有機廃棄物再生処理のための新しいタイプの触媒の開発

新型有机废弃物再生处理催化剂的研制

• 批准号: 11128226
• 负责人: 服部 忠
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11128226/
• 关键词: メソポーラスシリカ; アンモニア吸着; FTIR; 微分吸着熱; アルキル化; トルエン; ポリエチレン分解; ラジカル型触媒

申請者らは、前年度に、メソポーラスシリカ上にラジカル型の活性サイトが発現する可能性を明らかにした。本年度においては、ラジカル型活性サイトの確認、活性サイトの質的・量的改善の可能性の検討およびポリエチレン触媒分解への適用の検討を行った。MCM-41上の吸着NH_3のin situ FTIRスペクトルを測定したところ、Bronsted酸点あるいはLewis酸点上の吸着種は見られず、高温排気した試料では歪んだシロキサンボンドの吸収が消え、NH_2型吸着種に帰属される吸収帯が観察された。この結果は、歪んだシロキサンボンドがNH_3を解離的に吸着する活性点となっていることを示しており、前述のラジカル型サイトの発現が確認された。NH_3微分吸着熱測定によれば、吸着熱はHZSM-5ゼオライトと同程度であり、ラジカル型サイトの活性が非常に高いことが示唆された。またAlを含んだMCM-41ではNH_3化学吸着量がAl含量レベルまで増加し、Alの添加により活性サイトの量的な増加効果および質的向上が期待できることを示唆している。トルエンのアルキル化反応の結果によれば、Alを含まないMCM-41核メチル化と側鎖アルキル化の2つの反応が進行し、ラジカル型のサイトを持つことが確認された。一方、Al含有MCM-41では両方の反応が起こるが、核メチル化が優先するので、A1の導入により発現した活性サイトの多くは酸点として働くことが示された。高密度ポリエチレンの分解実験を行ったところ、Alを含むメソポーラスシリカ上の分解速度は、無触媒の熱分解に比して著しく大きく、その触媒活性は、酸型のH-ZSM-5触媒に匹敵した。また、生成物分布を見ると、メソポーラスシリカでは熱分解に匹敵する高い液収率が得られた。液状生成物の分布も熱分解のパターンに近く、メソポーラスシリカがラジカル型の分解触媒として高い性能を持つことが確認された。

The applicant shall indicate the possibility of the occurrence of the activity of the type of application in the previous year. During the year, the identification and evaluation of the quality and quantity of active substances and the application of catalytic decomposition were carried out. NH_3 adsorption on MCM-41 was determined by FTIR, Bronsted acid point, Lewis acid point and NH_2 adsorption on MCM-41. The results show that the active sites of NH_3 dissociation and the occurrence of NH_3 dissociation are confirmed. The differential heat of adsorption of NH_3 was measured at the same level as that of HZSM-5. Also, if Al is included in MCM-41, the chemisorption of NH_3 will increase, the Al content will increase, the amount of active material will increase due to the addition of Al, and the quality will be improved. The results of the reaction are as follows: MCM-41 nuclear reaction, MCM-41 nuclear reaction, MCM-4 A side, Al contains MCM-41, and the reverse reaction of the side is preferred. The introduction of Al into the side is preferred. The activity of the side is preferred. The decomposition rate of high density catalyst is higher than that of catalyst free catalyst, and the activity of catalyst is higher than that of acid type H-ZSM-5 catalyst. The distribution of products is very high, and the thermal decomposition rate is very high. The distribution of liquid products and thermal decomposition of the catalyst is closely related to the quality of the catalyst, and the high performance of the catalyst is confirmed.

项目成果

T. Hattori, T. Ebigase, Y. Inaki, H. Yoshida, A. Satsuma: "Radical Type Catalytic Sites on Mesoporous Silica"Stucy in Surface Science and Catalysis. (印刷中).

T. Hattori、T. Ebigase、Y. Inaki、H. Yoshida、A. Satsuma：“介孔二氧化硅上的自由基型催化位点”表面科学和催化研究（正在出版）。