2018 年度研究成果報告書

重油の効率的脱硫のための新しい調製概念に基づくリン化ロジウム系触媒の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	16K17940
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	グリーン・環境化学
研究機関	室蘭工業大学
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)
研究協力者	辻野太紀齊藤凌
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	リン化ロジウム / 水素化脱硫反応 / 触媒
研究成果の概要	本研究では、Rh-Pに第2金属Mを添加したRh-M-P系脱硫触媒を開発することを目的とした。Rh-P触媒にPtおよびNiを添加することで、C-S結合開裂能が向上した。Sabatierの原理に従うと、Pt添加が効果的であった理由は、RhよりもPtとSとの結合が強いことで説明できた。一方で、M-S結合がRhと同程度のNiを添加することでも、C-S結合開裂能の高い触媒が得られた。この理由について検討するため、PtおよびNiを添加したRh-P触媒のキャラクタリゼーションを行った。Rh-Ni-PおよびRh-Pt-Pで異なる触媒特性が見られたのは、加えた第2金属の状態が違うことが原因として考えられた。
自由記述の分野	触媒化学・環境化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	Rhの硫化物であるRh2S3はRuの硫化物であるRuS2よりもM-S結合が弱い。そこで、Rh2PにRh-Sよりも強いM-S結合エネルギーを有する金属を少量添加する。これにより生成する活性点構造は、Rh2Pの高い水素化能を保ったまま、M-S結合エネルギーの平均値が適切になることでC-S結合解裂能が向上し、高いＨＤＳ活性を発現するとの着想に至った。本研究により開発する触媒は、近い将来の重油の低硫黄化を可能にするだけでなく、数十年後に到来する石油代替物質である超重質油の水素化精製に適用することも視野に入れたものである。