ヘテロポリ化合物の特性を生かした炭化水素選択酸化触媒の設計

利用杂多化合物性质的选择性烃氧化催化剂的设计

• 批准号: 07242217
• 负责人: 水野 哲孝
• 金额: $ 1.28万
• 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 on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07242217/
• 关键词: ヘテロポリ化合物; 炭化水素; 選択酸化

Cs_<2.5>Ni_<0.08>H_<1.34>PVMo_<11>O_<40>を用いてイソブタンの酸化反応を行うと,生成物は主にメタクリル酸(MAA),メタクロレイン(MAL),酢酸,CO,CO_2であり,イソブタンからメタクリル酸への直接酸化が進行することがわかった.MAA収率は340℃で最大であり,9%となった.この値は,これまでに特許などで報告されている最大値6.2%よりも高く,本触媒系がイソブタン酸化に有効であることがわかった.また,以下に示すようにCs,V,Niの置換がヘテロポリ化合物の活性向上に有効であった.Cs置換効果 Cs_XNi_<0.08>H_<3.84-X>PVMo_<11>O_<40>(x=0-3)の触媒活性は,Cs置換量によって変化した.x=0,1の活性が低いため,反応は340℃で行った.x=0,1,2,2.5,3で転化率はそれぞれ6,4,12,31,8であり,x=2.5で最大となった.MAA収率もそれぞれ1.3,1.8,5.6,9.0,0.8%であり,x=2.5で最大となった.Ni置換効果 Cs_<2.5>H_<0.5>PMo_<12>O_<40>に種々の金属イオンを添加すると,Ni^<2+>,Fe^<3+>,Mn^<2+>の添加でMAAとMALの合計収率が向上し,Ni^<2+>で最大となった.Ni量をさらに増加させると転化率,MAAとMALの合計収率ともに著しく減少した.この低下はプロトン量の減少によるのかもしれない.V置換効果 Cs_<2.5>Ni_<0.08>H_<x+0.34>PV_xMo_<12-x>O_<40>触媒上でのイソブタン酸化反応を320℃で行うと,x=0-4で転化率はそれぞれ10,15,13,12,10%となり,x=1付近で最大収率が得られた.x=0-4で,MAAへの選択率はそれぞれ27,36,28,10,4%であり,x=1で最大となった.したがって,MAA収率もx=1で最大となった.活性支配因子 イソブタン酸化反応活性は触媒の還元反応速度とともに増加した.同様に,イソブタン酸化反応活性とアセトアルデヒドの触媒的酸化反応速度との間にも,良い相関が得られた.COによる触媒の還元反応やアセトアルデヒドの触媒的酸化反応は表面型の反応で,触媒の酸化力が活性支配因子である.したがって,イソブタン酸化反応は表面型の反応であり,反応が触媒の酸化力によって支配されていると考えられる.

Cs_Ni_H_PVMo_O_is used in the reaction of acidification. The products are mainly MAA, MAL, acetic acid, CO, CO_2. The recovery rate of MAA is maximum at 340 ℃, 9% at 340 ℃.<2.5><0.08><1.34><11><40>The maximum value of the catalyst is 6.2% and the catalyst system is suitable for acidification. The following is an example of Cs, V, Ni substitution for Cs_XNi_H_PVMo_O.(x = 0 - 3) The catalytic activity of the catalyst is different from that of Cs replacement. x = 0,1 The catalytic activity is lower than that of Cs replacement. x = 0,1,2,2.5,3 The catalytic activity is lower than that of Cs replacement. x = 0,1,2,2.5,3 The catalytic activity is lower than that of Cs replacement. x = 0,1,2.5,3 The catalytic activity is lower than that of Cs replacement. 31,8 x = 2.5. Ni substitution results in Cs_H_PMo_O_2 species and the addition of Ni ^&lt;2 +&gt;, Fe ^&lt;3 +&gt;, Mn ^&lt;2 +&gt;. Ni ^&lt;2 +&gt; increases in the amount of Ni and MAA decreases in the amount of MAL.<0.08><3.84-X><11><40><2.5><0.5><12><40>V substitution results in Cs_Ni_H_&lt;x +0.34&gt; PV_xMo_O_catalyst. At 320 ℃, x = 0 - 4, the conversion rate of MAA is 10,15,13,12,10% and x = 1. The maximum conversion rate of MAA is 27,36,28,10,4% and x = 1.<2.5><0.08><12-x><40>したがって,MAA収率もx=1で最大となった. Activity control factor acidification reaction rate increase In the same way, the acidification reaction activity of the catalyst is closely related to the acidification reaction rate of the catalyst. The acidification reaction rate of the catalyst is closely related to the acidification reaction rate of the catalyst. The acid reaction of the catalyst is controlled by the surface type reaction.

项目成果

Toshio Okuhara: "Catalyric Chemistry of Heteropoly Compounds" Advances in Catalysis. 41(2). (1995)

Toshio Okuhara：“杂多化合物的催化化学”催化进展。

Matthias Pohl: "Polyoxoanion-Supported Catalyst Precursors" Inorganic Chemistry. 34. 1413-1429 (1995)

Matthias Pohl：“多氧阴离子支持的催化剂前体”无机化学。

Noritaka Mizuno: "Pronounced Catalytic Activity of Fe_<0.08>Cs_<2.5>H_<1.26>PVMo_<11>0_<40> for Direct Oxidation of Propane into Acrylic Acid" Applied Catalysis A:General. 128. L165-L170 (1995)

Noritaka Mizuno：“Fe_<0.08>Cs_<2.5>H_<1.26>PVMo_<11>0_<40> 对丙烷直接氧化成丙烯酸的显着催化活性”应用催化 A：概述。