アンダーソン型ヘテロポリ酸を用いたMo-V-M複合酸化物触媒の水熱合成と物質形成

Anderson型杂多酸Mo-V-M复合氧化物催化剂的水热合成及材料形成

• 批准号: 11750679
• 负责人: 押原 建三
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo University of Science, Yamaguchi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750679/
• 关键词: 水熱合成; ヘテロポリ酸; エタン部分酸化; トリエチルアミン塩酸塩; 水熱合成法; アンダーソン型ヘテロポリ酸; エタン酸化; 自己組織化

アンダーソン型ヘテロポリモリブデン酸および硫酸バナジルを水熱合成して得られる結晶性Mo-V-M-O系複合酸化物触媒としてMo-V-Al-O、Mo-V-Ga-O、Mo-V-Sb-O、Mo-V-Te-Oが得られた。これらの触媒はいずれも針状結晶であるが、粉末X線回折の結果、針状結晶の軸方向には非常に類似した構造である一方、断面の結晶構造がAl,Ga型とSb,Te型の2つに大別できることが分かった。1.種々の試行によりAl,Ga型の構造をもつ触媒ではトリエチルアミン塩酸塩を水熱合成溶液に添加することにより、触媒結晶の結晶化を促進できることが見出された。2.低級アルカンの酸化反応これら各種Mo-V-M-O触媒についてエタンの酸化反応試みたところ、いずれの触媒も高活性を示したが、粉砕処理を施すことによりさらにエタン転化率が増加し、CO_x選択率の減少することが分かった。これは針状結晶断面が低級アルカンの部分酸化に有効な活性面であるためと考えられる。一方Al,Ga型とSb,Te型の2つのグループで比較すると、生成物分布に違いが見られた。反応温度340°においてMo-V-Al-O,Mo-V-Ga-Oでは70〜80%のエチレン選択率、4〜10%の酢酸選択率を与えたのに対し、Mo-V-Sb-O,Mo-V-Te-Oでは約90%のエチレン選択率を示し、酢酸はほとんど得られなかった。このことから針状結晶断面の構造がエタン酸化反応に大きく影響していることが分かった。またトリエチルアミン塩酸塩の添加効果についてMo-V-Al-O触媒についてエタン酸化反応を行なったところ、更に酢酸選択率、エチレン選択率が向上することが分かり、針状結晶断面の結晶化により部分酸化に適した表面構造が形成されたと考えられる。

Hydrothermal synthesis of crystalline Mo-V-M-O complex acid catalysts was carried out by hydrothermal synthesis of Mo-V-Al-O, Mo-V-Ga-O, Mo-V-Sb-O and Mo-V-Te-O. The crystal structure of Al,Ga type Sb,Te type 2 is very similar to that of Al,Ga type Sb,Te type. 1. The structure of Al,Ga type catalyst was studied. The crystallization of catalyst was promoted by the addition of catalyst to hydrothermal synthesis solution. 2. The acidification reaction of low-grade catalyst was studied by various Mo-V-M-O catalysts. The high activity of catalyst was observed. The oxidation rate of catalyst was increased and the CO_x selectivity was decreased. The acicular crystal section is low grade and partially acidified, and the active surface is low grade. The distribution of Al,Ga, Sb,Te and other products is different. The reaction temperature is 340° C. The selectivity of Mo-V-Al-O,Mo-V-Ga-O is 70 ~ 80%, and the selectivity of acetic acid is 4 ~ 10%. The selectivity of Mo-V-Sb-O,Mo-V-Te-O is about 90%. The selectivity of acetic acid is about 90%. The structure of needle-like crystal section is affected by acidification. The effect of acid addition on Mo-V-Al-O catalyst acidification reaction is discussed. The acid selectivity is increased. The crystallization of acicular crystal section is partially acidified. The surface structure is formed.

项目成果

Kenzo Oshihara,Tokio Hisano,Wataru Ueda: "Catalytic Oxidative Activation of Light Alkanes over Mo-V-Based Oxides Having Controlled Surface"Topics in Catalysis. (to be published).

Kenzo Oshihara、Tokio Hisano、Wataru Ueda：“轻质烷烃在具有受控表面的 Mo-V 基氧化物上的催化氧化活化”催化主题。

Kenzo Oshihara,Tokio Hisano,Youhei Kayashima,Wataru Ueda: "Catalytic performance of hydrothermally synthesized Mo-V-M-O (M=Sb and Te) oxides in the selective oxidation of light paraffins"Catalysis Today. (to be published).

Kenzo Oshihara、Tokio Hisano、Youhei Kayashima、Wataru Ueda：“水热合成 Mo-V-M-O（M=Sb 和 Te）氧化物在轻质石蜡选择性氧化中的催化性能”《今日催化》。