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メタンとエタンの活性化と含酸素有機化合物への転化反応

研究課題

研究課題/領域番号 05225209
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

大塚 潔  東京工業大学, 工学部, 助教授 (60016532)

研究分担者 山中 一郎  東京工業大学, 工学部, 助手 (90240051)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードメタンの部分酸化 / エタンの部分酸化 / ホルムアルデヒド / メタノール / アセトアルデヒド / ホウ素リン複合酸化物触媒 / 鉄モリブデン複合酸化物触媒 / 天然ガス
研究概要

昨年度の成果では、ホウ素とリンの複合酸化物触媒および、その改質触媒がエタンからのアセトアルデヒド合成に高い選択性と活性を示す優れた触媒であることを明らかにした。しかし、これらの触媒はメタンの活性化とホルムアルデヒドの生成には顕著な効果を示さなかった。本年度の研究目的は、メタンの部分酸化反応でホルムアルデヒドを一段で合成する触媒に焦点を絞り、有望な金属酸化物触媒を広く探索した。見出した触媒について反応の速度論的研究を基に、反応機構を考察した。多くの金属複合酸化物触媒を探索した結果、モリブデン酸鉄触媒が優れていることが解った。この触媒は、少量のリチウム、亜鉛、あるいは、セリウムを添加すると、さらに優れたホルムアルデヒド合成触媒に改質された。これらの触媒について、ホルムアルデヒド生成反応に対する流速依存性、酸素分圧依存性、メタン圧依存性、そして、メタノール添加効果などを調べた。その結果、本触媒上でのメタン部分酸化反応は、メタンからメタノールを一度経由してホルムアルデヒドを生成し、ホルムアルデヒドから一酸化炭素、二酸化炭素が生成する、逐次反応経路で進行することが解った。また、活性酸素は触媒表面上に存在する原子状の酸素であり、これと気相のメタン分子がイーレイ・リディール機構により反応していることが解った。

報告書

(1件)
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] Kiyoshi Otsuka: "Partial Oxidation of Methane Using the Redox of Cerium Oxide" Chemistry Letters. 1517-1520 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Otsuka: "Kimetic Study of the Partial Oxidation of Methane over Fe_2(MoO_4)_3 Catalyst" Journal of Chemical Society,Faraday Transactions. 89. 4225-4230 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Otsuka: "Selective Control by Oxygen Pressure in Methane Oxidation over Phospate Catalysts" Mendeleev Communication. 10 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Otsuka: "Oxidative Dehydrogenation of Ethane over B_2O_3 Catalysts Supported on Yttria Stabilized Zirconia" Proceedings of IUMRS-ICAM-93. (in press). (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kiyoshi Otsuka: "Partial Oxidation of Methane over Iron Molybdate Catalysts" Proceedings of the Third International Gas Conversion Symposium. (in press). (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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