バイオエタノールの水蒸気改質反応用固体触媒と反応システムの開発及び反応機構の解明

生物乙醇水蒸气重整反应固体催化剂及反应体系的研制及反应机理的阐明

• 批准号: 22915008
• 负责人: 伊藤 伸一
• 金额: $ 0.36万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22915008/
• 关键词: エタノール水蒸気改質反応; 担持金属触媒; 金属-酸化物相互作用

バイオエタノールは糖類の発酵により生成できる。原料が植物であることから、石油などの地下資源と比べて再生可能であり、カーボンニュートラルであることから将来期待されるものである。このバイオエタノールから固体触媒反応により、燃料電池用水素の生成が出来れば、石油資源の枯渇や地球温暖化対策の一つになると考えられた。本研究では、触媒の微細構造等が変化することでその活性や生成物の選択性が向上することを期待し、触媒となる貴金属(白金)やニッケルの微粒子を調製する際に磁場を印加し焼成処理、還元処理を行う反応装置を製作した。市販の小型電磁石の極間に、研究代表者自身の独自技術により製作した小型電気炉を設置し、触媒調製を行った。このような反応装置は過去に例がなく独創的なものである。目的とした反応は、バイオエタノールの水蒸気改質反応で、モデル反応液として14wt%のエタノール水溶液を用い、気化させた後、触媒層に導入して反応を行った。実験の結果、磁場を印加して調製した触媒の活性は、印加していない触媒に比べて低いものとなった。透過型電子顕微鏡観察によれば、触媒の微粒子の形状については、従来の方法により調製した触媒とほとんど変わりないものであった。したがって、何らかの効果(負の効果ではあるが)は見出すことが出来たが、新たな課題も生じた結果となった。生成物の選択性は、従来の方法によって調製した触媒とほとんどかわりないことから、反応機構については、まずエタノールの脱水素が起こり、生成したアセトアルデヒドが分解する過程が考えられた。成果の公表については、エタノールの水蒸気改質反応についてこれまでの研究結果を国際的な専門誌Catalysis Communicationsに投稿し、審査の結果、掲載された。また、平成22年12月に開催された「2010環太平洋国際化学会議(Pacifichem 2010)」において発表し、国内外の研究者とも意見交換を行った。また、筑波大学技術報告にも掲載された。

Youdaoplaceholder0 バ エタノ エタノ エタノ エタノ エタノ バ バ glycolic fermentation によ バ to produce で る る る. Raw material plant が で あ る こ と か ら, oil な ど の と underground resources than べ て regeneration may で あ り, カ ー ボ ン ニ ュ ー ト ラ ル で あ る こ と か ら future expect さ れ る も の で あ る. こ の バ イ オ エ タ ノ ー ル か ら solid catalyst against 応 に よ り の, fuel cell water element generated が out れ ば の withered, petroleum resources 渇 や the earth warming policy の seaborne つ に な る と exam え ら れ た. This study で は, catalytic の fine structure such as が variations change す る こ と で そ の active や products の sentaku sex が upward す る こ と を expect し, catalytic と な る precious metals (platinum) や ニ ッ ケ ル の particles を modulation す る interstate に magnetic を Inca し 焼 into line 処 principle, also yuan 処 を う reverse 応 device を making し た. The market sells <s:1> small electromagnetic stones <e:1> with interpolar に, and the research representative uses their own <s:1> independent technology によ to make <s:1> た small electric furnaces を, set up <s:1>, and prepare を catalysts った. The <s:1> ような ような anti-応 device に past に example がなく original な <e:1> <s:1> である である である である である である. Purpose と し た anti 応 は, バ イ オ エ タ ノ ー ル の water steam 気 modified reverse 応 で, モ デ ル 応 solution と し て 14 wt % の エ タ ノ ー ル を aqueous solution using い, 気 さ せ た, catalyst layer after に import し て anti 応 を line っ た. The experimental <s:1> results show that the magnetic field を and the Inca <s:1> modulate the <s:1> た catalyst <s:1> activity, and the Inca て な な <s:1> catalyst に is に lower than べて <s:1> となった となった となった. Through type electronic 顕 micromirror 観 examine に よ れ ば, catalytic の の particles shape に つ い て は, 従 の way に よ り modulation し た catalyst と ほ と ん ど - わ り な い も の で あ っ た. し た が っ て, ら か の unseen fruit (negative の unseen fruit で は あ る が) は shows す こ と が out た が, new た な subject born も じ た results と な っ た. Products の sentaku は, 従 to の way に よ っ て modulation し た catalyst と ほ と ん ど か わ り な い こ と か ら 応 institutions and anti に つ い て は, ま ず エ タ ノ ー ル の dehydrated vegetable が up こ り, generate し た ア セ ト ア ル デ ヒ ド が decomposition す が る process test え ら れ た. Results の male table に つ い て は, エ タ ノ ー ル の water steam 気 modified reverse 応 に つ い て こ れ ま で の results を international な 専 door tzu Catalysis Communications contribute に の し, review results, the first white jasmines load さ れ た. Youdaoplaceholder0, in December of Heisei 22, に held the された "2010 Pacific Rim International Chemical Conference (Pacifichem 2010)" にお て て made a table を, domestic and foreign <s:1> researchers と った exchanged opinions を and った. Youdaoplaceholder0, University of Tsukuba Technical report に また published された.

项目成果

Steam reforming of ethanol over metal-oxide-promoted Pt/SiO2 catalysts: Effects of strong metal-oxide interaction (SMOI)

• DOI: 10.1016/j.catcom.2010.09.022
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: Catalysis Communications
• 影响因子: 3.7
• 作者: S. Ito;K. Tomishige

金属酸化物添加担持白金触媒によるエタノールの水蒸気改質反応-反応装置の製作と触媒活性試験結果-

使用添加金属氧化物的负载型铂催化剂进行乙醇蒸汽重整反应 - 反应设备的制作和催化剂活性测试结果 -

• 发表时间: 2011
• 期刊: 筑波大学技術報告(技術発表会報告集)
• 作者: Doi T;Hirata S;Fukumoto T;Misu S;Tsutsumimoto K;Osawa C;Haruna M;堤本広大,土井剛彦,三栖翔吾,平田総一郎;伊藤彰;伊藤彰;Yo Hamada;Yo Hamada;Yo Hamada;伊藤伸一
• 通讯作者: 伊藤伸一

筑波大学技術報告

筑波大学技术报告