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担持金属における金属粒子間距離と反応特性との相関に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13875153
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 触媒・化学プロセス
研究機関九州大学

研究代表者

岸田 昌浩  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (60243903)

研究分担者 多湖 輝興  九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20304743)
若林 勝彦  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20220832)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード一酸化炭素の水素化反応 / シリカ担持ロジウム触媒 / ロジウム粒子間隔 / マイクロエマルション / シリカ包接微粒子 / マイクロエマルション法触媒 / シリカ包装ロジウム触媒 / CO水素化反応 / 金属粒子間距離 / 還元性
研究概要

ME法では,あらかじめ粒子径を制御したRh錯体微粒子を合成し,TEOS添加量すなわちシリカ形成量を変えることによって,Rh粒子径が4〜5nmとほぼ一定で,Rh担持量を0.6〜10.3wt%まで変化させることに成功した。それらの触媒のCO水素化反応特性を調べたところ,表面Rh1原子当たりの活性(TOF)はRh担持量が3.5wt%のときに極小値を示した。また,Rh担持量が3.5wt%のときに炭素数2以上の含酸素化合物(C_<2+>Oxy)の選択性が極大を示した。しかし,この触媒ではRh粒子がシリカ担体に均一に固定化されておらず,Rh粒子間隔の影響であるかは不明であった。そこで,球状シリカの中心にRhが一つ固定化されるシリカ包接Rh触媒をシリカ被覆層の厚さ(Rh担持量)を変えて調製した。Rh担持量を1.3wt%から10.5wt%に変化させてもRh粒子径は約3〜4nmとほぼ一定であった。この触媒ではシリカ層厚さのおよそ2倍がRh粒子間の間隔と考えることができる。それらの触媒のCO水素化反応特性を調べた結果,Rh粒子間隔が変化してもTOFおよび生成物選択性はほとんど変化しなかった。すなわち,Rh粒子の間隔はCO水素化反応特性に影響を及ぼさないことが示された。一方,ME法触媒でRh担持量が生成物選択性に影響した原因を検討するため,Rhの還元されやすさを昇温還元法(TPR)によって調べた。その結果,ME法触媒では,TPRの還元ピークがRh担持量とともに変化することがわかった。すなわち,ME法触媒では,Rh担持量によってRhとシリカとの結合状態が変化していることが示唆された。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 多湖 輝興, 初田 隆俊, 長瀬 亮, 岸田 昌浩, 若林 勝彦: "シリカで包接されたコバルト修飾マグネタイトナノ微粒子の調製とその磁気特性"化学工学論文集. 27・(2). 288-290 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hanaoka, H.Hayashi, T.Tago, M.Kishida, K.Wakabayashi: "In situ immobilization of ultrafine particles synthesized in a water/oil microemulsion"Journal of Colloid and Interface Science. 235・(2). 235-240 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 岸田 昌浩, 池田 正憲, 林 博樹, 多湖 輝興, 若林 勝彦: "マイクロエマルションを利用した担持金属触媒の新規調製法と種々の反応系における触媒特性"石油学会誌. 44・(4). 193-205 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hanaoka, T.Tago, M.Kishida K.Wakabayashi: "Size Control of Metastable ZnS Particles in w/o Microemulsion"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 74・(7). 1349-1354 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ikeda, T.Tago, M.Kishida, K.Wakabayashi: "Thermal stability of an SiO_2-coated Rh catalyst and catalytic activity in NO reduction by CO"Chemical Communication. 2512-2513 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Tago, Y.Shibata, T.Hatsuta, M.Kishida, S.Tashiro, K.Waakabayashi: "Synthesis of Silica-Coated Rhoolium Nanoparticles in Reversed Micellar Solution"Journal of Materials Science. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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