| 研究概要 |
Ruは鉄と異なって生成NH_3により被毒されず、代わりに水素被毒を受けるためH_2圧の低い条件下で活性が高いためこのような使われ方をしいている。第二世代触媒として使用されようとしているRuが鉄の助けを借りずに工業条件下でも高活性を保つ為には、水素被毒の少ないRu触媒を合成しなければならない。
触媒の種類や構造によって吸着水素の強さが異なるであろうし、前駆体分子状吸着窒素の活性化の状態も異なるであろう。FTIRを用いてこれらの点を明らかにすることにより、第二世代Ru触媒の設計の原理を作り上げることを目的とした。
1)各種Ru触媒の合成
Ruの出発原料としてRu_3(CO)_<12>等の各種クラスターを用い、酸塩基性のやRedox性の異なる各種酸化物を担体として用いることにより、又Cs塩等のアルカリ促進剤の有無により、3核Ru,6核Ru(窒素原子を中心に有するものもある)、数nm径のRuクラスター等Ruの粒子径の異なるもの等を合成した。
2)Ru触媒の構造等の同定
主としてEXAFS,更にはXPS,XRD,TEM等を用いて触媒の構造を同定した。
3)FTIRによる吸着窒素、水素の挙動研究
Ru/MgOではon-topおよびbridgeの2種類の吸着水素原子が認められたが、Ru/CeO2では主にon-topの吸着種のみが認められた。前者が窒素活性化を阻害するのに対し、後者ではその効果が少なかった。
4)アンモニア合成活性の測定
Ru/CeO2は8763Kで水素処理すると著しく活性が向上することが分かり、SMSI効果のためと推定した。
|
