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マイクロエマルション法を用いる担持金属触媒のナノ構造制御

研究課題

研究課題/領域番号 15760576
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関富山大学

研究代表者

張 い  富山大学, 工学部, 助手 (40345559)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードバイモダル / FT合成 / ジルコニア / アルミナ / コバルト
研究概要

バイモダル触媒担体は大,小二種類の細孔径を同時に有するバイモダル担体である。大きな細孔は反応ガスの触媒粒子内拡散と,生成物の触媒外部への拡散を促進し,小さな細孔は高比表面積と担持される金属粒子の高分散状態を維持する。従来のバイモダル担体の調製法は一、二種類の金属酸化物担体の調製に限定されており、任意な金属酸化物に適用できる汎用調製法が望まれている。しかも従来の方法ではマクロポアのサイズが大きすぎて、バイモダル効果が低下する傾向があり、一部の調製法では王水など環境に不利な試薬を使っている。
我々が開発した方法は決まったサイズのマクロポアの中でミクロポアを形成する方法であり、使われるゾルも水溶液かアルコール溶液である。しかもマクロポアの材料とミクロポアの材料が異なっても調製可能である。
マクロポアを有するシリカゲルにシリカゾルを導入し、シリカのみのバイモダル触媒担体を調製し、コバルトを担持させた。液相FT反応ではバイモダル触媒の優位を確認した。シリカゾルの代わりにジルコニアゾル或いはアルミナpolymer complex solutionを用いて、ヘテロ構造を併有するシリカージルコニア、また、シリカーアルミナのバイモダル担体を調製し、コバルト担持後、FT反応では極めて高い活性を実現した。その原因はバイモダルの空間効果以外、FT反応の助触媒であるジルコニア、また担持金属の分散度が向上できるアルミナも反応に大きく貢献したと考えられる。触媒の構造特性と金属粒子径の差異を調べるため、物理吸着と化学吸着、XRD、FT-IR、TPR等の触媒キャラクタリゼーションを行った。触媒の拡散効率のシミュレーションを行った。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] Preparation of alumina-silica bimodal pore catalysts for Fischer-Tropsch synthesis2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhang, M.Koike, N.Tsubaki
    • 雑誌名

      Catalysis Letters 99,3-4

      ページ: 193-198

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] New Bimodal Pore Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shinoda, Y.Zhang, Y.Yoneyama, N.Tsubaki
    • 雑誌名

      Fuel Processing Technology 86

      ページ: 73-85

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Developing Bimodal Pore Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhang, M.Shinoda, N.Tsubaki
    • 雑誌名

      Catalysis Today 93-95

      ページ: 55-63

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation via Pore Diffusion Model of Bimodal Catalyst for Fischer-Tropsch Synthesis

    • 著者名/発表者名
      B.Xu, Y.Zhang, N.Tsubaki
    • 雑誌名

      AIChE. J. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Zhang, Y.Yoneyama, K.Fujimoto, N.Tsubaki: "Chemical Effect and Spatial Effect of New Bimodal Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis"J.Chem.Eng.Jpn.. 36. 874-880 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Zhang, Y.Yoneyama, N.Tsubaki: "Bimodal Porous Silica Prepared by Pore-Filling of Silica Sol"Journal of Japan Petroleum Institute. 46. 335-338 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Zhang, Y.Yoneyama, K.Fujimoto, N.Tsubaki: "A New Preparation Method of Bimodal Catalyst Support and Its Application in Fischer-Tropsch Synthesis"Topics in Catalysis. 26. 129-137 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shinoda, Y.Zhang, Y.Yoneyama, K.Hasegawa, N.Tsubaki: "New Bimodal Pore Catalysts for Fischer-Tropsch Synthesis"Fuel Processing Technology. In press.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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