担持金属における金属粒子間距離と反応特性との相関に関する研究

负载金属中金属颗粒间距与反应特性相关性研究

• 批准号: 13875153
• 负责人: 岸田 昌浩
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13875153/
• 关键词: 一酸化炭素の水素化反応; シリカ担持ロジウム触媒; ロジウム粒子間隔; マイクロエマルション; シリカ包接微粒子; マイクロエマルション法触媒; シリカ包装ロジウム触媒; CO水素化反応; 金属粒子間距離; 還元性

ME法では,あらかじめ粒子径を制御したRh錯体微粒子を合成し,TEOS添加量すなわちシリカ形成量を変えることによって,Rh粒子径が4〜5nmとほぼ一定で,Rh担持量を0.6〜10.3wt%まで変化させることに成功した。それらの触媒のCO水素化反応特性を調べたところ,表面Rh1原子当たりの活性(TOF)はRh担持量が3.5wt%のときに極小値を示した。また,Rh担持量が3.5wt%のときに炭素数2以上の含酸素化合物(C_<2+>Oxy)の選択性が極大を示した。しかし,この触媒ではRh粒子がシリカ担体に均一に固定化されておらず,Rh粒子間隔の影響であるかは不明であった。そこで,球状シリカの中心にRhが一つ固定化されるシリカ包接Rh触媒をシリカ被覆層の厚さ(Rh担持量)を変えて調製した。Rh担持量を1.3wt%から10.5wt%に変化させてもRh粒子径は約3〜4nmとほぼ一定であった。この触媒ではシリカ層厚さのおよそ2倍がRh粒子間の間隔と考えることができる。それらの触媒のCO水素化反応特性を調べた結果,Rh粒子間隔が変化してもTOFおよび生成物選択性はほとんど変化しなかった。すなわち,Rh粒子の間隔はCO水素化反応特性に影響を及ぼさないことが示された。一方,ME法触媒でRh担持量が生成物選択性に影響した原因を検討するため,Rhの還元されやすさを昇温還元法(TPR)によって調べた。その結果,ME法触媒では,TPRの還元ピークがRh担持量とともに変化することがわかった。すなわち,ME法触媒では,Rh担持量によってRhとシリカとの結合状態が変化していることが示唆された。

ME method で は, あ ら か じ め particle diameter を suppression し た Rh misprinted particles し を synthesis, TEOS addition amount す な わ ち シ リ カ formation quantity を - え る こ と に よ っ て, Rh が particle diameter 4 ~ 5 nm と ほ ぼ で certainly, Rh bear a quantity を 0.6 ~ 10.3 wt % ま で variations change さ せ る こ と に successful し た. そ れ ら の catalyst の CO water element is changed the 応 features を adjustable べ た と こ ろ, surface Rh1 atoms when た り の activity (TOF) は Rh bear hold が 3.5 wt % の と き に tiny numerical を shown し た. ま た, Rh bear が 3.5 wt % の と き に carbon number 2 above の element compounds containing acid (C_ (2 + > foxy) の sentaku sex が を and shown great し た. し か し, こ の catalyst で は Rh particle が シ リ カ supporter に uniform に immobilized さ れ て お ら ず, Rh particle spacing の influence で あ る か は unknown で あ っ た. そ こ で, globular シ リ カ の center に Rh が つ immobilized さ れ る シ リ カ inclusion Rh catalyst を シ リ カ の さ thick coating layer (Rh) a quantity を - え て modulation し た. Rh bear hold を 1.3 wt % か ら 10.5 wt % に variations change さ せ て も Rh は particle size about 3 ~ 4 nm と ほ ぼ certain で あ っ た. こ の catalyst で は シ リ カ thick さ の お よ そ の interval between 2 times が Rh particles と exam え る こ と が で き る. そ れ ら の catalyst の CO water element is changed the 応 features を adjustable べ た results, Rh particle spacing が variations change し て も TOF お よ び products sentaku sex は ほ と ん ど variations change し な か っ た. Youdaoplaceholder0,Rh particle <s:1> interval すなわち, CO hydroquination reaction 応 characteristics に influence を and ぼさな とが とが とが とが とが とが とが された された された show された. Side, ME method catalyst で Rh bear a quantity が products impact に sentaku し た reason を beg す 検 る た め, Rh の is yuan さ れ や す さ を heating element method (TPR) also に よ っ て adjustable べ た. そ の as a result, the ME method of catalytic で は, TPR の is yuan ピ ー ク が Rh bear a quantity と と も に variations change す る こ と が わ か っ た. Method catalyst で す な わ ち, ME は, Rh bear a quantity に よ っ て Rh と シ リ カ と の combining state が variations change し て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

M.Ikeda, T.Tago, M.Kishida, K.Wakabayashi: "Thermal stability of an SiO_2-coated Rh catalyst and catalytic activity in NO reduction by CO"Chemical Communication. 2512-2513 (2001)

M.Ikeda、T.Tago、M.Kishida、K.Wakabayashi：“SiO_2包覆Rh催化剂的热稳定性及CO还原NO的催化活性”化学通讯。

多湖 輝興, 初田 隆俊, 長瀬 亮, 岸田 昌浩, 若林 勝彦: "シリカで包接されたコバルト修飾マグネタイトナノ微粒子の調製とその磁気特性"化学工学論文集. 27・(2). 288-290 (2001)

Teruoki Tago、Takatoshi Hatsuda、Ryo Nagase、Masahiro Kishida、Katsuhiko Wakabayashi：“二氧化硅包合的钴改性磁铁矿纳米颗粒的制备及其磁性”化学工程杂志 27·(2)。

T.Hanaoka, H.Hayashi, T.Tago, M.Kishida, K.Wakabayashi: "In situ immobilization of ultrafine particles synthesized in a water/oil microemulsion"Journal of Colloid and Interface Science. 235・(2). 235-240 (2001)

T.Hanaoka、H.Hayashi、T.Tago、M.Kishida、K.Wakabayashi：“水/油微乳液中合成的超细颗粒的原位固定”胶体与界面科学杂志235·(2)。 240（2001）

T.Tago, Y.Shibata, T.Hatsuta, M.Kishida, S.Tashiro, K.Waakabayashi: "Synthesis of Silica-Coated Rhoolium Nanoparticles in Reversed Micellar Solution"Journal of Materials Science. (in press).

T.Tago、Y.Shibata、T.Hatsuta、M.Kishida、S.Tashiro、K.Waakabayashi：“在反胶束溶液中合成二氧化硅包覆的铑纳米粒子”材料科学杂志。

岸田 昌浩, 池田 正憲, 林 博樹, 多湖 輝興, 若林 勝彦: "マイクロエマルションを利用した担持金属触媒の新規調製法と種々の反応系における触媒特性"石油学会誌. 44・(4). 193-205 (2001)

Masahiro Kishida、Masanori Ikeda、Hiroki Hayashi、Teruoki、Katsuhiko Wakabayashi：“利用微乳液的负载金属催化剂的新制备方法和在各种反应体系中的催化性能”日本石油学会学报44·(4)。 2001）