多孔性ヘテロポリ酸の触媒機能設計

多孔杂多酸的催化功能设计

• 批准号: 08232202
• 负责人: 奥原 敏夫
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08232202/
• 关键词: ヘテロポリ酸; マイクロポーラス素材; 二元機能触媒; 分子形状選択性; 水素化反応; 酸化反応

ヘテロポリ酸をベースとし、酸化や水素化能力を有するマイクロポーラスヘテロポリ化合物を合成し、されにそれを触媒とした分子形状選択反応を実現することを目的とした。H_3PW_<12>O_<40>のH^+をCs^+で部分的に置換すると、不溶性かつ多孔性の酸性塩が生成する。特徴的なことに、2.5当量のCsの置換ではメソポーラス(細孔〜40Å)、2.2当量ではスーパーマイクロポーラス(〜7Å)、2.1当量の置換ではウルトラマイクロポーラス(〜5Å)な物質が合成できた。この細孔サイズは、N_2、Ar吸着解析やサイズの異なる様々な分子の吸着(モレキュラープローブ法)によって決定した。さらに、金属と酸機能が備わった二元機能を付与するために、Ptを共存させて上記の合成を行った。得られたCs酸性塩はいずれも上で述べたものと同様であり、二元機能のマイクロポーラスヘテロポリ酸が合成できた。この触媒を用いて、オレフィンの水素化およびアルカンの酸化反応を検討した。5Åの細孔を有するPt-Cs_<2.1>H_<0.9>PW_<12>O_<40>では、エチレンの水素化は通常のPt/SiO_2と同様に進行するが、分子サイズの大きなシンクロヘキセンの水素化はほとんど進行せず、分子形状選択性が見出された。15EA04:また、メタンやネオペンタンなどアルカン酸化反応においてもPt-Cs_<2.1>H_<0.9>PW_<12>O_<40>は分子サイズを識別して、その速度を制御するいわゆる分子形状選択性が発現した。

目的是基于杂多酸合成微孔异位化合物，并具有氧化和氢化的能力，并使用它作为催化剂实现分子形选择反应。用CS^+部分代替H_3PW_ <12> O_ <40>的H^+会产生不溶性和多孔酸盐。特征是，在2.5的CS等效物下合成中孔（孔〜40Å），在2.2等价物下合成超明螺栓（〜7Å），并在2.1等价上合成超细胞粒多孔（〜5Å）。孔径通过N_2确定，AR吸附分析和具有不同大小的各种分子的吸附（分子探针方法）。此外，为了提供金属和酸功能的双重功能，上述合成是在PT存在下进行的。所有获得的CS酸盐与上述酸盐相同，并且合成了二元函数微孔杂质素。使用该催化剂，研究了烯烃的氢化和烷烃的氧化。在PT-CS_ <2.1> H_ <0.9> PW_ <12> O_ <40>孔中，孔的氢化的方式与正常的PT/SIO_2相同，但是在较大的分子尺寸中，同步苯乙烯的氢化很难进展，并且发现了分子形状的选择性。 15EA04：此外，在烷烃氧化反应中，例如甲烷和新苯烷，PT-CS_ <2.1> H_ <0.9> PW_ <12> O_ <40>，它区分了分子尺寸并控制了速率，表现出所谓的分子形状选择性。

项目成果

M. Kimura, T. Nakato, T. Okuhara: "Water-Tolerant Solid Acid Catalysis of Cs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40> for Hydrolysis of Esters" Appl. Catal. in press.

M. Kimura、T. Nakato、T. Okuhara：“Cs_<2.5>H_<0.5>PW_<12>O_<40> 的耐水固体酸催化酯水​​解”

S. Skikata, T. Okuhara, M. Misono: "Catalysis of Heteropoly Compoum ds, 32. Synthesis of MTBE Catalysed by Heteropoly acids" J. Catal.in press.

S. Skikata、T. Okuhara、M. Misono：“杂多化合物的催化作用 ds，32。杂多酸催化的 MTBE 合成”J. Catal.in press。

K. Na, T. Okuhara, M. Misono: "Skeletal Isomerigation of n-Butane over Pt-or Pd-Promoted Cs Hydrogen Salts of H_3PW_<12>O_<40>" J. Catal. in press.

K. Na、T. Okuhara、M. Misono：“正丁烷在 Pt 或 Pd 促进的 H_3PW_<12>O_<40> 铯氢盐上的骨架异构化”J. Catal。