結晶性Ｍｏ－Ｖ－Ｏ複合酸化物の触媒構造設計による低級アルカン選択酸化触媒活性制御

结晶Mo-V-O复合氧化物催化剂结构设计控制低级烷烃选择氧化催化剂活性

• 批准号: 14J02310
• 负责人: 石川 理史
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kanagawa University (2015)Hokkaido University (2014)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J02310/
• 关键词: 結晶性酸化物触媒; 異金属導入; 骨格金属置換; 構造規定剤; 低級アルカン; 選択酸化; 結晶性複合酸化物; ミクロ細孔; 酸化還元処理

結晶性Mo3VOx複合酸化物触媒(MoVO)は{Mo6O21}6-五員環ユニットと金属酸素八面体で構成され、構造内には5、6、および7員環を有する。MoVOは異種金属導入や骨格金属置換に対して柔軟な構造であり、これにより触媒活性を制御できる。しかし、これまでの研究では限られた金属（Te, Sb, Nb等）しか構造内に導入できてなく、種々金属をMoVO内に導入する技術の開発が望まれていた。これまでに我々は、MoVO合成の前駆体溶液に存在する対カチオンをアンモニウムイオンからアルキルアンモニウムイオンに変えることで、種々アルキルアンモニウムイオンを構造内に含むMoVOの合成に成功している。興味深いことに、対カチオンがアンモニウムイオンの場合、MoVOに異種金属を加えてもその金属種に由来する酸化物相が形成するだけであったのに対し、アルキルアンモニウムイオンを対カチオンとすると、種々金属が構造内に導入したMoVOが得られることを見出した。プロピレン用工業触媒との対比から、プロパン選択酸化用の触媒としてBiが構造内に導入されたMoVO(MoVBiO)の合成はこれまでに熱心に研究されていたが、これまでに成功を見なかった。しかし、合成時の対カチオンをエチルアンモニウムイオンとすることで、今回初めてMoVBiOの合成に成功した。MoVBiOではBiは構造の6員環に位置し、エチルアンモニウムイオンは7員環に位置していた。MoVBiOはMoVOよりもはるかに高いプロパンアンモ酸化能を示したことから、Bi導入の優位性が見て取れた。また、MoVOの5員環部にWが導入されたMoVWO、MoVOの7員環部にFeが導入されたMoVFeOの合成にも成功した。MoVOとMoVWOはエタンの酸化に活性を示したが、MoVFeOはエタン酸化に全く不活性であった。触媒の部分構造が触媒活性に影響する様子がクリアに見て取れた。

Results Crystal Mo3VOx complex acid compound catalyst (MoVO) {Mo6O21} 6-pentadecyclohexahedral metallate octahedron was formed, and internal ligands 5, 6 and 7 were formed. MoVO several kinds of metals are added to the steel lattice metal to make the flexible metal, to make the metal, and to make the metal with the active catalyst. The production of metals (Te, Sb, Nb, etc.) is limited to the import and export of metals, and the import technology of various metals in MoVO is expected to be launched. There is a significant difference in the presence of the solution before the synthesis of MoVO and the synthesis of MoVO in the solution. There is a high concentration of carbon dioxide, sodium chloride, sodium chloride, sodium carbonate, sodium chloride, sodium bicarbonate, sodium chloride, sodium carbonate, sodium chloride, sodium carbonate, sodium carbonate In this paper, the industrial catalyst is used to compare the results, and the acidizing agent is selected to use the catalyst. Bi is used to make an internal input into the MoVO (MoVBiO) synthesis system. This is the first time that the MoVBiO has been successfully synthesized. MoVBiO

项目成果

Synthesis of crystalline Mo-V-W-O complex oxides with orthorhombic and trigonal structures and their application as catalysts

斜方、三方晶系Mo-V-W-O复合氧化物的合成及其催化剂应用

• DOI: 10.1179/2055075814y.0000000009
• 发表时间: 2015
• 期刊: Catalysis, Structure & Reactivity
• 作者: Chuntian Qiu;Chen Chen;Satoshi Ishikawa;Zhenxin Zhang;Toru Murayama;Wataru Ueda
• 通讯作者: Wataru Ueda

Cu-Zr-O触媒を用いたレブリン酸の水素化反応およびその触媒活性化部位

Cu-Zr-O催化剂乙酰丙酸加氢反应及其催化活化位点

• 发表时间: 2015
• 作者: Chuntian Qi;Chen Chen;Satoshi Ishikawa;Toru Murayama;Wataru Ueda;石川 理史・村山 徹・田代 雅也・Zhenxin Zhang・吉田 暁弘・上田 渉;石川 理史・Daniel R. Jones・Sarwat Iqbal・David J. Morgan・David J. Willock・Jonathan K. Bartley・Jennifer K. Edwards・村山 徹・清水 研一・上田 渉・Graham J. Hutchings
• 通讯作者: 石川 理史・Daniel R. Jones・Sarwat Iqbal・David J. Morgan・David J. Willock・Jonathan K. Bartley・Jennifer K. Edwards・村山 徹・清水 研一・上田 渉・Graham J. Hutchings

Crystalline Mo-V-W-mixed Oxide with Orthorhombic and Trigonal Structures as Highly Efficient Oxidation Catalysts of Acrolein to Acrylic Acid

具有斜方和三方结构的结晶Mo-V-W混合氧化物作为丙烯醛高效氧化成丙烯酸的催化剂

• DOI: 10.1007/s11244-014-0283-7
• 发表时间: 2014
• 期刊: Topics in Catalysis
• 影响因子: 3.6
• 作者: Chuntian Qi;Chen Chen;Satoshi Ishikawa;Toru Murayama;Wataru Ueda
• 通讯作者: Wataru Ueda

Redox Treatment of Orthorhombic Mo29V11O112 and Relationships between Crystal Structure, Microporosity and Catalytic Performance for Selective Oxidation of Ethane

正交晶系Mo29V11O112的氧化还原处理及其晶体结构、微孔率与乙烷选择性氧化催化性能的关系

• DOI: 10.1021/jp512848w
• 发表时间: 2015
• 期刊: The Jurnal of Physical Chemistry C
• 作者: Satoshi Ishikawa;Daichi Kobayashi;Takeshi Konya;Shunpei Ohmura;Toru Murayama;Nobuhiro Yasuda;Masahiro Sadakane;Wataru Ueda
• 通讯作者: Wataru Ueda

構造規定剤を用いて合成した三方晶Mo-V-M-O (M = Fe, W)のエタンおよびアクロレイン選択酸化活性

使用结构导向剂合成的三角Mo-V-M-O（M = Fe，W）的乙烷和丙烯醛选择性氧化活性

• 发表时间: 2015
• 作者: Chuntian Qi;Chen Chen;Satoshi Ishikawa;Toru Murayama;Wataru Ueda;石川 理史・村山 徹・田代 雅也・Zhenxin Zhang・吉田 暁弘・上田 渉
• 通讯作者: 石川 理史・村山 徹・田代 雅也・Zhenxin Zhang・吉田 暁弘・上田 渉