高次化学修飾担体とヘテロポリ酸を用いる分散規制担持触媒の調製と脱硝反応への展開

高阶化学改性载体和杂多酸制备分散控制负载型催化剂及其在脱硝反应中的应用

• 批准号: 15560671
• 负责人: 計良 善也
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kinki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15560671/
• 关键词: シランカップリング剤; チタニア; 脱硝触媒; 熱安定性; バナジウム触媒

チタニア(TiO_2)はアンモニア脱硝触媒の担体として用いられている。近年、さらなる性能の向上や、より制約された条件下においても十分な特性を示すことが要求されている。本研究では、TiO_2に対し、有機官能基を有するシランカップリング剤による化学修飾を行い、シラン剤修飾が担体TiO_2の熱安定性やメタバナジン酸(VO_3^-)の吸着特性に与える影響について詳細に検討し、VO_3^-を吸着したシラン剤修飾担体TiO_2から調製したバナジウム系触媒の脱硝特性についても評価を行った。用いたTiO_2は大表面積(300m^2g^<-1>)を有しているが、耐熱性は低く550℃で焼成すると表面積は著しく減少した。TiO_2に対して、アミノプロピルトリメトキシシラン(APS)あるいはアミノ基を二つ有するシラン剤(DAPS)処理を施すことにより、その耐熱性は劇的に改善された。シラン剤に由来するケイ素によりTiO_2シンタリングが抑制されたために、耐熱性が著しく向上したと結論した。また、シラン剤中のアミノ基の効果により、VO_3^-の吸着量は未修飾TiO_2に比べ大きく向上した。吸着したVO_3^-と修飾担体上のシラン剤のモル比は1.0および1.6となり、VO_3^-はアミノ基のプロトン化で生じたアンモニウム基と塩を形成して、TiO_2担体上に分散固定化されていると考えられる。さらに、この触媒前駆体を熱分解させて得られた酸化バナジウム触媒は、修飾担体の高い熱安定性を反映して大きな表面積を維持していた。その脱硝活性は未修飾担体を用いたものに比べ優れており、大表面積化および担持量増加が脱硝活性に対して正に作用し、とくに、DAPSで最良の脱硝活性が得られ、ジアミノ基の導入が効果的であることが明らかになった。

The catalyst support of denitration catalyst was prepared by using TiO_2 as catalyst. In recent years, the performance of the company has been improved and the requirements have been met under the condition of high performance. In this study, the effects of chemical modification on the thermal stability of TiO_2 and the adsorption characteristics of VO_3 ^-on the denitration characteristics of TiO_2 modified by organic functional groups were investigated in detail. TiO_2 has a large surface area (300m^2g^<-1>) and a low heat resistance (550℃). TiO_2 has been treated with two kinds of additives (DAPS), namely, APS, DAPS, DA The reason why TiO_2 is so hot is because it is so hot. The adsorption capacity of VO_3^-is higher than that of unmodified TiO_2. The adsorption ratio of VO_3^-modified carrier to VO_3^-modified carrier is 1.0 - 1.6, VO_3^-modified carrier to VO_3 ^-modified carrier. The catalyst precursor is thermally decomposed and its surface area is maintained. The best denitration activity is obtained by using unmodified supports, increasing the surface area, and increasing the amount of support.

项目成果

H.Kominami, J.-i.Kato, S.-y.Murakami, Y.Ishii, M.Kohno, K.-i.Yabutani, T.Yamamoto, Y.Kera, M.Inoue, T.Inui, B.Ohtani: "Solvothermal Syntheses of Semiconductor Photocatalysts of Ultra-high Activities"Catalysis Today. 84・3/4. 181-189 (2003)

H.Kominami、J.-i.Kato、S.-y.Murakami、Y.Ishii、M.Kohno、K.-i.Yabutani、T.Yamamoto、Y.Kera、M.Inoue、T.Inui、B .Ohtani：“超高活性半导体光催化剂的溶剂热合成”《今日催化》84・3/4（2003）。