化が進行しにくく，CO2等の過剰酸化生成物がほとんど見られなかったので酸化触媒として有望である．以上が当該年度に得られた知見である．今後は酸触媒：ZSM-5，酸化触媒：W-V-OやH3[PMo12-xVxO40]を組み合わせた触媒の開発を進める予定である．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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