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担持貴金属触媒における担体表面と貴金属の結合状態に関する研究

负载型贵金属催化剂载体表面与贵金属键合状态的研究

基本信息

批准号：
02650588
负责人：
正井満夫
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650588/
关键词：
合金スズシリカライト ZSMー5 Mg^<2+>担持触媒表面状態

项目摘要

当初の実験計画に従って、担持RhーSn/SiO_2触媒およびMg^<2+>修飾シリカライトとその同族体であるZSMー5にPtならびにCuを担持した触媒を調製した。これらの触媒の表面状態および結合状態を光電子分光法(以下XPSと略記)および赤外線分光法(以下IRと略記)を用いて測定し、水素化および酸素化反応を行い、表面状態と触媒活性との関連性を検討した。1.RhーSn/SiO_2触媒のRhーSn合金の状態と水素化および酸化活性RhーSn/SiO_2触媒を含浸法で調製しバルク製,表面状態をX線回折,XPSおよび吸着COのIRによって検討した。その結果適当な条件下での熱処理をすることで低原子価のSnがわずかに濃縮された活性なRhーSn2元系表面が得られることがわかった。この触媒上でCOの酸化反応を行ったところSnを添加していないRh/SiO_2にはみられない低温活性が発現した。さらに、この触媒上でアルデヒド類の水素化を行ったところ、過度の水素化分解能を有するRhの性質を和らげ相当するアルデヒドを効率的に生成することがわかった。2.Mg^<2+>修飾シリカライトの表面状態と担持Pt触媒の触媒活性シリカライトはもともとイオン交換能が低い結晶性多孔質体であるが、これにMg^<2+>イオンを添加してやると様々な活性成分を高分散担持することが期待される。ここでは、Mg修飾したシリカライトの表面酸性質を吸着ピリジンのIRスペクトルを測定し担持Pt触媒の活性との関連を検討した。シリカライトにMg^<2+>を酢酸マグネシウムを含浸担持することで導入した。このMg修飾によってシリカライトにはみられなかったルイス酸点が発現することがわかった。XPS測定から1wt%程度の担持率まではMg^<2+>は高分散に担持されていることもわかった。この担体にPtを吸着法にて担持すると、単なるシリカライト上では達成されない高分散状態が得られ、Pt触媒の脱水素活性も大きく増大した。また、上述の吸着ピリジンのIRスペクトルおよび吸着アンモニアの昇温脱離からMg修飾によって生成したルイス酸点は適度に弱いものでPtの高分散化には役に立つが、酸性による副反応、例えば、アルコ-ルの脱水反応や炭化水素の接触分解反応を引き起こすほどには強くないことがわかった。3.CuZSMー5触媒のCuの担持状態と酸化活性シリカライトの同族体であるZSMー5にCu^<2+>を担持導入し、Cuの酸化還元状態とアルコ-ルの酸化活性についての関連性を検討した。吸着COのIRスペクトルからCuZSMー5中には酸化還元性質の異なる少なくとも2種以上のCu種が存在することがわかった。また吸着COと平行して行った吸着ベンジルアルコ-ルのIRスペクトルからCuZSMー5中の全てのCu種がベンジルアルコ-ルの酸化に有効なのではなく、ある特定な位置あるいは状態にあるCu^<2+>だけが活性であることがわかった。

In the original project, the catalyst was prepared by supporting Rh-Sn/SiO_2 and Mg^<2+> modification of ZSM-5 and Pt-Cu. Photoelectron spectroscopy (XPS) and infrared spectroscopy (IR) were used to determine the surface state and binding state of the catalyst. 1. The state, hydration and acidification of Rh Sn/SiO_2 catalyst were investigated by impregnation method, X-ray retrospection,XPS and IR analysis of CO adsorption. The results of heat treatment under appropriate conditions are as follows: CO acidification reaction on the catalyst was observed by adding Rh/SiO_2 to the catalyst. In this case, the catalyst has the properties of Rh and the production rate of Rh. 2. Mg ^<2+> modification of the surface state of the catalyst and support Pt catalyst catalytic activity and exchange energy to low crystalline porous body, and other Mg^<2+> modification of the surface state of the catalyst and support Pt catalyst, high dispersion of the active ingredient and support Pt catalyst. This paper discusses the relationship between the surface acid properties of Mg modified Pt and the activity of Pt catalyst. The Mg^<2+> 2 + ions in the solution were introduced into the solution. This is the first time I've ever seen a woman. XPS determination of the degree of Mg^<2+> is highly dispersed. The Pt adsorption method on the support can achieve high dispersion, and the activity of Pt catalyst can be increased. In addition, the IR spectrum of the adsorption agent mentioned above can be separated from the adsorption agent by temperature, and the Mg modification can be used to form a single acid point. In addition, the high dispersion of Pt can be separated from the adsorption agent by temperature, and the contact decomposition reaction can be used to form a single acid point. 3. The relationship between Cu support state and acidizing activity of CuZSM-5 catalyst and its homologues, Cu support state and acidizing activity of CuZSM-5 catalyst was discussed. The IR spectrum of CO adsorbed on CuZSM-5 shows that there are more than 2 Cu species in the system. The adsorption of CO in parallel with the adsorption of Cu species in CuZSM-5 has a positive effect on the acidification of Cu species in CuZSM-5. The adsorption of Cu species in CuZSM-5 has a positive effect on the acidification of Cu species in CuZSM-5.