| 研究課題/領域番号 |
07455435
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
触媒・化学プロセス
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤元 薫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30011026)
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| 研究分担者 |
冨重 圭一 (富重 圭一) 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50262051)
中村 育世 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (30251367)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 天然ガス / 石炭 / 炭素表面 / 水素のスピルオーバー / 炭素析出 / C_2炭化水素合成 / 活性炭表面 / メタンの脱水素反応 |
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| 研究概要 |
天然ガスの主成分であるメタンを直接化学原料へ転換するための新しいプロセスが熱望されている。これまでの数多くの研究から、メタン酸化カップリング反応において、メチルラジカル2分子からC_2炭化水素が生成することが分かった。しかし、並行してメチルラジカルと酸素分子の気相反応が進行するため、C_2炭化水素の選択性及び活性の限界が示唆されてきた。そこで、本研究では、炭素を脱水素剤としたメタンカップリング反応を検討した。ここで用いる炭素は、反応性から、グラファイト構造の発達しない非晶質炭素(石炭)が適していると考えられるため、メタンと石炭からC_2炭化水素を一旦合成し、それによりC_2炭化水素を液体燃料に転換することが可能となる。本研究では、メタンと褐炭として知られているヤルーン炭のチャーを用いた。メタンとヤルーン炭チャーの共反応を行ったところ、反応は1273K程度から進行し始めるが、反応ガスとしてメタンのみを供給すると、炭素析出が進行してしまうことが分かった。そこで、流通ガスとしてメタンと共に水素を流通し、また石炭に金属、酸化物、硫化物を担持し、これらを用い、水素のスピルオーバーを利用して炭素表面上の水素吸着量を制御し、炭素の析出反応の抑制を試みた。その結果、炭素析出は抑制されたものの活性炭表面上のラジカルサイトに水素が吸着することによりメタン転化率の大幅な減少が観測された。
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