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常温直接メタンカップリング反応のための新規協奏機能光触媒の開発

开发一种用于室温直接甲烷偶联反应的新型协同功能光催化剂

基本信息

批准号：
19028023
负责人：
吉田寿雄
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

炭素・水素の原料となるメタンは比較的豊富な天然資源である一方で,バイオガスとして再生可能な資源でもあるので有効に活用すべきであり,省資源・省エネルギーな新たなC1化学プロセスの開発が望まれる.2分子のメタンからエタンと水素を直接得るメタンカップリング反応はメタンの有効利用の観点では魅力的であるが,自由エネルギー増加の大きな吸熱反応であり通常の方法では高温を要する.しかし,光触媒は光エネルギーを反応に利用するので,室温では通常は困難である反応でさえも進行させ得る.我々は,金属酸化物種がシリカ上に孤立高分散された光触媒が本反応に有効であることを見出した.本研究では,常温直接メタンカップリング反応のための新たな協奏機能光触媒の開発をめざし,様々な光触媒を設計し,活性を評価し,光励起機構・光触媒反応機構を検討することを目的とした.その結果,シリカ上に二種類の金属酸化物を高分散担持させた場合に高活性なペアサイト(協奏機能サイト)を形成することが確認された.また,新たに半導体光触媒である酸化ガリウムも本反応に光触媒活性を示すことも見出された.更に,反応系に二酸化炭素を共存させ200℃程度に保ちながら光照射を行うと,カップリング反応に加えてメタンの二酸化炭素改質反応が競争的に進行し合成ガスを与えることが見出された.また,白金添加酸化チタンを用いると,室温で水蒸気の共存下で光照射を行うことによりメタンの水蒸気改質反応が進行し水素と二酸化炭素を生成した.その反応は,酸化チタンが光励起し基質分子を励起させ,表面中間体の形成を経て進行することも見出された.

Carbon and water raw materials are rich in natural resources, and there is a possibility that they can be recycled. In the province of resources, you can use the chemical method C1 to start the chemical reaction. 2 the molecular weight is very high, and the water content is very high. It is necessary to make full use of the charm of the energy source, and the general method is effective at high temperature. In the presence of light, the photocatalyst is sensitive to the use of temperature, which is usually difficult to achieve at room temperature. We found that the metal acidified materials are used to isolate and highly disperse the photocatalyst. In this study, the photocatalyst can be used directly at room temperature to improve the performance of the new photocatalyst, the photocatalyst device, the active device, the light excitation mechanism, the photocatalyst device, the photocatalyst device and the photocatalyst device. The results show that the two kinds of metal acidates are highly dispersed and highly active in combination with each other. In this paper, the photocatalyst activity of the new semiconductor photocatalyst is shown in this paper. More importantly, it is necessary for the co-existence of dicarboxylic acid carbon to reduce the temperature of 200 ℃, and the temperature of 200 ℃. The platinum is acidified and the carbon is acidified. Under the coexistence of room temperature and water steaming, the reaction is changed from water to diacidized carbon to form carbon. After acidizing, the radical molecules are excited, and the body in the surface is formed.

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

酸化ガリウム光触媒によるメタン水蒸気改質反応

使用氧化镓光催化剂的甲烷蒸汽重整反应

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Shimura;H. Itoh;H. Yoshida;吉田寿雄;Leny Yuliati ・伊藤秀章・吉田寿雄;志村勝也・吉田寿雄
通讯作者：
志村勝也・吉田寿雄

Nonoxidative Coupling of Methane over Supported Ceria Photocatalysts

DOI：
10.1021/jp712029w
发表时间：
2008-04
期刊：
Journal of Physical Chemistry C
影响因子：
3.7
作者：
L. Yuliati;T. Hamajima;T. Hattori;H. Yoshida
通讯作者：
L. Yuliati;T. Hamajima;T. Hattori;H. Yoshida

メタン高度化学変換技術集成

甲烷先进化学转化技术合集

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
小俣光司;山田宗慶
通讯作者：
山田宗慶

白金添加酸化ガリウム光触媒への金属イオン添加効果

添加金属离子对铂掺杂氧化镓光催化剂的影响

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
L. Yuliati;T. Hamajima;T. Hattori;H. Yoshida;志村勝也・吉田寿雄
通讯作者：
志村勝也・吉田寿雄

Hydrogen Production from Methane and Water on Platinum Loaded Titanium Oxide Photocatalysts

DOI：
10.1021/jp077314u
发表时间：
2008-03
期刊：
Journal of Physical Chemistry C
影响因子：
3.7
作者：
H. Yoshida;K. Hirao;J. Nishimoto;Katsuya Shimura;S. Kato;H. Itoh;T. Hattori
通讯作者：
H. Yoshida;K. Hirao;J. Nishimoto;Katsuya Shimura;S. Kato;H. Itoh;T. Hattori