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改質ガス中の微量一酸化炭素の高選択的酸化除去用触媒に関する研究

高选择性氧化脱除重整气中微量一氧化碳的催化剂研究

基本信息

批准号：
07242237
负责人：
渡辺政廣
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Yamanashi
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-07242237/
关键词：
改質ガスゼオライト一酸化炭素酸化白金触媒モルデナイト

项目摘要

改質ガスに含まれる微量の一酸化炭素を酸化除去する場合、反応性の高い大量の水素の共存下で、一酸化炭素のみを選択的に酸化しなければならず、従来にない特殊かつ高機能な触媒を設計することが必要不可欠である。このため、研究代表者はゼオライトの持つ分子ふるい機能に注目し、細孔内を反応場として利用する新たな触媒を設計した。すなわち、ゼオライト細孔内に一酸化炭素および酸素を濃縮、そこに高分散担持した白金触媒により一酸化炭素を選択的に酸化するというものである。この設計概念に基き、研究代表者は、先に白金担持A型ゼオライト触媒が改質ガス中の一酸化炭素酸化に高い反応選択性を持つことを報告している。本研究では、白金を担持した各種ゼオライト触媒について、その細孔径と一酸化炭素選択酸化性、反応性との関係を明らかにし、さらに高活性、高選択性を持つ触媒を開発することを目的とした。細孔径の異なるA、X、Yゼオライトおよびモルデナイトに白金を担持し、改質ガス中の一酸化炭素酸化特性について検討した結果、細孔径の小さいゼオライトほど高い一酸化炭素酸化選択性を示すことを見い出した。触媒設計概念通りゼオライト細孔内が反応場として機能していることが実証できた。一方、酸化活性は細孔径の大きいゼオライトほど大きく、結果としてモルデナイトが触媒担体として最適であることがわかった。さらに、白金担持モルデナイト触媒では、添加酸素濃度を下げると一酸化炭素酸化選択性が向上するという特異な反応特性が見られ、これを利用し反応器を数段に分け酸素を分割導入することで、トータルの一酸化炭素酸化選択性を大幅に改善できた。白金担持モルデナイト触媒は水蒸気の共存下においても高い一酸化炭素酸化除去活性を維持し、改質ガス中の一酸化炭素酸化除去触媒として実用にも十分耐え得ることがわかった。今後は活性金属種や触媒担持法について検討し、さらに高機能な触媒の設計・開発を図って行きたい。

Modification of carbon containing trace amounts of an acidizing agent for acidizing removal, high reactivity and high amounts of water under blue shift, selective acidification of an acidizing agent for carbon, and design of special and high-function catalysts are essential. This research represents the design of new catalysts for the use of molecular materials in fine pores. In the pore, an acidified carbon and an acid-rich platinum catalyst are concentrated and highly dispersed. This design concept is based on the research representative's report on the first platinum supported A-type catalyst for the modification of carbon acidification in the presence of high selectivity. In this study, platinum supports various kinds of catalysts, such as fine pore size, acidic carbon selectivity, and reactivity, to clarify the relationship between high activity and high selectivity, and to develop catalysts. A, X, Y pore size difference for platinum support, modification of carbon acidification characteristics in the study results, small pore size for high carbon acidification selectivity shown. The catalyst design concept is based on the reflection field in the pores. One side, acidification activity, fine pore size, large pore size, results, catalyst support, optimum pore size In addition, platinum support catalyst, acid concentration, acidification selectivity, specific reaction characteristics, and the use of a reactor in several stages of acid separation and introduction, acidification selectivity greatly improved. Platinum support catalyst is highly resistant to water vapor degradation and high acidification carbon removal activity. In the future, the design and development of active metal species catalyst support methods will be discussed in detail.