2002 Fiscal Year Annual Research Report

グリーン・プロセスのための触媒反応場設計

Research Project

Project/Area Number	13126102
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	服部忠名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023172)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	林弘徳島大学, 工学部, 教授 (00035627) 片田直伸鳥取大学, 工学部, 助教授 (00243379) 荒井正彦北海道大学, 工学研究科, 教授 (60125490) 久保百司東北大学, 工学研究科, 助教授 (90241538) 永井正敏東京農工大学, 生物システム応用科学研究科, 助教授 (20111635) 西山覚神戸大学, 工学部, 助教授 (00156126)
Keywords	グリーンケミストリー / 光触媒 / 水蒸気改質 / イソシアネート合成 / 亜硝酸性窒素分解 / 選択還元 / 水素化脱硫 / 分子シミュレーション
Research Abstract	本研究班は、グリーン触媒プロセスの構築を目指した触媒反応場設計を行うとともに触媒分子反応工学の体系を明らかにすることを目的とする。本年度の検討より以下の成果が得られた。服部:シリカ上にAlやZrを高分散させると常温においてメタンから水素とエタンなどの炭化水素をえられるメタン光カップリングに高活性な光触媒を構築できることを明らかとした。荒井:メタノール水蒸気改質に対し、高い活性および選択性を示す高分散Pd-Zn合金触媒の調製条件を明らかにした。酸素共存下で水蒸気改質を行なうと転化率および水素生成速度が著しく向上することを明らかにした。片田:酸塩基触媒上での目的反応・副反応の挙動を解析し、必要な弱いルイス酸点のみを持つAl導入メソポーラスシリカ触媒を設計し、ハロゲンを使わないイソシアネート合成プロセスを実現した。林:室温常圧という温和な条件で亜硝酸性窒素の効率よく分解する触媒Pd/Cを用いた場合の気相、液相分解生成物を、四重極質量分析計を用いて検討し、重要な分解生成物の見落としは無く、窒素バランスが良好に取れることを確認した。西山:担持SnおよびZr酸化物触媒を用いてカルボニル化合物の2級アルコールを還元剤とする選択還元反応を行った。担体として細孔径の大きなMCM-41が特に優れていた。また、各種の反応性の異なるアルデヒドに対し選択還元能を示すことがわかった。永井:水素化脱硫反応に対して種々の劣化関数を導出し触媒劣化を検討した。また、モリブデン窒化物表面の表面特性を理解するために、重量法吸着実験からフラクタル次元を求め、水素化脱窒素反応に対する表面不均一性との関係を検討した。久保:移動現象を伴う触媒反応場の分子シミュレーションを可能とするために、化学反応を考慮可能な新親モンテカルロ計算プログラムの開発に成功した。

Research Products

(13 results)

All Other

All Publications (13 results)

[Publications] H.Yoshida, N.Matsushita, Y.Kato, T.Hattori: "Active sites in sol-gel prepared silica-alumina for photoinduced non-oxidative methane coupling"Phys.Chem.Chem.Phys.. 4. 2459-2465 (2002)
[Publications] H.Yoshida, M.G.Chaskar, Y.Kato, T.Hattori: "Fine structural photoluminescence spectra of silica-supported zirconium oxide and its photoactivity in direct methane conversion"Chem.Commun.. 2002. 2014-2015 (2002)
[Publications] N.Iwasa, N.Takezawa: "New supported Pd and Pt alloy catalysts for steam reforming and dehydrogenation of methanol"Topics in Catalysis. 22. 223-232 (2003)
[Publications] N.Iwasa, T.Mayanagi, W.Nomura, M.Arai, N.Takezawa: "Effect of Zn addition to supported Pd catalysts in the steam reforming of methanol"Applied Catalysis A : General. (印刷中).
[Publications] N.Katada, H.Fujinaga, Y.Nakamura, K.Okumura, K.Nishigaki, M.Niwa: "Catalytic Activity of Mesoporous Silica for Synthesis of Methyl N-Phenyl Carbamate from Dimethyl Carbonate and Aniline"Catal.Lett.. 80. 47-51 (2002)
[Publications] N.Katada, T.Doi, T.Shinmura, S.Kuroda, M.Niwa: "Catalytic Activity of Gallium-Loaded ZSM-5 Zeolite for Synthesis of Aniline from Phenol and Ammonia"Stud.Surf.Sci.Catal.. (印刷中). (2002)
[Publications] S.Sugiyama, H.Mitsuoka, T.Shono, T.Moriga, H.Hayashi: "Effects of Redox of Cu-Species in Copper-Strontium Hydroxyapatites on the Oxidative Dehydrogenation of Propane"J.Chem.Eng.Jpn.. 36・2. 210-215 (2003)
[Publications] S.Sugiyama, T.Shono, D.Makino, T.Moriga, H.Hayashi: "Enhancement of the Catalytic Activities in Propane Oxidation and H-D Exchangeability of Hydroxyl Groups by the Incorporation with Cobalt into Strontium Hydroxyapatites"J.Catal.. (印刷中).
[Publications] S.Nishiyama, M.Yamamoto, H.Izumida, S.Tsuruya: "Liquid Phase Reduction System of Carbonyl Compounds by Environment-Friendly Hydrogen Donors"The Proceedings of 9th APCChE Congress. 257 (2002)
[Publications] M.Nagai, H.Tominaga, A.Irisawa, S.Omi: "Deactivation Modeling of Nitrided and Sulfided Molybdena-Alumina Catalysts during the Hydrodesulfurization of Dibenzothiophene"ISCRE17. M80 (2002)
[Publications] K.Hada, M.Nagai, S.Omi: "Characterization of Cobalt Molybdenum Nitrides for Thiophene HDS by XRD, TEM, and XPS"J.Catal.. 207. 10 (2002)
[Publications] M.Kuboら他6名: "A Quantum Molecular Dynamics Simulation Study of the Hydrolysis Step in Sol-Gel Process"J.Phys.Chem. B. 107. 1518-1524 (2003)
[Publications] Y.Luo, X.Wan, Y.Ito, S.Takami, M.Kubo, A.Miyamoto: "A Density Functional Theory Calculation on Lanthanide Monosulfides"Chem.Phys.. 282. 197-206 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

グリーン・プロセスのための触媒反応場設計

Principal Investigator

服部 忠 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023172)

Research Products

[Publications] H.Yoshida, N.Matsushita, Y.Kato, T.Hattori: "Active sites in sol-gel prepared silica-alumina for photoinduced non-oxidative methane coupling"Phys.Chem.Chem.Phys.. 4. 2459-2465 (2002)

[Publications] H.Yoshida, M.G.Chaskar, Y.Kato, T.Hattori: "Fine structural photoluminescence spectra of silica-supported zirconium oxide and its photoactivity in direct methane conversion"Chem.Commun.. 2002. 2014-2015 (2002)

[Publications] N.Iwasa, N.Takezawa: "New supported Pd and Pt alloy catalysts for steam reforming and dehydrogenation of methanol"Topics in Catalysis. 22. 223-232 (2003)

[Publications] N.Iwasa, T.Mayanagi, W.Nomura, M.Arai, N.Takezawa: "Effect of Zn addition to supported Pd catalysts in the steam reforming of methanol"Applied Catalysis A : General. (印刷中).

[Publications] N.Katada, H.Fujinaga, Y.Nakamura, K.Okumura, K.Nishigaki, M.Niwa: "Catalytic Activity of Mesoporous Silica for Synthesis of Methyl N-Phenyl Carbamate from Dimethyl Carbonate and Aniline"Catal.Lett.. 80. 47-51 (2002)

[Publications] N.Katada, T.Doi, T.Shinmura, S.Kuroda, M.Niwa: "Catalytic Activity of Gallium-Loaded ZSM-5 Zeolite for Synthesis of Aniline from Phenol and Ammonia"Stud.Surf.Sci.Catal.. (印刷中). (2002)

[Publications] S.Sugiyama, H.Mitsuoka, T.Shono, T.Moriga, H.Hayashi: "Effects of Redox of Cu-Species in Copper-Strontium Hydroxyapatites on the Oxidative Dehydrogenation of Propane"J.Chem.Eng.Jpn.. 36・2. 210-215 (2003)

[Publications] S.Sugiyama, T.Shono, D.Makino, T.Moriga, H.Hayashi: "Enhancement of the Catalytic Activities in Propane Oxidation and H-D Exchangeability of Hydroxyl Groups by the Incorporation with Cobalt into Strontium Hydroxyapatites"J.Catal.. (印刷中).

[Publications] S.Nishiyama, M.Yamamoto, H.Izumida, S.Tsuruya: "Liquid Phase Reduction System of Carbonyl Compounds by Environment-Friendly Hydrogen Donors"The Proceedings of 9th APCChE Congress. 257 (2002)

[Publications] M.Nagai, H.Tominaga, A.Irisawa, S.Omi: "Deactivation Modeling of Nitrided and Sulfided Molybdena-Alumina Catalysts during the Hydrodesulfurization of Dibenzothiophene"ISCRE17. M80 (2002)

[Publications] K.Hada, M.Nagai, S.Omi: "Characterization of Cobalt Molybdenum Nitrides for Thiophene HDS by XRD, TEM, and XPS"J.Catal.. 207. 10 (2002)

[Publications] M.Kuboら他6名: "A Quantum Molecular Dynamics Simulation Study of the Hydrolysis Step in Sol-Gel Process"J.Phys.Chem. B. 107. 1518-1524 (2003)

[Publications] Y.Luo, X.Wan, Y.Ito, S.Takami, M.Kubo, A.Miyamoto: "A Density Functional Theory Calculation on Lanthanide Monosulfides"Chem.Phys.. 282. 197-206 (2002)

服部忠名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023172)