計算機化学を利用した高選択性ゼオライト触媒膜の理論設計と開発

利用计算机化学理论设计和开发高选择性沸石催化剂膜

• 批准号: 12450307
• 负责人: 高羽 洋充
• 金额: $ 9.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12450307/
• 关键词: 計算機化学; 無機膜; 触媒膜; 非平衡系メソスコピック・モンテカルロ法; ゼオライト膜; キシレン合成; 分子動力学法; 反応

本研究の目的は計算機化学と膜透過理論を組み合わせた新しい触媒膜の設計方法論を提案するとともに、その方法論をゼオライト触媒膜によるパラキシレン生成プロセスに適用し、理論設計結果に基づいた触媒膜の開発を行うことである。本年度は、分子シミュレーションにおいて計算に最も時間を要する原子間ポテンシャルを確率論的に取り扱うことができる新規非平衡系メソスコピック・モンテカルロ法ソフトウエアの開発を行い成功した。このソフトウエアでは、透過・拡散とともに触媒反応も同時に考慮することが可能であり、触媒膜を用いたプロセスでの転化率や透過係数を推定するとともに、充填型触媒反応器との性能比較を行うことも可能である。現在、開発されたプログラムを用いて、ゼオライト触媒膜が充填型触媒反応器よりも有利になるような反応系の探索、およびトルエンとメタノールからのキシレン合成を例にとりMFIシリカライト触媒膜の性能予測、およびこの反応系においてパラキシレン転化率を最大にするようなゼオライト膜構造や膜厚の予測、および操作条件の探索を行っている。来年度はこれら理論計算の結果に基づき実際の触媒膜の開発を行う予定である。

Purpose this study の は computer chemical と membrane through theoretical を group み わ せ た new し い catalytic membrane の design methodology proposed を す る と と も に, そ の methodology を ゼ オ ラ イ ト catalytic membrane に よ る パ ラ キ シ レ ン generated プ ロ セ ス に し, theoretical base design results に づ い た catalytic membrane の open 発 を line う こ と で あ る. This year は, molecular シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に お い て computing に を も most time to す る interatomic ポ テ ン シ ャ ル を probabilistic theory に take り Cha う こ と が で き る new rules non-equilibrium system メ ソ ス コ ピ ッ ク · モ ン テ カ ル ロ method ソ フ ト ウ エ ア の open 発 を line い success し た. こ の ソ フ ト ウ エ ア で は, through · company と と も に catalyst against 応 も に consider す る こ と が may で あ り, catalytic membrane を い た プ ロ セ ス で の や planning change rate through the coefficient of presumption を す る と と も に, filling type of catalysts anti 応 と の performance comparison を line う こ と も may で あ る. Now, open 発 さ れ た プ ロ グ ラ ム を with い て, ゼ オ ラ イ ト catalytic membrane が filling type of catalysts anti 応 よ り も favorable に な る よ う な 応 is の exploration, お よ び ト ル エ ン と メ タ ノ ー ル か ら の キ シ レ ン synthetic を example に と り MFI シ リ カ ラ イ ト の catalytic membrane performance measurement, お よ び こ の anti 応 department に お い て パ ラ キ シ レ ン を planning change rate Maximum にするようなゼ, ラ, ト, ト membrane structure, や membrane thickness <e:1> pre-measurement, および operating conditions <e:1> exploration, を line, って, る, る. The theoretical calculation <e:1> results of the <s:1> を れら れら in the coming year に are based on づ <e:1> and the actual <s:1> catalytic film <e:1> development を and う are determined である.