優れた活性および耐久性を示す高機能性シリカ被覆脱水素触媒の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760599
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 中川 敬三 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (60423555)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 触媒調製化学 / シリカ被覆 / 多孔性シリカ / シンタリング / 担持金属触媒 / 脱水素反応 / 有機ハイドライド

研究概要

金属触媒をシリカ層で被覆することにより耐久性の向上が期待できるが,物質移動の抑制による活性低下や反応対象物質が極めて小さい分子に限定され,シリカ被覆金属触媒の他分野への応用が制限される.そこでシリカ被覆金属触媒におけるシリカ層を多孔化・薄膜化するなど精密に構造設計することによって,金属粒子のシンタリング耐性を有しつつ反応物質の拡散性を向上させ,優れた触媒活性が得られることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of Carbon-Supported Pt Catalysts Covered with Microporous Silica Layers Using Organosilanes: Sintering Resistance and Superior Catalytic Performance for Cyclohexane Dehydrogenation (2012)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa 、 Tetsuya Okayama 、Yusuke Tanimoto、 Ken-Ichiro Sotowa、Shigeru Sugiyama、 Toshihiro Moriga、Sakae Takenaka 、 Masahiro Kishida
  • 雑誌名: Applied Catalysis A: General 巻: Vol.419 - 420 ページ: 13-21
  • DOI: DOI:10.1016/j.apcata.2011.12.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Pd nanoparticles covered with organosilica layers and catalytic properties for cyclohexane dehydrogenation (2012)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa 、 Tomoya Hoshinoo 、Ken-Ichiro Sotowa、 Shigeru Sugiyama、Laylla Rkiouak 、 Vincent Dubois 、Sophie Hermans
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: Vol.41 、 No.10 ページ: 1308-1310
  • DOI: DOI:10.1246/cl.2012.1308
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機能性シリカ層で被覆された金属ナノ粒子の調製と触媒材料への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川 敬三
  • 雑誌名: 粉体工学会誌 巻: Vol.48、No.1 ページ: 28-33
  • URL: http://www.sptj.jp/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sintering Resistance and Catalytic Activity of Platinum Nanoparticles Covered with a Microporous Silica Layer using Methyltriethoxysilane (2010)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa 、 Yusuke Tanimoto 、Tetsuya Okayama、 Ken-Ichiro Sotowa、Shigeru Sugiyama 、 Sakae Takenaka 、Masahiro Kishida
  • 雑誌名: Catalysis Letters 巻: Vol.136、 No.1-2 ページ: 71-76
  • DOI: DOI:10.1007/s10562-010-0311-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic Property of Carbon-Supported Pt Catalysts Covered with Organosilica Layers on Dehydrogenation of Organic Hydride (2010)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa 、 Yusuke Tanimoto 、Tetsuya Okayama、 Ken-Ichiro Sotowa、Shigeru Sugiyama 、Toshihiro Moriga
  • 雑誌名: Studies in Surface Science and Catalysis 巻: Vol.175 ページ: 201-208
  • DOI: DOI:0.1016/S0167-2991(10)75025-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Silica-coated Pt-Ni Alloy Nanoparticles Using Microemulsion and Formation of Carbon Nanofibers by Ethylene Decomposition (2010)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa 、 Sakae Takenaka 、Hideki Matsune 、 Masahiro Kishida
  • 雑誌名: Studies in Surface Science and Catalysis 巻: Vol.175 ページ: 793-796
  • DOI: DOI:10.1016/S0167-2991(10)75162-4
  • 査読あり
• [学会発表] 金属ナノ粒子の表面被覆処理による触媒機能向上に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 化学工学会第78 年会研究奨励賞受賞記念講演(招待講演)
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2013-03-19
• [学会発表] 有機シリカ被覆 Pd 触媒のシンタリング耐性と回分式シクロヘキサン脱水素反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 第110回触媒討論会(触媒討論会 A)
  • 発表場所: 九州大学(福岡県)
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 有機シリカ被覆 Pd 触媒のシンタリング耐性と回分式シクロヘキサン脱水素反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 触媒学会西日本支部第3回触媒科学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
  • 年月日: 2012-06-29
• [学会発表] Preparation of Pd nanoparticles covered with thin silica layers and the catalytic property for cyclohexane dehydrogenation (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists 2012 (IACIS 2012)
  • 発表場所: 仙台国際センター(宮城県)
  • 年月日: 2012-05-13
• [学会発表] Effects of microporous silica coverage of carbon-supported Pt catalysts using different organosilanes for cyclohexane dehydrogenation (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 24th Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: ホテル現代慶州(慶州市)
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] シリカ被覆 Pt 触媒の活性向上に及ぼす多孔性シリカ層の設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 化学工学会中国四国支部第5回中四国若手CE 合宿
  • 発表場所: 安芸グランドホテル(広島県)
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] Preparation of carbon-supported Pt catalysts covered with microporous silica layers using organosilanes、 Molecules (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: Solids and Reactivity (MOST) seminar
  • 発表場所: ルーヴァン・カトリック大学(ベルギールーヴァン=ラ=ヌーヴ)
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 多孔性シリカ被覆Pt触媒の高温熱処理下におけるシンタリング耐性とシクロヘキサン脱水素活性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: Chem-Eng 研究会サマーセミナー(2011)
  • 発表場所: 月ヶ谷温泉 月の宿(徳島県)
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] 多孔性シリカ層により被覆された Pt 触媒の固定床流通式反応器におけるシクロヘキサン脱水素反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 化学工学会第76 年会
  • 発表場所: 東京農工大学(東京都)
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] Dehydrogenation Activity of Organic Hydride in A Fixed-Bed Flow Reactor over Pt Catalysts Covered with Microporous Silica Layer (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 23rd Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: 九州産業大学(福岡県)
  • 年月日: 2010-12-04
• [学会発表] 多孔性シリカ層で被覆された炭素担持白金触媒の脱水素特性に及ぼすシリカ層厚さの影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 第3回化学工学3 支部合同徳島大会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県)
  • 年月日: 2010-10-23
• [学会発表] 有機シランを用いた多孔性シリカで被覆された炭素担持 Pt 触媒のシンタリング耐性と脱水素特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学(京都府)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Sintering Resistance and Dehydrogenation Property of Pt Nanoparticles Covered with Microporous Silica Layer using Organosilanes (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: JSPS(先端研究拠点事業)先進微粒子ハンドリング科学セミナー、 40th APHS Seminar in Switzerland
  • 発表場所: スイス連邦工科大学(スイスチューリッヒ)
  • 年月日: 2010-08-12
• [学会発表] Catalytic Property of Carbon-Supported Pt Catalysts Covered with Organosilica Layers on Dehydrogenation of Organic Hydride (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: The 10th International Symposium on the "Scientific Bases for the Preparation of Heterogeneous Catalysts" (PREPA10)
  • 発表場所: ルーヴァン・カトリック大学(ベルギールーヴァン=ラ=ヌーヴ)
  • 年月日: 2010-07-11
• [学会発表] Preparation of Silica-coated Pt-Ni Alloy Nanoparticles Using Microemulsion and Formation of Carbon Nanofibers by Ethylene Decomposition (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: The 10thInternational Symposium on the "Scientific Bases for the Preparation of Heterogeneous Catalysts" (PREPA10)
  • 発表場所: ルーヴァン・カトリック大学(ベルギールーヴァン=ラ=ヌーヴ)
  • 年月日: 2010-07-11
• [図書] 触媒の設計・反応制御 事例集 :第7 章 第2 節 触媒表面のシリカ被覆によるシンタリング耐性の向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三,他
  • 総ページ数: 印刷中
  • 出版者: 株式会社技術情報協会
• [備考]
  • URL: http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/155080/profile-ja.html