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Catalytic conversion of ethane to ethylene and aromatic hydrocarbons

乙烷催化转化为乙烯和芳烃

基本信息

批准号：
19J10015
负责人：
斎藤晃
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Institute for Molecular Science (2020)Waseda University (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2019年度は、エタン脱水素では高い酸化還元性を示すペロブスカイト酸化物が高いエチレン生成能を示すことを明らかにした。エタン脱水素芳香族化では、ゼオライト触媒がもつミクロ孔内で反応中間体であるエチレンがベンゼンなどの芳香族炭化水素に転換される反応機構を明らかにした。2020年度におけるエタン脱水素の研究ではLaMnO3にBaドープしたペロブスカイト酸化物の表面でエタン脱水素がどのように進行するかについて、計算化学的なアプローチで検討した。この系では計算化学的に触媒サイクルが成立しないという矛盾があった。これは計算モデルが実験系を十分に再現できていないことによると考えた。そこで、表面吸着種の効果を取り込むため、エタン脱水素中に生じる吸着水素を計算モデルに取り込んだところ、計算化学的に触媒サイクルが成立することを明らかにした。また、Baドープによる反応促進効果をエネルギー計算によって検討した。その結果、エタンの活性化に関与する表面格子酸素がBaドープによって電子欠乏状態になることを明らかにした。エタン脱水素芳香族化では、ゼオライト触媒の担持金属が芳香族炭化水素の生成機構に与える影響について検討した。低級アルカンの芳香族化ではメタンの場合にMo、エタンやプロパンではGaが有効な担持金属として知られる。この違いを明らかにするため、パルス反応器で過渡的な生成物を調べた。その結果、Gaでは数パルスでベンゼンの生成が確認されたが、Moではベンゼンの生成に60パルス程度が必要となった。Moではベンゼン生成前に活性点の形成期が存在し、これを経てベンゼン生成が促進される。また、副生成物であるメタンやプロピレンの生成挙動が異なることから両者では異なる反応機構でベンゼンの生成が起きていることが示唆された。

In 2019, the production capacity of the acid compound was increased. Aromatization of anhydro-and hydro-aromatic hydrocarbons is a catalyst for the formation of reaction intermediates in pores. In 2020, the study of dehydration in LaMnO3 was carried out on the surface of Ba_2O_3 and Ba_2O_3, and the study of computational chemistry was carried out on Ba_2O_3 and Ba_2O_3. This is the catalyst of computational chemistry. This is the first time I've ever seen a woman. The results of adsorption on the surface of the catalyst are calculated by the method of calculation of adsorption on the surface of the catalyst The results of the study were as follows: As a result, the activation and activation of lattice elements on the surface of the substrate are reduced. The mechanism of aromatic hydrocarbon formation by supporting metal catalyst and its influence on aromatic hydrocarbon formation are discussed. In case of aromatization, Mo, Ga, Ga, The product of this transition is the modulation of the light and light. As a result, the number of entries in the list was confirmed, and the number of entries in the list was determined. The formation period of active sites exists before the formation of Mo particles, and the formation of Mo particles is promoted. The reaction mechanism of the reaction mechanism is different from that of the reaction mechanism.

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Aromatization of ethylene over zeolite-based catalysts

DOI：
10.1039/c9cy02108f
发表时间：
2020-05
期刊：
Catalysis Science & Technology
影响因子：
5
作者：
E. Uslamin;H. Saito;N. Kosinov;E. Pidko;Yasushi Sekine;E. Hensen
通讯作者：
E. Uslamin;H. Saito;N. Kosinov;E. Pidko;Yasushi Sekine;E. Hensen

Different mechanisms of ethane aromatization over Mo/ZSM-5 and Ga/ZSM-5 catalysts

DOI：
10.1016/j.cattod.2020.04.021
发表时间：
2020-04
期刊：
Catalysis Today
影响因子：
5.3
作者：
E. Uslamin;H. Saito;Yasushi Sekine;E. Hensen;N. Kosinov
通讯作者：
E. Uslamin;H. Saito;Yasushi Sekine;E. Hensen;N. Kosinov

High and Stable Activity of Dealuminated Zn/H-ZSM-5 for Ethane Dehydroaromatization

脱铝Zn/H-ZSM-5乙烷脱氢芳构化活性高且稳定

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Saito Hikaru;Inagaki Satoshi;Han Qian;Terunuma Ryota;Yabe Tomohiro;Ogo Shuhei;Kubota Yoshihiro;Sekine Yasushi
通讯作者：
Sekine Yasushi

早稲田大学応用化学科関根研究室

早稻田大学应用化学系关根实验室