| 研究課題/領域番号 |
10450299
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
触媒・化学プロセス
|
|---|
| 研究機関 | 工学院大学 (1999)
東京大学 (1998) |
|---|
研究代表者 |
御園生 誠 工学院大学, 工学部, 教授 (20011059)
|
|---|
| 研究分担者 |
茅野 昭 工学院大学, 工学部, 講師 (30100291)
小谷野 岳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20292774)
水野 哲孝 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50181904)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
|
| 配分額 *注記 |
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
|
|---|
| キーワード | ヘテロポリ酸 / 固体酸触媒 / 擬液相 / 過渡応答法 / 固体NMR / 水素結合 / 酸性プロトン / メチル-t-ブチルエーテル / メチルtーブチルエーテル / 超強酸性 |
|---|
| 研究概要 |
ヘテロポリ酸触媒の重要な特徴である「擬液相挙動」(固体内バルクが液相に似た三次元特殊反応場を提供するため高活性と特異な選択性が得られる。申請者らが発見)を、同位体を用いた過渡応答法、NMR、IR等を総合的に適用して定式化した。
(1)ドーソン型ヘテロポリ酸が、メチルt-ブチルエーテル(MTBE)合成に対し、低温で極めて高い活性を示すことを見出し、これがポリアニオンが楕円球状であるために活性な擬液相(非晶質、過度な反応分子吸収能)を形成するためであることを明らかにした。さらに、過渡応答法により反応分子の擬液相内への吸収挙動を定量し、ケギン型と比較して、その擬液相の特徴を明らかにした。
(2)擬液相内の酸性プロトンと水分子の存在状態および動的性質を、固体高分解能NMR、IRおよび量子化学を適用して解析した。その結果、酸性プロトンには3種の状態があり含水量に依存して規則的にその割合が変化すること(P,H,O-NMR)、プロトンが幅広いポテンシャル内に位置した強い水素結合で水分子と結合していること(IR)、さらに、擬液相内で反応速度に比べ著しく高いモビリテイーを有していることがわかった。(P-NMR)。これらが高い触媒活性の原因であることを推論した。
(3)吸着-酸化炭素のIR分光により酸性セシウム塩の表面酸性(酸性プロトン量)を低量し、これが固体NMRからの推定値と同じ傾向にあること、さらに、触媒活性と良い相関のあることを確認した。
|
