| 研究課題/領域番号 |
21K18839
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 岩手大学 |
|---|
研究代表者 |
白井 誠之 岩手大学, 理工学部, 教授 (70250850)
|
|---|
| 研究分担者 |
七尾 英孝 岩手大学, 理工学部, 准教授 (50312509)
久保田 岳志 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (90304253)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | 黒鉛層間化合物 / 水素化脱硫 / 水素化脱硫反応 / 硫化モリブデン触媒 / 硫化モリブデン / 水素化脱硫触媒 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
石油精製は、環境改善、枯渇資源の有効利用のために重要で脱硫能の高い触媒開発が鍵となる。石油精製プロセスでは硫化モリブデン系触媒が用いられているが作用時に水素化脱硫反応と共に水素化反応も進行する。本研究では硫化モリブデンを黒鉛層間に形成することで水素化活性点を完全に被覆し、脱硫活性点のみを有する黒鉛層間硫化モリブデン触媒を調製する。微粒子化と水素化活性点の被覆により、水素化脱硫反応／水素化反応比を従来よりも飛躍的に向上させる触媒開発に挑戦する。
|
| 研究成果の概要 |
黒鉛と塩化モリブデンとの混合物を加熱処理と硫化処理することで、黒鉛層間にシート状の硫化モリブデン粒子（MoS2-GIC）を形成できることを見出した。電子顕微鏡観察により、MoS2-GICでは数原子層の硫化モリブデンナノシートが、幅100 nm以上の広がりでその基本面を黒鉛層間に並行に形成していることを明らかにした。MoS2-GICは、含浸法と硫化処理により黒鉛表面に硫化モリブデンを担持した触媒よりも、ナフタレン水素化反応とジベンゾチオフェン脱硫反応速度定数比が高い値を示し、エッジモリブデン原子当たりのHDS活性も高い値を示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
石油精製プロセスでは担持硫化モリブデン触媒を用い、原油に含まれるチオフェン類の含硫黄芳香族化合物を水素ガスと反応させ、硫化水素として取り除いている。チオフェン類の水素化脱硫反応中にナフタレン類の有用芳香族化合物の水素化反応も進行してしまう問題がある。硫化モリブデン粒子は層状構造を有するが、水素化脱硫反応は硫化モリブデン粒子の端面で、水素化反応は硫化モリブデン粒子の基本面で進行することが知られている。本研究で開発した、端面をより多く露出し、基本面を露出しない黒鉛層間硫化モリブデン触媒の構造とチオフェン脱硫能に関する知見は、石油精製プロセスで用いられる超深度脱硫触媒開発に大きく貢献するものである。
|
