• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2010 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 22760599
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

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)

Keywordsシリカ被覆 / 多孔性シリカ / シンタリング / 担持Pt触媒 / 脱水素反応 / 有機ハイドライド
Research Abstract

触媒劣化を抑制することは省エネルギーや金属使用量の削減,資源の有効利用に向けて重要な検討課題である.金属粒子をシリカ層で被覆することにより,金属粒子の焼結(シンタリング)や溶出,脱落等による活性劣化を抑制できる.しかしながら金属粒子がシリカ層で被覆されることにより,大きな分子との反応ではシリカ層への拡散律速となるため高活性が得られにくいなどの問題が挙げられる.そこで本申請課題では,シリカ被覆金属触媒の応用拡大を目指し,活性や耐久性に優れた高機能性シリカ被覆金属触媒の開発及び脱水素反応への展開を行う.本年度の研究では,官能基を含むシリカ層で被覆されたPt触媒を調製し,回分式有機ハイドライド脱水素反応,高温での加熱処理に対する耐久性を評価した.
1.フェニル基やメチル基を含む有機シランを原料に用いて,種々の官能基を有するシリカ層で被覆された炭素担持Pt触媒を調製した.従来のシリカ被覆Pt触媒と同様に数nmのPt粒子が高分散に担持されていた.水への分散試験を行ったところ,官能基を付与したシリカ層が疎水化していることを確認した.また高温での加熱処理を行ったところ各官能基は分解し,そのためシリカ層にマイクロ孔が形成していることがわかった.
2.回分式反応器を用いたシクロヘキサン脱水素反応を行った.従来法の官能基を含まない有機シランを用いたシリカ被覆Pt触媒では活性がわずかであったのに対し,多孔性シリカ被覆Pt触媒では活性が向上した.触媒の耐久性を評価するため高温加熱処理し触媒劣化試験を行った.加熱処理により比較触媒の炭素担持Pt触媒は活性が大きく低下したのに対し,多孔性シリカ被覆Pt触媒では活性の低下が抑えられ,加熱処理後の比較触媒を上回る結果が得られた.シリカ層による被覆によりPt粒子のシンタリングが抑制され,またシリカ層の多孔化によりシクロヘキサンの拡散性の向上が効果的な触媒活性につながったと考えられる.

  • Research Products

    (10 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      中川敬三
    • Journal Title

      粉体工学会誌

      Volume: 48 Pages: 28-33

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sintering Resistance and Catalytic Activity of Platinum Nanoparticles Covered with a Microporous Silica Layer using Methyltriethoxysilane2010

    • Author(s)
      Nakagawa K, et al.
    • Journal Title

      Catalysis Letters

      Volume: 136 Pages: 71-76

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic Property of Carbon-Supported Pt Catalysts Covered with Organosilica Layers on Dehydrogenation of Organic Hydride2010

    • Author(s)
      Nakagawa K, et al.
    • Journal Title

      Studies in Surface Science and Catalysis

      Volume: 175 Pages: 201-208

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Silica-coated Pt-Ni Alloy Nanoparticles Using Microemulsion and Formation of Carbon Nanofibers by Ethylene Decomposition2010

    • Author(s)
      Nakagawa K, et al.
    • Journal Title

      Studies in Surface Science and Catalysis

      Volume: 175 Pages: 793-796

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      中川敬三
    • Organizer
      化学工学会第76年会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-03-22
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      中川敬三
    • Organizer
      第3回化学工学3支部合同徳島大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2010-10-23
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      中川敬三
    • Organizer
      化学工学会第42回秋季大会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府)
    • Year and Date
      2010-09-06
  • [Presentation] Sintering Resistance and Dehydrogenation Property of Pt Nanoparticles Covered with Microporous Silica Layer using Organosilanes2010

    • Author(s)
      Nakagawa K
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      スイス連邦工科大学(チューリッヒ)
    • Year and Date
      2010-08-12
  • [Presentation] Catalytic Property of Carbon-Supported Pt Catalysts Covered with Organosilica Layers on Dehydrogenation of Organic Hydride2010

    • Author(s)
      Nakagawa K
    • Organizer
      The 10th International Symposium on the "Scientific Bases for the Preparation of Heterogeneous Catalysts" (PREPA10)
    • Place of Presentation
      ルーヴァン・カトリック大学(ルーヴァン=ラ=ヌーヴ)
    • Year and Date
      2010-07-11
  • [Remarks]

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/155080/profile-ja.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi