噴霧燃焼法により調製したシリカ担持金属触媒のキャラクタリゼーションと触媒作用

喷雾燃烧法制备二氧化硅负载金属催化剂的表征及催化活性

• 批准号: 06740530
• 负责人: 水嶋 生智
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740530/
• 关键词: 噴霧燃焼法; シリカ担持ニッケル触媒; 多孔質体; 細孔制御

珪酸エチルのゾル溶液を用いて噴霧燃焼法により作成したシリカは高表面積を有する多孔質の球状粒子であり、その細孔径や細孔容積は噴霧温度や原料溶液の粘度により制御できる。本研究ではアルコキシド法の手法に従ってニッケルエチレングリコラートと珪酸エチルの混合溶液を調製し、これを噴霧燃焼法で粉化して得られたシリカ担持ニッケル触媒のキャラクタリゼーションを行った。当初はシリカと同様な手法を試みたが、粉末を水中に分散して捕集する際に生成した粉末からニッケルが溶出してしまうため、フィルターで捕集できるよう装置を改良したところ、目的とするシリカ担持ニッケル触媒を得ることができた。この触媒は入口径が1nm以下の非常に微細で均一な細孔を有していることが確認されたが、シリカ単独の場合のように、細孔径の噴霧温度の上昇にともなう増加は観察されず、一定であった。この原因については現在も検討中である。本方法では溶液の調製過程で生成したNi-O-Si結合を保持したまま固化でき、したがってニッケルイオンがシリカマトリックス中に原子レベルで分散していることが当初期待されたが、EXAFSではNi-O-Si結合は観察されず、ニッケルはある程度凝集して微細な酸化ニッケルを形成していることが明らかとなった。これは、噴霧燃焼前にゾル溶液を多量に水に分散する過程でNi-O-Si構造が崩壊したためではないかと考えられる。しかしながら、本研究で生成したシリカ担持ニッケル触媒のニッケル分散度は極めて高く、しかも均一で微細な細孔を有しているので、触媒反応時には高い形状選択性が期待できる。この点については今後検討してゆく予定である。

Spray combustion method is used to prepare porous spherical particles with high surface area, fine pore size, fine pore capacity, and viscosity of the raw material solution. In this study, the spray combustion method was used to prepare the mixed solution of citric acid and hydrochloric acid. When the powder is dispersed in water, the powder is dissolved and the device is improved. The catalyst has very fine and uniform pores with an entrance diameter of less than 1nm, and it is confirmed that the spray temperature of the fine pore diameter increases. The reason for this is that we are now discussing it. In the present method, Ni-O-Si bonds are formed and maintained during the preparation process of the solution, and the atoms are dispersed in the solution. In the present method, Ni-O-Si bonds are observed and aggregated to a certain extent. The Ni-O-Si structure is formed by dispersing a large amount of water in the solution before spraying and burning. In this study, the catalyst dispersion is extremely high, the catalyst dispersion is uniform, the fine pores are uniform, and the catalyst selectivity is expected to be high. This is the first time I've ever been to a place like this.