表面形状フラクタルによる表面触媒反応の解析

使用表面形状分形分析表面催化反应

• 批准号: 03805093
• 负责人: 尾見 信三
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03805093/
• 关键词: フラクタル; 表面反応; 触媒反応; 水素化脱硫反応

本年度の研究実施計画に従い、モリブデン窒化物の吸着特性、表面構造、水素化脱硫反応に対する表面反応フラクタル次元を求め、触媒の反応に対する幾何学的因子について考察した。(1)粒径・表面積測定と水素化脱硫反応速度500、700、900℃窒化処理により、モリブデン窒化物の粒径は2.4、3.3mmと増加するが表面積は減少した。また各々の窒化物触媒によるジベンゾチオフェンの水素化脱硫反応速度Vは1.9×10^<-4>、1.7×10^<-4>mol/h・gであった。(2)表面構造特性の解明t-、αs-プロットにおいてP/Po=0.1および0.55付近に屈曲点を持つことから、各温度で窒化処理した窒化物はミクロ孔とメソ孔の両方の細孔を有することが示唆された。細孔分布(Dollimoro-Heal法)解析から、窒化温度にかかわらず窒化物は30A^^°の細孔が多く存在していると思われる。さらにDRプロットのln^2(Po/P)=10で、lnWが大きく上方にずれることから、窒化温度上昇にともなう表面積の減少はミクロ孔の消滅ではなく、比較的浅い大きなメソ孔が数多く成長したためであると考えられた。(3)フラクタル解析モリブデン窒化物表面における水素化脱硫反応の速度Vは表面積Sに依存し(V∝S)、表面積Sと粒径Rには、S=R^<D-3>の関係が成立する(Dは表面反応フラクタル次元)ので、lnVとlnRのプロットからフラクタル次元を求めると、D=2.64の値を得た。この値は、ベンゼンの水素化反応が約2、COのメタネーションが約3、アンモニア合成反応では約5.8との報告に比べると、それほど大きくなく中間的な値である。従って、モリブデン窒化物触媒による水素化脱硫反応は、表面反応に対してそれほど幾何学的因子による効果は大きくないことが示唆された。

の research be applied this year plan に 従 い, モ リ ブ デ ン smothering compound の sorption properties, surface structure, plain water desulfurization anti 応 に す seaborne る surface anti 応 フ ラ ク タ ル dimensional を め, catalytic の anti 応 に す seaborne る geometry factor に つ い て investigation し た. (1) the particle size, surface area measurement と desulfurization anti 応 speed water element 500, 700, 900 ℃ smothering the 処 Richard に よ り, モ リ ブ デ ン smothering compound の 2.4 and 3.3 mm diameter は と raised plus す る が surface は reduce し た. ま た each 々 の smothering compound catalyst に よ る ジ ベ ン ゾ チ オ フ ェ ン の water element chemical desulfurization anti 応 speed V は 1.9 * 10 ^ < - > 4, 1.7 * 10 ^ < - > 4 mol/h. g で あ っ た. (2) the surface structural properties の interpret t -, alpha s - プ ロ ッ ト に お い て P/Po = 0.1 お よ び pay nearly 0.55 に buckling point を hold つ こ と か ら, various temperature で smothering the 処 Richard し た smothering compound は ミ ク ロ hole と メ ソ hole の struck party の pores を have す る こ と が in stopping さ れ た. Pores distribution method (Dollimoro - at Heal) parsing か ら, smothering temperature に か か わ ら ず smothering compound は 30 a ^ ^ ° の pores が し more く て い る と think わ れ る. さ ら に DR プ ロ ッ ト の ln (Po/P) ^ 2 = 10 で, lnW が big き く above に ず れ る こ と か ら, smothering temperature rise に と も な う surface の reduce は ミ ク ロ hole の eliminate で は な く, comparison of shallow い big き な メ ソ hole が more く growth し た た め で あ る と exam え ら れ た. (3) フ ラ ク タ ル parsing モ リ ブ デ ン smothering compound surface に お け る water element chemical desulfurization anti 応 の speed V は surface area S に dependent し ∝ S (V), surface area S と size R に は, S = R ^ 3 > < D の masato is founded が す る (D は surface anti 応 フ ラ ク タ ル dimensional) の で, lnV と lnR の プ ロ ッ ト か ら フ ラ ク タ ル dimensional を め Youdaoplaceholder0, D=2.64 <s:1> the value of を gives た. こ の numerical は, ベ ン ゼ ン の water element is changed the 応 が about 2, CO の メ タ ネ ー シ ョ ン が about 3, ア ン モ ニ ア synthetic anti 応 で は 5.8 と の report に than べ る と, そ れ ほ ど big き く な く middle な numerical で あ る. 従 っ て, モ リ ブ デ ン smothering compound catalyst に よ る water element chemical desulfurization anti 応 は, surface anti 応 に し seaborne て そ れ ほ ど geometry factor に よ る unseen fruit は big き く な い こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Masatoshi Nagai: "Surface Structure of Molybdrnum Nitride and Its Activity for Hydrodenitrogenation" Abstract Book of 1991 Fall Meeting of Materials Research Society. 584-584 (1991)

Masatoshi Nagai：“氮化钼的表面结构及其加氢脱氮活性”材料研究会1991年秋季会议摘要书。

M.Nagai: "Proceedings of the 7th International Symposium on Relation between Homogeneous and Hetrogeneous Catalysis" VII SHHC, 2 (1992)

M.Nagai：“第七届均相与非均相催化关系国际研讨会论文集”VII SHHC，2 (1992)

永井 正敏: "モリブデン窒化物の表面化学と水素化脱窒素触媒作用" 表面. 31. 420-429 (1993)

Masatoshi Nagai：“氮化钼的表面化学和加氢脱氮催化”Surface 31. 420-429 (1993)。

Masatoshi Nagai: "Activity and Selectivity of Molybdenum Nitride for Hydrodesulfurigation and Hydrodenitrogenation" Abstracts of the 1st AngloーJapanese Symposium on Catalysis. 56-57 (1991)

Masatoshi Nagai：“氮化钼用于加氢脱硫和加氢脱氮的活性和选择性”第一届英日催化研讨会摘要56-57（1991）。

M.Nagai: "Hydrodesulfurization of Dibenzothiophene on Alumina-supported Molybdenum Nitride" Catalysis Letters. 18. 9-14 (1993)

M.Nagai：“二苯并噻吩在氧化铝负载的氮化钼上的加氢脱硫”催化快报。