電場触媒反応場における脱水素反応の低温駆動とその学理

电催化反应领域脱氢反应的低温驱动及其理论

• 批准号: 21K04777
• 负责人: 小河 脩平
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kochi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04777/
• 关键词: 資源・エネルギー有効利用技術; 脱水素反応; 担持金属触媒; 低温電場触媒反応; 低級オレフィン製造

低級炭化水素のC-H結合活性化能を有し，外部電場印加によりプロトンを表面で伝導しうる「イオニクス担持金属触媒」の創製に取り組んだ。イオニクス担持金属触媒と外部電場とのシナジー効果により，低温でプロパンの脱水素反応を進行させることを目指した。反応装置には固定床流通式反応器を用い，整粒した触媒を充填し，その両端に直流電流を印加しうるステンレス製電極を設置し，300℃の電場中で反応を行った。本年度は触媒として，酸化セリウムに様々な金属カチオンをドープした複合金属酸化物担体にPtを担持したものを調製して用い，電場中でのプロパン脱水素活性に及ぼす担体の効果について検討を行った。前年度に電場中での触媒活性は投入電力に依存することを見出しているため，触媒毎に投入電力を変化させながら活性試験を行い，同じ投入電力の時の触媒活性を比較することで，担体の活性に及ぼす影響を検討した。酸化セリウムのセリウムカチオンの一部をジルコニウムカチオンで置換したセリアジルコニア担体を用いた際には，酸化セリウム担体を用いた際に比べて，同じ投入電力の時のプロパン転化率が1.3倍になった。一方，電場を印加せず，外部加熱のみの反応条件下で比較すると，両触媒間で活性の差は見られなかった。電場印加によって誘起される表面プロトン伝導が，炭化水素のC-H結合解離に重要な役割を果たすことが既報で示されているため，ジルコニウムカチオンをドープすることで，担体表面でのプロトン伝導が促進されることで転化率が向上したと考えた。これらの成果は学会等で発表した。

Low-level carbonized water, carbon, water, carbon, carbon The metal catalyst is used in the external electronic field, and the dehydration element in the low temperature temperature is used to control the temperature. The reversing device is equipped with a fixed bed flow inverter, the whole grain is filled with catalyst, the terminal is equipped with DC current, and the equipment is operated at 300 ℃ in the electric field. This year, the catalyst, acidifier, metal, metal, In the previous year, the catalyst activity in the electricity market was put into power supply, and the catalyst was put into power supply. The catalyst was put into power supply to improve the performance of the electricity market, and the catalyst activity was compared when the power was put into operation, and the carrier activity and the carrier activity were significantly different. For the purpose of acidizing, the equipment of acidizing equipment is used in the first place, and the environmental pollution rate is 1.3 times higher than that in the same period of time. On the one hand, the market is in the Inca market, and under the condition of external heating, the activity of the catalyst is poor, and the activity of the catalyst is poor. The computer field printing system is in operation, and the carbonized water is used in combination with the important operating system. The system shows that the system is sensitive, and the surface of the body is responsible for promoting the improvement of the performance of the system. Learn how to learn the results and so on.

项目成果

電場触媒反応を用いたプロパン脱水素

利用电催化反应进行丙烷脱氢

• 发表时间: 2022
• 作者: 薬師寺謙介,小林芳男;山内紀子;平松昂気，堀麟太郎，徳井佑也，谷屋啓太，市橋祐一，西山 覚;○住吉虹輝，上田忠治，小河脩平
• 通讯作者: ○住吉虹輝，上田忠治，小河脩平

Oxidative and non-oxidative dehydrogenation of light alkane at low temperature under electric field

电场作用下轻质烷烃低温氧化与非氧化脱氢

• 发表时间: 2022
• 作者: ○Shuhei Ogo;Koki Sumiyoshi;Tadaharu Ueda;Yasushi Sekine
• 通讯作者: Yasushi Sekine

電場触媒反応による低温プロパン脱水素反応

电催化低温丙烷脱氢反应

• 发表时间: 2022
• 作者: Yosuke Noshiro;Shohei Tada;Yoshio Kobayashi;Noriko Yamauchi;○住吉虹輝，上田忠治，小河脩平
• 通讯作者: ○住吉虹輝，上田忠治，小河脩平

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電場触媒反応場による低温メタン転換

利用电催化反应场进行低温甲烷转化

• 发表时间: 2021
• 期刊: 化学と工業
• 作者: Koizumi Hiromu;Tanabe Makoto;Kambe Tetsuya;Imaoka Takane;Wang-Jae Chun;Yamamoto Kimihisa;堀麟太郎，江 宇帆，檀上博史，谷屋啓太，市橋祐一，西山 覚;前誉，西村顕，羽二生凌，廣田真史;小河脩平
• 通讯作者: 小河脩平