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選択酸化用担持ナノクラスター触媒の新規調製とキャラクタリゼーション

用于选择性氧化的负载型纳米团簇催化剂的新型制备和表征

基本信息

批准号：
04F04424
负责人：
岩澤康裕
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

ゼオライト担持Re触媒を調製し、分子状酸素を酸化剤としたベンゼンからのフェノール直接合成反応に94%の高い選択性を持つ新規触媒の設計に成功した。メチルトリオキソレニウムを前駆体として、HZSM-5にCVD(化学蒸着)法で固定化した担持Re触媒をアンモニアで処理すると、中心に窒素原子を内包したRe10核クラスターが生成することを見出した。XPSやXANESから、ゼオライト中の担持Re種は、Reは3価から4価に還元されていることがわかった。ReL3吸収端のEXAFS解析からは、Re6核のオクタヘドロン構造が辺共有で2つ連なった構造をしており、これが分子状酸素を酸化剤としたベンゼンからのフェノール直接合成反応の触媒活性種であることを明らかにした。また、DFT密度汎関数計算により、触媒活性構造のモデリングを行った。この活性Re10核クラスターは、モルデナイト、ベータ、USYなどの他のゼオライトでは形成されず、これらのゼオライトの担持触媒はベンゼンからのフェノール生成活性も有さないことがわかった。ZSM-5でも、Alの含有率が高いほど、選択的に活性クラスターを形成したことから、ゼオライト骨格中のAlの酸点を中心として、Reクラスターが形成されることが示唆された。更に、界面活性剤を用いたCuナノクラスターによる選択酸化反応についても検討した。セリウム担持Cuナノクラスターが、水素の共存下、一酸化炭素の選択酸化反応に優れた触媒活性を持つことを見出した。担持ナノクラスターの構造について、XPS、XRD、XAFSを用いて詳細なキャラクタリゼーションを行った。

The design of catalyst for direct synthesis was successful with 94% high selectivity. Immobilization of Re by CVD(chemical vapor deposition) method, including the formation of Re-10 nuclei, was investigated. XPS XANES ExAFS analysis of ReL3 absorption end, Re6 core structure, total structure, molecular acid acidification, direct synthesis of catalytic active species DFT density function calculation, catalyst active structure calculation The activity of the Re10 core is different from that of the other core. The activity of the Re10 core is different from that of the other core. The activity of the Re10 core is different from that of the other core. ZSM-5 is characterized by high Al content, high selectivity, high Al acid content, and high Al acid content. In addition, the interface activity agent is used to select the acid reaction agent. The catalyst activity of the catalyst was found in the presence of Cu, H2O and H2O in the presence of H2O. Support the use of XPS, XRD, XAFS in the preparation of detailed specifications.