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固体酸触媒を用いて高温で炭化水素の反応を行うと、コ-ク析出による細孔閉塞などのため、一般に触媒活性は低下する。活性低下の速度は、触媒の酸特性、反応環境、および細孔構造などに相関しているはずである。本研究の目的は、細孔径だけが異なるアルミノシリケートMCM-41を合成し、これらおよび各種ゼオライトを触媒に用いた各種炭化水素の高温での反応を行い、コ-ク析出による触媒活性い低下と細孔径との関係を明かにすることである。
初年度である今年度は、目的達成のための基礎データを得ることに重点を置き、細孔径の異なるH-モルデナイト、HY、非晶質のシリカアルミナ、および細孔径3.0nmのアルミノシリケートMCM-41を触媒として用い、450℃でオクタンのクラッキングを行った。各触媒の活性低下速度は活性に1次であり、触媒の酸強度が異なっているにもかかわらず、活性低下の1次速度定数は主に細孔径に依存した。すなわち、細孔径が大きいほど活性の低下は少なかった。
これらの結果を踏まえて、来年度は細孔径だけが異なるアルミノシリケートMCM-41を合成し、これらを触媒に用いたオクタンのクラッキングを行い、細孔径と触媒活性低下の関係を定量的に明らかにする予定である。さらに、H-モルデナイトやHYゼオライトの結果と比較して、触媒の酸強度が活性低下に及ぼす影響を検討する予定である。
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