マイクロプラズマリアクターの非定常操作による新反応場の構築

微等离子体反应器非稳态运行构建新反应场

• 批准号: 18030005
• 负责人: 関口 秀俊
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18030005/
• 关键词: マイクロプラズマリアクター; 周期的変動操作; 触媒反応; プロピレン; 水素化; 新反応場; マイクロ・ナノデバイス; 触媒・化学プロセス; 部分酸化; 非定常操作; プロパン

この研究では、我々がこれまで行ってきたマイクロプラズマリアクターによる有機化合物の革新的反応法の研究をさらに発展させ、反応ガスの周期的変動操作とプラズマのOn-Off制御を同期させる非定常操作を触媒の導入と共に行うことにより、マイクロプラズマリアクターが持つ特徴を効果的に発揮させ、この反応解析を通して、マイクロプラズマリアクターの有する特徴を明確に示すことで、新しいプラズマ化学反応操作であるマイクロプラズマリアクター技術の基礎学理の確立を目的とするものである。今年度はプロヒレンの水素化実験を中心に行った。触媒にはアルミナに担持したニッケルを利用した。実験の操作条件は、非定常操作の周期、プラズマの印加電庄、供給ガスの流量であり、これらを変化させた時の転化率や選択率・収率に与える影響を調べた。プロピレン供給時にプラズマを発生させると、シロピレン転化率が電圧の増加に伴って上昇した。一方、水素供給時にプラズマを発生させても同様に電圧の増加によって転化率は上昇したが、プロピレン供給時のプラズマに比べて転化率の上昇は小さい結果となった。生成物の分析により、前者ではプラズマによるプロピレンの直接分解が起こっていることがわかった。また、後者ではプラズマによる触媒反応の促進が示された。触媒反応のシミュレーションを用いて反応器内の濃度分布の経時変化を検証した結果、水素供給時のプラズマは、気相水素と吸着したプロピレンの反応速度を上昇させると推測された。本研究を総括し、マイクロプラズマリアクターにおける周期的変動操作とプラズマの導入は、新しい反応場を提供するポテンシャルを十分に秘めていると考えられた。

こ の research で は, I 々 が こ れ ま で line っ て き た マ イ ク ロ プ ラ ズ マ リ ア ク タ ー に よ る の innovative organic compounds the 応 laws の research を さ ら に 発 exhibition さ せ, anti 応 ガ ス の cycle variations of dynamic operation と プ ラ ズ マ の On - Off suppression を period さ せ る unsteady operation を catalyst の import と に total line う こ と に よ り, マ イ ク ロ プ ラ ズ マ リ ア ク タ ー が hold つ, 徴 を unseen fruited に 発 swing さ せ, こ の against analytical を 応 sense し て, マ イ ク ロ プ ラ ズ マ リ ア ク タ ー の is す る, 徴 を に clearly shown す こ と で, new し い プ ラ ズ マ chemical anti 応 operation で あ る マ イ ク ロ プ ラ ズ マ リ ア ク タ の ー technology basic theory の establish を purpose と す る も の で あ る. This year, the プロヒレ プロヒレ and <s:1> hydroquinization laboratory を center に conducts った. The catalyst に, ア, ア, ナに, ナに, たニッケ, を, を utilizes た, た. Be 験 の は operating conditions, the unsteady operation の cycle, プ ラ ズ マ の Inca zhuang, supply ガ ス の flow で あ り, こ れ ら を variations change さ せ た の when planning the rate や sentaku rate に 収 rate and え る influence を adjustable べ た. プ ロ ピ レ ン supply に プ ラ ズ マ を 発 raw さ せ る と, シ ロ ピ レ ン planning flowrate が electric 圧 の raised plus に with っ て rise し た. A party, water supply に プ ラ ズ マ を 発 raw さ せ て も with others に electric 圧 の raised plus に よ っ て planning change rate rising は し た が, プ ロ ピ レ ン supply の プ ラ ズ マ に than べ て planning change rate rising の は small さ い results と な っ た. Products の analysis に よ り, the former で は プ ラ ズ マ に よ る プ ロ ピ レ ン の decomposition が directly こ っ て い る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, the latter で プラズ プラズ による による catalyst counteracts 応 が to promote が to された. Catalyst against 応 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を with い て の concentration distribution in the 応 device の 経 variations change when を 検 card し た result, water supply の プ ラ ズ マ は, 気 phase water element と sorption し た プ ロ ピ レ ン の anti 応 rising speed を さ せ る と speculation さ れ た. This study を 総 enclosed し, マ イ ク ロ プ ラ ズ マ リ ア ク タ ー に お け る cycle variations of dynamic operation と プ ラ ズ マ の import は, new し い game against 応 を provide す る ポ テ ン シ ャ ル を very に secret め て い る と exam え ら れ た.

项目成果

Non-thermal Plasma Effect on Anaerobic Oxidation of Propane under Cyclic Composition Forcing

循环组成强迫下丙烷厌氧氧化的非热等离子体效应

• 发表时间: 2006
• 期刊: Abst. of 5th Int. Conf. on Unsteady state Process. in Cat.
• 作者: Y.Fukuda;T.Aida;H.Sekiguchi
• 通讯作者: H.Sekiguchi

Non-thermal Plasma Effect on Catalytic reaction under Cyclic Composition Forcing; Propylene hydrogenation on Ni/γ-Al_2O_3

循环组成强迫下的非热等离子体效应对Ni/γ-Al_2O_3催化反应的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: Y.Fukuda;T.Aida and H.Sekiguchi
• 通讯作者: T.Aida and H.Sekiguchi