| 研究課題/領域番号 |
20K05577
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
神田 康晴 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70447085)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 耐硫黄性評価 / 昇温硫化法 / 貴金属リン化物触媒 / 硫化水素 / リン化ロジウム / 昇温硫化 / 二酸化硫黄 / 貴金属リン化物 / 耐硫黄性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
重油の硫黄分低減のため、水素化能の高い貴金属が0価の状態となる貴金属リン化物が水素化脱硫(HDS)触媒として有望視されている。貴金属リン化物の高いHDS活性は高い耐硫黄性に起因すると考えているが、耐硫黄性の詳細は不明である。従来の耐硫黄性評価法では定性的または定量的な評価しかできないため、これらを同時に測定する方法の開発が重要である。本研究では、貴金属リン化物触媒の耐硫黄性を昇温硫化法で定性的かつ定量的な観点で評価し、この触媒が高いHDS活性を示す理由を耐硫黄性の観点から解明する。また、この触媒における耐硫黄性の発現メカニズムも明らかにし、さらに高い耐硫黄性を有する触媒の開発につなげたい。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、硫化水素を用いた昇温硫化(TPS)法により貴金属リン化物触媒の耐硫黄性を評価した。リン化物が生成しやすい条件で触媒を処理すると、硫化水素の消費量が少なくなり、さらにピークが高温側へシフトしたことから、リン化により高い耐硫黄性を示す傾向を見いだした。なお、この定量値は他の研究グループが報告した値に近く、TPS法は定性的かつ定量的に優れた方法であることを明らかにした。さらに、二酸化硫黄を用いたTPSプロファイルの測定結果は、硫化水素よりも著しく消費量が少なかった。硫化水素は触媒表面に解離吸着し、解離吸着したSが触媒の内部に拡散しにくいため、リン化物触媒は高い耐硫黄性を示したと考えた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、定性的かつ定量的な両面で触媒の耐硫黄性を評価することが可能な昇温硫化(TPS)法を開発した。この方法では、定量と定性の一方のデータにとらわれることなく、触媒の真の耐硫黄性を評価できる優れた方法である。この方法の開発が学術的に最も大きな成果である。また、触媒は非常に広く工業的に使用されており、とくに石油精製における水素化脱硫プロセスでは、硫化水素が生成物として発生している。したがって、触媒の耐硫黄性を詳細に評価できる本法を工業的な触媒へ展開することで、研究成果を社会に還元できると考えられる。
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