グリセリンの水素化分解用金属-固体酸二元機能型触媒の開発

甘油氢解双功能金属-固体酸催化剂的研制

基本信息

批准号：
18656235
负责人：
冨重圭一
金额：
$ 2.18万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

バイオマスを化学品へと変換する触媒やプロセスに注目が集まっている.バイオマス資源に由来するプラットフォーム分子には含酸素化合物が多く取り上げられており,かつ,1分子あたり複数個の酸素原子を含むものがほとんどである.本研究では,アルコール性水酸基に存在するC-0結合を切断し,それに水素原子を付加させる水素化分解反応に着目し,ここではグリセリンの水素化分解触媒の開発を行った.これは,バイオマスのエネルギー利用法の一つに,植物油からのバイオディーゼル製造があり,このプロセスにおいて,多量のグリセリンが副生し,その用途拡大に貢献することを目的としている.本研究では、陽イオン交換樹脂と金属触媒を組み合わせて用いることにより従来よりマイルドな条件で、より選択的に水素化分解反応を進行させる触媒プロセスの開発を目指した。市販のRu/Cを用いてきたが、本研究では、炭素担体の最適化、触媒調製時の処理条件などを検討することにより市販の触媒と比較して高活性なRu/C触媒の開発に成功した。さらに、陽イオン交換樹脂として用いたAmberlystは、通常120℃程度が使用最高温度であるが、これに対して新しく開発された高耐熱性を持ったAmberlystを触媒として用い、180℃程度の温度で高い収率で1,2-プロパンジオールを与えることを明らかにした。また、生成物である1,2-プロパンジオール及び1,3-プロパンジオール、エチレングリコール、1-プロパノール、2-プロパノールなどの反応性試験も行い、生成物分布や反応機構に関する考察も行った。

将生物量转化为化学物质的催化剂和过程引起了人们的注意。许多源自生物量资源的平台分子已被特征，其中大多数每个分子都包含多个氧原子。在这项研究中，我们专注于氢化反应，其中含含酒精的羟基中存在的C-0键被切割并添加氢原子。在这项研究中，我们开发了一种用于甘油的氢解催化剂。使用生物质的方法之一是从植物油中生产生物柴油，目的是为扩大其使用贡献。在这项研究中，我们旨在开发一种催化剂过程，该过程允许在温和条件下通过使用阳离子交换树脂和金属催化剂的组合在温和条件下更有选择地进展。尽管已经使用了市售的RU/C，但在这项研究中，我们成功地开发了一种RU/C催化剂，该催化剂与市售催化剂相比，通过检查碳支持的优化以及在催化剂制备过程中的加工条件而具有很高的活跃性。此外，用作阳离子交换树脂的Amberlyst通常的最高温度约为120°C，但已显示出具有高热耐热性的新近开发的琥珀液被用作催化剂，可在180°C约为180°C的温度下以高产量为1,2-丙二醇。此外，对产物1,2-丙二醇和1,3-丙二醇，乙二醇，1-丙醇，2-丙醇等进行了测试，以确定产物分布和反应机制。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Glycerol conversion in the aqueous solution under hydrogen over Ru/C+an ion-exchange resin and its reaction mechanism

Ru/C离子交换树脂在氢气作用下水溶液中甘油的转化及其反应机理

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of Catalysis 240
影响因子：
0
作者：
Keiji Ohara;Masato Yamamura;Yoshihide Mawatari and Hiroyuki Kage;K.Tomishige et al.
通讯作者：
K.Tomishige et al.

Glycerol hydrogenolysis to propylene glycol catalyzed by a heat-resistant ion-exchange resin combined with Ru/C

耐热离子交换树脂结合Ru/C催化甘油氢解制丙二醇