固体酸触媒を利用した高温高圧水中の脱水反応の新規制御手法の開発

• 研究課題/領域番号: 15K18262
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 秋月 信 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (30707188)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 亜臨界水 / 超臨界水 / 固体酸触媒 / 溶媒効果 / 選択性制御 / 触媒安定性 / 高温高圧水 / 脱水反応

研究成果の概要

本研究では、温度と圧力に応じて特徴的な溶媒物性を示す高温高圧水が、固体酸触媒反応の活性と触媒寿命に与える影響を、実験的手法及び速度論的解析によって定量的に評価した。本研究で明らかにした高温高圧水の溶媒効果を、固体酸触媒反応制御の新たな操作軸として利用することで、脱水反応をはじめとした酸触媒反応における生成物収率の向上や触媒の長寿命化が可能になると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of water properties on selectivity for 1-octene and 2-octanol reaction systems in sub- and supercritical water using a TiO2 catalyst (2017)
  • 著者名/発表者名: Makoto Akizuki, Yoshito Oshima
  • 雑誌名: The Journal of Supercritical Fluids 巻: 123 ページ: 76-81
  • DOI: 10.1016/j.supflu.2016.11.018
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Catalytic Effect of the SUS316 Reactor Surface on the Hydrolysis of Benzamide in Sub- and Supercritical Water (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Akizuki, Nanae Fujioka, Yoshito Oshima
  • 雑誌名: Industrial & Engineering Chemistry and Research 巻: 55 号: 39 ページ: 10243-10250
  • DOI: 10.1021/acs.iecr.6b02640
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of supercritical water on the stability of WOX/TiO2 and NbOX/TiO2 catalysts during glycerol dehydration (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Akizuki, Keiji Sano, Yoshito Oshima
  • 雑誌名: The Journal of Supercritical Fluids 巻: 113 ページ: 158-165
  • DOI: 10.1016/j.supflu.2016.03.027
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 固体酸触媒を用いた高温高圧水中のα-ピネン異性化反応の速度論 (2017)
  • 著者名/発表者名: 秋月 信, 大島 義人
  • 学会等名: 化学工学会第82年会
  • 発表場所: 芝浦工業大学豊洲キャンパス（東京都江東区）
• [学会発表] Roles of water on solid acid catalyzed organic reactions in sub- and supercritical water (2017)
  • 著者名/発表者名: Makoto Akizuki, Yoshito Oshima
  • 学会等名: 16th European Meeting on Supercritical Fluids
  • 発表場所: Fundacao Calouste Gulbenkian (Lisbon, Portugal)
  • 国際学会
• [学会発表] 超臨界水中の固体酸触媒の安定性に対する水の効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 秋月 信, 大島 義人
  • 学会等名: 化学工学会 第81年会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 亜臨界・超臨界水の特徴を利用した有機合成反応の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 秋月 信
  • 学会等名: 化学工学会 第48回秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス（徳島県徳島市）
  • 招待講演
• [学会発表] 高温高圧水中で固体触媒が示す酸性質の評価手法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上 拓紀, 秋月 信, 大島義人
  • 学会等名: 化学工学会 第48回秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス（徳島県徳島市）
• [学会発表] 酸化チタンおよび酸化ニオブの酸触媒能に対する高温高圧水溶媒の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 秋月 信, 大島 義人
  • 学会等名: 第118回触媒討論会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（岩手県盛岡市）
• [学会発表] Control of organic reactions in sub- and supercritical water using solid acid catalysts (2015)
  • 著者名/発表者名: Makoto Akizuki, Yoshito Oshima
  • 学会等名: PACIFICHEM 2015
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii (USA)
  • 年月日: 2015-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] 高温高圧水中のグリセリン脱水反応における固体酸触媒の活性変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋月 信, 大島 義人
  • 学会等名: 化学工学会 第47回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
  • 年月日: 2015-09-10