アクセシビリティーの高い強ブレンステッド酸性固体触媒の開発と応用

易获得的强布朗斯台德酸性固体催化剂的开发及应用

• 批准号: 21H01717
• 负责人: 片田 直伸
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01717/
• 关键词: ゼオライト; 固体酸触媒; 芳香族製造; 芳香族

未利用資源の有効利用などのため，大細孔に突き出た強ブレンステッド酸点を持つ触媒材料の開発を目指している．2022年度には以下の成果を得た．YFI（YNU-5）型ゼオライトについては，合成・NH4イオン交換・焼成によって酸点が広い12-12-8-ring system（以後12rS）から先に発現し，イオン交換率が高まると狭いisolated 8-ring（以後i8r）に強酸点が発現すること，脱Alでは12rSの酸点が失われ，i8rの強酸点が残ること，劣化は12rSでは起きず，外表面や有機化合物がi8rに入る場合に起きることなどがわかった．この対策の第一歩としてAgイオン交換と還元手法を開発した．他方，塩基処理によりメソ孔を形成し、続く酸処理によって脱アルミニウムを行い，有効な酸点と階層構造をあわせ持つYNU-5触媒の調製に初めて成功した．ヘキサン接触分解における炭素析出の抑制は脱Alのみでもある程度可能であったが，階層構造の導入によって触媒性能がさらに向上した．またシリカの化学蒸着によって2-メチルナフタレンメチル化で形状選択性が発現した．シリカ塩基処理MFI（ZSM-5）型ゼオライトについては，360℃程度の炭化水素溶媒共存下ではポリプロピレンと溶媒分子の分解がミクロ細孔内で進行するので形状選択性が発現し，溶媒として嵩高い分子を用いると，ポリプロピレンを全てナフサ相当の炭化水素まで分解しつつ，溶媒を回収できることがわかった．これは廃プラスチックのリサイクルのための強力な技術となる．シリカモノレイヤーについてはアルキル多環芳香族の選択的脱アルキル化によるベンゼン誘導体生成に関する総説を出版した．ゼオライト上のCoを触媒とするメタンによるベンゼンメチル化も，開いた空間に突き出す強酸点を必要とすることがわかった．

Unused resources の a sharper use な ど の た め, big pores に tu き た strong ブ レ ン ス テ ッ point を hold つ ド acid catalyst materials の open 発 を refers し て い る. For the year 2022, に に and the following を achievements are を and た. YFI (YNU - 5) ゼ オ ラ イ ト に つ い て は, synthesis, NH4 イ オ ン exchange, 焼 into に よ っ て acid point が hiroo い 12-12-8 - ring system (rs) after 12 か ら に first 発 し now, イ オ ン が a higher exchange rate ま る と narrow い isolated 8 - ring (later i8r) に acid が 発 now す る こ と, take off Al で は 12 rs の acid が lost わ れ, i8r の acid point が residual る こ と, degradation は 12 rs で は up き ず, Outside surface や organic compounds が i8r に into る circumstance に き る こ と な ど が わ か っ た. The first step of the <s:1> strategy <s:1> is the と てAg <s:1> exchange と reduction method を development た. Other, salt base 処 に よ り メ を ソ hole forming し, 続 く acid 処 Richard に よ っ て ア off ル ミ ニ ウ ム を い, have sharper な acid point と class structure を あ わ せ hold つ YNU early - 5 catalyst の modulation に め て successful し た. ヘ キ サ ン contact decomposition に お け る carbon precipitation の inhibit は off Al の み で も あ る degree of で あ っ た が, class structure の import に よ っ て catalytic performance が さ ら に upward し た. ま た シ リ カ の chemical steamed に よ っ て 2 - メ チ ル ナ フ タ レ ン メ チ ル change shape で sentaku sex が 発 now し た. シ リ カ salt base 処 Richard MFI (ZSM - 5) ゼ オ ラ イ ト に つ い て は, 360 ℃ degree の coking solvent under the coexistence of water element で は ポ リ プ ロ ピ レ ン と solvent molecules の decomposition が ミ ク ロ inside pores で す る の で shape sentaku sex が 発 し, solvent と し て song high molecular を use い い る と, ポ リ プ ロ ピ レ ン を full て ナ フ サ quite の coking water element ま で decomposition し つ つ, solvent を back 収 で き る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder2 れ 廃プラスチッ 廃プラスチッ 廃プラスチッ リサ リサ リサ ため ため ため powerful な technology となる. シ リ カ モ ノ レ イ ヤ ー に つ い て は ア ル キ ル polycyclic aromatic の sentaku of ア ル キ ル change に よ る ベ ン ゼ ン inductor generating に masato す る 総 said を publishing し た. ゼ オ ラ イ ト の Co を on catalytic と す る メ タ ン に よ る ベ ン ゼ ン メ チ ル も, open い た space に tu き を す acid point necessary と す る こ と が わ か っ た.

项目成果

アンモニアIRMS-TPD法による固体の酸量，酸強度，酸の種類の解析

使用氨 IRMS-TPD 方法分析固体酸量、酸强度和酸类型

• 发表时间: 2022
• 作者: 古渡 翔;木野 邦器;片田直伸
• 通讯作者: 片田直伸

ポリプロピレンの触媒分解によるナフサに相当する炭化水素の生成

聚丙烯催化分解生产相当于石脑油的烃类

• 发表时间: 2021
• 作者: 川谷優也;菅沼学史;辻悦司;片田直伸
• 通讯作者: 片田直伸

メタンと二酸化炭素～その触媒的化学変換技術の現状と展望～

甲烷与二氧化碳-催化化学转化技术的现状与展望-

• 发表时间: 2023
• 作者: Takeuchi Yuki;Ohkura Kentaro;Nishina Yuta;Y. Kawano;上田渉監修
• 通讯作者: 上田渉監修

2-メチルナフタレンのメチル化反応に対する脱アルミYFI型ゼオライトの触媒活性

脱铝YFI型沸石对2-甲基萘甲基化反应的催化活性

• 发表时间: 2022
• 作者: 松尾茉那実;森脇優;福井萌麗;菅沼学史;辻悦司;片田直伸
• 通讯作者: 片田直伸

ゼオライト触媒上でのポリオレフィン分解の実用化に必要な反応条件の影響の観察

聚烯烃分解实际应用所需的反应条件对沸石催化剂的影响观察

• 发表时间: 2022
• 作者: 増田大毅;川谷優也;辻悦司;菅沼学史;片田直伸
• 通讯作者: 片田直伸