光触媒によるメタンおよび水の活性化と表面科学
光催化甲烷和水活化和表面科学
基本信息
- 批准号:15033209
- 负责人:
- 金额:$ 3.2万
- 依托单位:
- 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:2003
- 资助国家:日本
- 起止时间:2003 至 2004
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
天然ガスの主成分であるメタンの化学的転換の技術が求められている。我々は、紫外光照射でメタンからアルカンを高い量子収率で得る反応を見出した。石英製反応管(7ccおよび40cc)に少量の水を導入し、CH_4を流しながら紫外光(200W低圧水銀ランプ(λ=185nm,254nm)を照射すると、連続的に炭化水素が生成することを見出した。生成物はエタン、プロパン、ブタンなどのアルカンのみが生成した。量子収率は0.1である。この反応は、水が紫外光を吸収し、OHラジカルとなり、メタンの水素を引き抜きメチルラジカルが生成し、メチルラジカルのカップリングによってエタンが生成する。さらにアルカンからアルキルラジカルが生成しアルカンが生成する。熱的触媒反応ではメタンからエチレンなどのオレフィンが生成するので、アルカンのみの生成物分布は気相反応であることを意味する。エタンのカップリング反応を調べたところ、ブタン、ヘキサンなどが生成し、カップリング反応が進行することが明らかとなった。次に、触媒の効果を調べた。すなわち、水からOHラジカルを生成させ、メタンからメチルラジカルを導くところまでは同じであるが、このメチルラジカルを固体触媒の表面で反応させることにより、生成物分布を制御できないかと考えた。MoO_3、Mo_2Cを触媒に使うと効果は見られないが、Cu触媒ではエチレンが生成した。エタンやプロパンは生成しない。Cu触媒ではCH_2種の熱的2量化によってエチレンが生成することが知られているので、本研究ではメチルラジカルが解離してCH_2種が生成し、熱的にエチレンが生成したものと考えられる。すなわち、気相光反応と熱的触媒反応組み合わせによるメタンのカップリングが実現したことを示唆する。TiO_2では、メタンが異常に反応し完全酸化が起こったことが示唆された。
The 転 substitution <s:1> technology of the main component of natural ガス <e:1> chemistry が to find められて められて る る る. I 々 は, uv irradiation で メ タ ン か ら ア ル カ ン を high rate of quantum 収 い で る anti 応 を shows し た. Stone imperial anti 応 tube (7 cc お よ び 40 cc) little の に を import し, CH_4 を flow し な が ら ultraviolet light (200 w low 圧 mercury ラ ン プ (lambda = 185 nm, 254 nm) を irradiation す る と, even 続 に coking water element が generated す る こ と を show the し た. Products エタ エタ <e:1>, プロパ <e:1>, ブタ な な <s:1> ア ア カ カ みが みが みが generate た. Quantum yield である 0.1である. こ の anti 応 は, water が ultraviolet を 収 し, OH ラ ジ カ ル と な り, メ タ ン の water element を lead き sorting き メ チ ル ラ ジ カ ル が generated し, メ チ ル ラ ジ カ ル の カ ッ プ リ ン グ に よ っ て エ タ ン が generated す る. さ ら に ア ル カ ン か ら ア ル キ ル ラ ジ カ ル が generated し ア ル カ ン が generated す る. Hot catalyst against 応 で は メ タ ン か ら エ チ レ ン な ど の オ レ フ ィ ン が generated す る の で, ア ル カ ン の み の products distribution は 気 instead 応 で あ る こ と を mean す る. エ タ ン の カ ッ プ リ ン グ anti 応 を adjustable べ た と こ ろ, ブ タ ン, ヘ キ サ ン な ど が generated し, カ ッ プ リ ン グ anti 応 が for す る こ と が Ming ら か と な っ た. The subsequent に and the catalyst <s:1> results in を and べた. す な わ ち, water か ら OH ラ ジ カ ル を generated さ せ, メ タ ン か ら メ チ ル ラ ジ カ ル を guide く と こ ろ ま で は with じ で あ る が, こ の メ チ ル ラ ジ カ ル を solid catalyst surface で の anti 応 さ せ る こ と に よ り, product distribution を suppression で き な い か と exam え た. MoO_3, Mo_2C を catalyst に make う と unseen fruit は see ら れ な い が, Cu catalyst で は エ チ レ ン が generated し た. Youdaoplaceholder0 エタ やプロパ やプロパ やプロパ な エタ. Cu catalyst で は CH_2 の heat of two quantitative に よ っ て エ チ レ ン が generated す る こ と が know ら れ て い る の で, this study で は メ チ ル ラ ジ カ ル が dissociation し て CH_2 が generate し, hot に エ チ レ ン が generated し た も の と exam え ら れ る. す な わ ち, 気 light anti 応 と hot catalyst against 応 group み close わ せ に よ る メ タ ン の カ ッ プ リ ン グ が be presently し た こ と を in stopping す る. TiO_2 で は, メ タ ン が abnormal に anti 応 し acidification が full こ っ た こ と が in stopping さ れ た.
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Kinetic mechanism of methanol decomposition on Ni(111) surface: a theoretical study.
- DOI:10.1021/jp0463969
- 发表时间:2005-06
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Guichang Wang;Yu-Hua Zhou;Y. Morikawa;J. Nakamura;Zunsheng Cai;Xuehui Zhao
- 通讯作者:Guichang Wang;Yu-Hua Zhou;Y. Morikawa;J. Nakamura;Zunsheng Cai;Xuehui Zhao
Characterization of methoxy adsorption on some transition metals: a first principles density functional theory study.
- DOI:10.1063/1.1839552
- 发表时间:2005-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Guichang Wang;Yu-Hua Zhou;J. Nakamura
- 通讯作者:Guichang Wang;Yu-Hua Zhou;J. Nakamura
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中村 潤児其他文献
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窒素ドープカーボン触媒の機能解明とエネルギー材料への応用
氮掺杂碳催化剂的功能阐明及其在能源材料中的应用
- 批准号:
23H00246 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
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Functional elucidation of nitrogen-doped carbon catalysts and their application to energy materials
氮掺杂碳催化剂的功能阐明及其在能源材料中的应用
- 批准号:
23H05459 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
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$ 3.2万 - 项目类别:
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- 批准号:
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- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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- 批准号:
12042215 - 财政年份:2000
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実験的キネティクス解析および第一原理分子動力学法による触媒反応過程の解明
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- 批准号:
11166211 - 财政年份:1999
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$ 3.2万 - 项目类别:
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光電子分光による希土類原子の電子構造と酵素反応の解析
利用光电子能谱分析稀土原子的电子结构和酶促反应
- 批准号:
06241210 - 财政年份:1994
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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金属氧化物在二氧化碳气体甲烷重整反应中的催化作用及活性促进作用研究
- 批准号:
06750805 - 财政年份:1994
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
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相似海外基金
有機無機ハイブリッドコーティングによる省エネ型メタン変換バイオ触媒の高性能化
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- 批准号:
23H03566 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
疎水性反応場を導入した金属錯体を担持した固体触媒によるメタン変換触媒系の構築
介绍了使用负载具有疏水反应场的金属配合物的固体催化剂构建甲烷转化催化剂体系
- 批准号:
22KJ0394 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Production of ectoine by symbiotic microbial community accumulated from activated sludge in the leachate treatment plant
渗滤液处理厂活性污泥中积累的共生微生物群落生产四氢嘧啶
- 批准号:
22K14348 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Establishment of carbon cycling methanol bioeconomy using metabolism and physiology of C1-microorganisms and their molecular basis
利用C1-微生物的代谢和生理学及其分子基础建立碳循环甲醇生物经济
- 批准号:
22H03802 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Control of electronic structure of µ-oxo based on polyoxometalates and its application to selective oxidation reactions
电子结构的控制
- 批准号:
22K14539 - 财政年份:2022
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$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Devlopment of Molecular Catalysts Promoting Consecutive Reductions of Carbon Dioxide with High Selectivity
开发促进二氧化碳连续高选择性还原的分子催化剂
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21K05100 - 财政年份:2021
- 资助金额:
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21K18838 - 财政年份:2021
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等离子体催化非平衡CO2还原:快速合成甲醇
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21K18615 - 财政年份:2021
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$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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$ 3.2万 - 项目类别:
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Development of the novel methanol bioconversion systems for a low-carbon and resource-recycling society and elucidation of their molecular basis
面向低碳和资源循环型社会的新型甲醇生物转化系统的开发及其分子基础的阐明
- 批准号:
19H04326 - 财政年份:2019
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$ 3.2万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)