| 研究概要 |
アンダーソン型ヘテロポリモリブデン酸および硫酸バナジルを水熱合成して得られる結晶性Mo-V-M-O系複合酸化物触媒としてMo-V-Al-O、Mo-V-Ga-O、Mo-V-Sb-O、Mo-V-Te-Oが得られた。これらの触媒はいずれも針状結晶であるが、粉末X線回折の結果、針状結晶の軸方向には非常に類似した構造である一方、断面の結晶構造がAl,Ga型とSb,Te型の2つに大別できることが分かった。1.種々の試行によりAl,Ga型の構造をもつ触媒ではトリエチルアミン塩酸塩を水熱合成溶液に添加することにより、触媒結晶の結晶化を促進できることが見出された。
2.低級アルカンの酸化反応
これら各種Mo-V-M-O触媒についてエタンの酸化反応試みたところ、いずれの触媒も高活性を示したが、粉砕処理を施すことによりさらにエタン転化率が増加し、CO_x選択率の減少することが分かった。これは針状結晶断面が低級アルカンの部分酸化に有効な活性面であるためと考えられる。一方Al,Ga型とSb,Te型の2つのグループで比較すると、生成物分布に違いが見られた。反応温度340°においてMo-V-Al-O,Mo-V-Ga-Oでは70〜80%のエチレン選択率、4〜10%の酢酸選択率を与えたのに対し、Mo-V-Sb-O,Mo-V-Te-Oでは約90%のエチレン選択率を示し、酢酸はほとんど得られなかった。このことから針状結晶断面の構造がエタン酸化反応に大きく影響していることが分かった。
またトリエチルアミン塩酸塩の添加効果についてMo-V-Al-O触媒についてエタン酸化反応を行なったところ、更に酢酸選択率、エチレン選択率が向上することが分かり、針状結晶断面の結晶化により部分酸化に適した表面構造が形成されたと考えられる。
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