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ナノ複合反応場をもつ触媒によるメタンの自熱的リフォーミング活性の制御

纳米复合反应场催化剂控制甲烷自热重整活性

基本信息

批准号：
13126216
负责人：
岸田昌浩
金额：
$ 6.72万
依托单位：
Kyushu 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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13126216/
关键词：
シリカ被覆ナノ粒子ニッケル触媒メタン部分酸化反応メタン自熱的改質反応低温高活性耐酸化特性マイクロエマルションシリカ被覆微粒子 Pt触媒反応分離シリカ薄膜水素選択的透過膜メタン選択的燃焼ナノ粒子シリカ被膜貴金属触媒メタンリフォーミング耐シンタリング

项目摘要

ナノ複合反応場によるメタン自熱的改質反応特性を調べるため,複合反応場をもつ触媒の創製を検討した。その結果,シリカ被覆層の内側にNiナノ粒子が固定化され,シリカ被覆層の外側にPtが固定化された複合ナノ粒子を創製することに成功した。Ni触媒反応場とPt触媒反応場がナノスケールの距離で隔離されおり,目的の複合反応場触媒と言える。この触媒を用いてメタン自熱的改質反応の研究を行う過程で,シリカ被覆層内側のNi触媒が極めて特異な触媒反応特性を示すことを見出した。そこで,シリカ被覆Ni触媒を用いて,自熱的改質反応よりもシンプルなメタン部分酸化反応特性を調べた。従来の含浸法Ni触媒では,既往の報告通り800℃より低い温度で全く活性を示さず,水素が全く生成しなかったが,シリカ被覆Ni触媒は700℃でも高い部分酸化能を示した。また,生成ガス中の水素/一酸化炭素モル比=1.98とほぼ量論比通りに反応が進行していた。この触媒を用いて700℃で80時間までの反応試験を行ったが,その間の活性低下は全く認められなかった。さらに,この反応系に炭酸ガスを供給し,メタン自熱的改質反応特性を調べたところ,500℃でも充分な水素生成活性が発現し,メタン部分酸化反応よりも反応温度をさらに低下させることができた。メタン部分酸化反応後の触媒のTPO測定を行ったところ,含浸法触媒のNiは反応中に完全に酸化されているが,被覆触媒のNiの大部分は金属状態であることがわかった。さらに,反応前処理として空気焼成を行っても,被覆触媒は部分酸化活性をほとんど失わなかった。したがって,Niをシリカで被覆することによって,Niが酸化されにくくなり,そのために低温でも極めて高い活性を示したものと考えられた。

The characteristics of the modified reaction of the composite reaction field and self-heating are discussed. As a result, Ni particles on the inner side of the coating layer were immobilized, and Pt particles on the outer side of the coating layer were successfully created. Ni catalyst reaction field and Pt catalyst reaction field are separated from each other by distance, and the target compound reaction field catalyst is separated from each other. The research of catalyst application and self-heating modification reaction was carried out, and the characteristics of Ni catalyst inside the coating layer were shown. In this paper, the characteristics of self-heating modified Ni catalyst are studied. Previous reports on Ni catalyst by impregnation method show full activity at 800℃ and partial acidification at 700℃. The ratio of water element/carbon in the production process is 1.98 and the ratio of water element/carbon in the production process is 1.98. The catalyst is used at 700℃ for 80 hours, and the activity of the catalyst is low. In addition, the reaction system carbon acid temperature supply, the self-heating of the modified reaction characteristics, 500 ℃ to fully produce water element activity to appear, the partial acidification of the reaction temperature to reduce the temperature. TPO determination of catalyst after partial acidification reaction, complete acidification of Ni in catalyst by impregnation method, and most of Ni in coated catalyst. In addition, before the reaction, the catalyst was partially acidified. The temperature of the oil is low, and the oil temperature of the oil is high.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

T.Hanaoka, H.Hayashi, T.Tago, M.Kishida, K.Wakabayashi: "In situ immobilization of ultrafine particles synthesized in a water/oil microemulsion"Journal of Colloid and Interface Science. 235・(2). 235-240 (2001)

T.Hanaoka、H.Hayashi、T.Tago、M.Kishida、K.Wakabayashi：“水/油微乳液中合成的超细颗粒的原位固定”胶体与界面科学杂志235·(2)。 240（2001）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

H.Hayashi, S.Murata, T.Tago, M.Kishida, K.Wakabayashi: "Low carbon deposition on C02 reforming of methane over Ni/Al2O3 catalysts prepared using W/O microemulsion"SEKIYU GAKKAISHI-Journal of the Japan Petroleum Institute. 44・(5). 334-337 (2001)

H.Hayashi、S.Murata、T.Tago、M.Kishida、K.Wakabayashi：“在使用 W/O 微乳液制备的 Ni/Al2O3 催化剂上对甲烷进行 CO2 重整时的低碳沉积”SEKIYU GAKKAISHI-Journal of the Japan Petroleum Institute 44・（5）。334-337（2001）。