格子酸素を利用する炭素-酸素結合生成反応

利用晶格氧的碳-氧键形成反应

• 批准号: 10132245
• 负责人: 竹平 勝臣
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10132245/
• 关键词: 格子酸素; 固体電解質; 電気化学反応器; メタン部分酸化; メタンのCO_2改質; 合成ガス; 固体晶析法; ペロブスカイト

低級炭化水素の化学原料化を目標にして,固体電解質イットリア安定化ジルコニア(YSZ)を用いる電気化学反応器(M1|YSZ|M2;M1:陽極,M2:陰極)を試作しYSZ中の格子酸素を強制的に移動させ,電極/YSZ/気相の三相界面に生成する活性酸素種(O_2^<2->,O_2^-,O^-等)による炭化水素の部分酸化について研究した。Au|YSZ|Agシステムを用いるとエタンからアセトアルデヒド,プロパンからアクリルアルデヒド,ブタンから2-ブタノンとメチルビニルケトン,イソブタンからメタアクロレインが効率よく生成した。さらにプロピレン,1-ブテン,イソブテン等の低級オレフィンは対応するα,β-不飽和アルデヒドまたはケトンに変換できる。Auは酸素の解離活性化能力がないにも拘らず酸化反応が進行し,また反応生成物の量は透過酸素量に比例することよりこれらの反応は透過した活性酸素種によるものであり,この電気化学反応装置の有効性が証明された。次にこの透過した活性酸素をさらに有効利用するために,陽極にRh,Pdを用いたRh|YSZ|Ag,Pd|YSZ|Agシステムを作成しメタンの部分酸化による合成ガスの製造について研究した。陽極膜を薄くすることにより3次元の網目構造となりこの部分酸化の選択制が向上した。またRh,Pdの役割を解明した。その他固相晶析法によりNiあるいは二元金属Ni-Cu,Fe,Coをペロブスカイト担体(CaTiO_3,BaTiO_3,SrTiO_3)に担持させた触媒を調製し,メタンのCO_2リフォーミングによる合成ガスの製造について研究した。その結果,転化率,選択制,触媒の耐久性いずれの点においても従来の触媒系を凌駕しうる活性を有することが明かとなった。

For the purpose of chemical raw materials of low-grade carbonized water, solid electrolyte is used as an electric chemical reactor (M1).| YSZ| M2;M1: anode,M2: cathode) were tested to study the migration of crystin stress in YSZ, the formation of active acid species (O_2^, <2->O_2 ^-,O^-, etc.) at the three-phase interface of electrode/YSZ/gaseous phase, and the partial acidification of carbon. Au| YSZ| Ag list is used in the middle of the game, the game is used in the middle of the game. In addition, the low-level conversion of α,β-unsaturated and α,β-unsaturated compounds such as 1-C, 1-C, 1-C The ability of Au to dissociate and activate is demonstrated by the effectiveness of the electrochemical reaction device. The amount of reaction product is proportional to the amount of acid transmitted. The second is the active element, Rh,Pd.| YSZ| Ag,Pd| YSZ| The preparation of Ag complex and partial acidification of Ag complex and production of Ag complex are studied. The anode film is thin, and the three-dimensional mesh structure is partially acidified. Rh,Pd and other related issues. The preparation and synthesis of Ni-Cu,Fe,Co binary metals supported on CaTiO_3, BaTiO_3, SrTiO_3 catalysts by solid-phase crystallization were studied. The results are as follows: conversion rate, selectivity, catalyst durability, catalyst system activity, etc.

项目成果

竹平勝臣: "Synthesis Gas Production in Methane Conversion Using the Pd Yttria Stabilized Zirconia|Ag Electrochemical Membrane Reactor" Catal.Lett.52. 191-197 (1998)

Katsuomi Takehira：“使用 Pd 氧化钇稳定的氧化锆|Ag 电化学膜反应器进行甲烷转化的合成气生产”Catal.Lett.52 (1998)。

竹平勝臣: "Sustainable Ni Catalysts Prepared by SPC Method for CO_2 Reforming of CH_4" Stud.Surf.Sci.Catal.119. 783-788 (1998)

Katsuomi Takehira：“通过 SPC 方法制备 CH_4 的 CO_2 重整的可持续镍催化剂”Stud.Surf.Sci.Catal.119 (1998)。

竹平勝臣: "Electrochemical Oxidation of Propene to Acrylaldehyde with an Yttria Stabilized Zirconia Coating Membrane Reactor" Electrochem.and Solid State Lett.1. 220-221 (1998)

Katsuomi Takehira：“使用氧化钇稳定氧化锆涂层膜反应器将丙烯电化学氧化为丙烯醛”Electrochem.and Solid State Lett.1 (1998)。