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ZSM-5系メタロシリケートによるベックマン転位反応の活性劣化機構の解明

ZSM-5金属硅酸盐贝克曼重排反应活性劣化机制的阐明

基本信息

批准号：
08232269
负责人：
高橋武重
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kagoshima 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

项目摘要

インジウムを骨格に持つZSM-5系メタロシリケートを水熱合成法により、調製しこれに白金、パラジウム、ロジウム及びルテニウムを0.5wt%担持した触媒を作成した。この触媒を利用してシクロヘキサノンオキシムのベックマン転位反応を行い、活性劣化に及ぼす貴金属担持の効果について検討した。また、触媒表面上に生成した炭素状物質の物性を測定したところ、生成した炭素状物質は加熱あるいは減圧によって容易に除去できる高分子化合物であることが分かった。そして、これがコ-クにまで成長するかどうかは、触媒の強酸点の強さに依存することが分かった。さらに、貴金属で修飾した触媒に生成する炭素状物質は、修飾しない触媒よりも容易に除去された。反応速度のプロセス時間変化から活性劣化はプロセス時間を対して、指数関数的に変化することが明らかになった。また、この勾配である活性劣化因子はメタロシリケートを貴金属で修飾すると減少したが、その減少度合いは貴金属の種類によって異なった。そして、その順序が炭化水素の完全酸化のそれと一致することあら、反応系に添加した二酸化炭素によって酸化されたと推定された。また、活性劣化因子から触媒活性が反応開始時の1/2になる時間(半減期)を求めたところ、最も劣化因子が小さかった白金担持メタロシリケートで190時間となり、現在まで知られているベックマン転位反応用触媒で最長の寿命になった。さらに、炭素状物質は反応溶媒として用いられたメタノール蒸気で除去された。このように、触媒の改良と反応雰囲気の調節によって、活性劣化を抑制しつつベックマン転位反応を行うことができた。触媒寿命をさらに大きくするために、なお触媒の改良が必要であると考えられる。

ZSM-5 is prepared by hydrothermal synthesis with 0.5wt% catalyst support. The catalyst utilization, activity degradation and noble metal support effects are discussed. Carbon substance produced on the surface of catalyst is easy to remove by heating. For example, if the catalyst is strong enough to grow, the catalyst is strong enough to grow. Carbonaceous substances produced by noble metal modification and catalyst are easy to remove. The change of reaction speed and time, the change of activity and time, and the change of exponential relationship The activity degradation factor of the mixture is different from that of the noble metal. In this case, it is assumed that the carbon dioxide is completely acidified. The activity degradation factor is 1/2 of the time (half-life) at which the catalyst activity starts to react. The maximum degradation factor is 190 times. The maximum life of the catalyst for reaction is now known. In the past, carbonaceous substances have been removed by evaporation. The catalyst is improved, the reaction is regulated, the activity degradation is suppressed, and the reaction is conducted. The catalyst life is long and the catalyst improvement is necessary.