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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：
中村潤児
金额：
$ 3.2万
依托单位：
University of Tsukuba
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

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 main components of natural substances are the chemical transformation technology. We can see the reflection of ultraviolet light at high quantum reflection rate. A quartz tube (7cc to 40cc) was irradiated with ultraviolet light (200W low pressure mercury lamp (λ=185nm,254nm) and a small amount of water was introduced. The growth of the organism is due to the change of environment, environment and environment. The quantum yield is 0.1. This reaction, water absorption of ultraviolet light, OH absorption, water absorption, water Today, an all-round card can be created and an all-round card can be created. The heat of the catalyst reaction is generated in the opposite direction. In addition to the above, it is also possible to adjust the color of the film to a certain degree. Second, the catalyst and the effect of the adjustment. For example, if the catalyst is a solid catalyst, the catalyst may be a solid catalyst. If the catalyst is a solid catalyst, the catalyst may be a solid catalyst. MoO_3 and Mo_2C catalysts are produced in different ways. It's not like you're going to be able to do it. Cu catalyst is a kind of CH_2 species, which is produced by thermal decomposition. In this study, CH_2 species is produced by thermal decomposition. The catalyst reaction system of heat and light is composed of two parts. TiO_2 is an abnormal acid.

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：
The journal of physical chemistry. B
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.