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金属間化合物の触媒特性の解明およびそれを生かした高機能触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12650777
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関東京工業大学

研究代表者

小松 隆之  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40186797)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード金属間化合物 / 触媒 / 白金 / ニッケル / CVD / 部分水素化 / 脱水素 / 微粒子 / パラジウム / 鉄 / フェロセン / アセトキシル化 / シクロヘキサン脱水素 / スズ / アセチレン水素化 / H_2-D_2平衡化 / XPS / XANES / TiPt_3
研究概要

Ni-Sn、Pd-Geなどの遷移元素-典型元素、Ti-Pt、Ru-Tiなどの遷移元素-遷移元素の組み合わせによる金属間化合物について、触媒特性を検討した。非担持触媒は、アーク溶融法を用いて調製したインゴットを粉砕することにより得た。これを水素処理し、空気により酸化された表面を還元した。XRD、EDX、XPSの結果から、均一な組成の金属間化合物が得られたこと、および表面においても化合物が形成されることを明らかにした。典型元素を含むNi_3Sn、Pt_3Geなどは、NiやPtと比べて水素分子の解離能がはるかに低いが、アセチレンやブタジェンの部分水素化に高い選択性を示した。一方、Ti_3PtおよびTiPt_3はPtより高い水素解離能をもつことを見出した。
上記の金属間化合物を、CVD法あるいは逐次含浸法でシリカゲル上に高分散担持した。CVD法では、Sn(CH_3)_4、Ge(acac)_2Cl_2、Ti(C_5H_5)_2Cl_2などを水素とともにNi/SiO_2、Pt/H-ZSM-5、Ru/SiO_2などに供給し、Sn、Ge、Tiを蒸着させた。XRD、XPS、XAFSにより、担持した粒子が2-40nmの粒径をもつ単一相の金属間化合物微粒子であることを確認した。触媒活性は非担持化合物と比較し、高分散微粒子化により約3桁向上した。選択性については金属単体触媒にはない以下の性質を見いだした。Ni_3Sn/SiO_2はシクロヘキサンの脱水素においてベンゼンを選択的に与えた。トルエンの酸化的アセトキシル化において、シリカに担持したPd_3Bi、Pd_3Pb、PdInなどがPd/SiO_2と比較して、はるかに高い収率で酢酸ベンジルを与えた。また、RuTi/シリカはフィッシャー・トロプシュ合成において、液状炭化水素を高選択的に与える触媒であることが分かつた。Pt_3Ge/H-ZSM-5上ではブタンから高収率で芳香族炭化水素が生成した。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Ayumu Onda: "Characterization and catalytic properties of Ni-Sn intermetallic compounds in acetyleue hydrogenation"Physical Chemistry Chemical Physics. 2. 2999-3005 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Komatsu: "Aromatization of butane on Pt-Ge intermetallic compounds supported on HZSM-5"Applied Catalysis A, General. 194-195. 333-339 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Komatsu: "Ti-Pt intermetallic compound catalysis more active than Pt for hydrogen dissociation and ethylene hydrogenation"Chemical Communications. No 12. 1080-1081 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ayumu Onda: "Preparation and catalytic properties of single-phase Ni-Su intermetallic compound particles by CVD of Su(CH_3)_4 onto Ni/silica"Journal of Catalysis. 201. 13-21 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ayumu Onda: "Characterization and catalytic properties of Ni-Sn intermetallic compounds in acetylene hydrogenation"Physical Chemistry Chemical Physics. 2. 2999-3005 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Komatsu: "Aromatization of butane on Pt-Ge inermetallic compounds supported on HZSM-5"Applied Catalysis A, General. 194-195. 333-339 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Komatsu: "Ti-Pt intermetallic compoun catalysts more active than Pt for hydrogen dissociation and ethylene hydrogenation"Chemical communications. No.12. 1080-1081 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ayumu Onda: "Preparation and catalytic properties of single-phase Ni-Sn intermetallic compound particles by CVD of Sn(CH_3)_4 onto Ni/silica"Journal of Catalysis. 201. 13-21 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takayuki Komatsu: "Ti-Pt intermetallic compound catalysis more active than Pt for hydrogen dissociation and ethylene hydrogenation"Chemical Communications. 12. 1080-1081 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ayumu Onda: "Preparation and catalytic properties of single-phase Ni-Sn intermetallic compound particles by CVD of Sn(CH_3)_4 onto Ni/silica"Journal of catalysis. 201. 13-21 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ayumu Onda: "Characterization and catalytic properties of Ni-Sn intermetallic compounds in acetylene hydrogenation"Physical Chemistry Chemical Physics. 2. 2999-3005 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takayuki Komatsu: "Aromatization of butane on Pt-Ge intermetallic compounds supported on HZSM-5"Applied Catalysis A,General. 194-195. 333-339 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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