界面反応活性種の粒子サイズ制御に基づく選択酸化と二酸化炭素転換反応への展開

基于界面活性物质粒径控制的选择性氧化和二氧化碳转化反应的发展

基本信息

批准号：
22K14540
负责人：
保田修平
金额：
$ 2.91万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究代表者は、多孔質材料と金属カチオン種を組み合わせた材料を触媒として、メタン酸化反応において、メタンを量論的に一酸化炭素と水素へと変換することに成功した。アルミノシリケート型ゼオライトは、細孔内にイオン交換サイトを有し、そこへ金属カチオンを配位させる事により、金属イオンまたは金属粒子の触媒性を制御・変調することが可能である。本研究では、上記の特性を生かし、ゼオライトと金属カチオン種を組み合わせた材料の設計/合成に着手した。金属種として第４周期元素のCr、Co、Niを採用し、金属含有ゼオライトを合成した。ゼオライトにNi種を含浸担持することにより、Ni種を超微粒子として導入し得ることを見出した。さらにメタン酸化反応に対する金属粒子サイズ効果、そのNiOのレッドクス性能の粒子サイズ効果について明らかにした。また、Cr種、Co種についても同様に金属粒子のナノサイズ制御に成功した。これらナノサイズ制御した金属種を含有した触媒を用いて低級炭化水素の脱水素能、酸素活性能について検討した。

主要研究人员使用多孔材料和金属阳离子物质作为催化剂，在甲烷氧化反应中成功地按化学计量将甲烷转化为一氧化碳和氢气。铝硅酸盐型沸石的孔内具有离子交换位点，通过在那里配位金属阳离子，可以控制和调节金属离子或金属颗粒的催化性能。在本研究中，我们利用上述特性设计/合成了一种结合沸石和金属阳离子物种的材料。以第四周期元素Cr、Co、Ni为金属物种合成了含金属沸石。我们发现，通过用镍物质浸渍和负载沸石，可以将镍物质作为超细颗粒引入。此外，我们还阐明了金属粒径对甲烷氧化反应的影响以及粒径对NiO氧化还原性能的影响。此外，我们还成功地控制了 Cr 和 Co 物质的金属颗粒的纳米尺寸。使用含有这些纳米级金属物质的催化剂研究了低级烃的脱氢能力和氧活化能力。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ゼオライト上に導入したCr種の状態とその触媒特性評価

Cr物种在沸石上的引入条件及其催化性能评价

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shunsuke YAMADA;Shuhei YASUDA;Willie YANG;Masamichi HOSAKI;Takeshi MATSUMOTO;Junko N. KONDO;Toshiyuki YOKOI;忰熊俊紀・保田修平・于牧遠・鹿又緑斗・Raquel Simancas・松本剛・藤墳大裕・脇原徹・多湖輝興・横井俊之
通讯作者：
忰熊俊紀・保田修平・于牧遠・鹿又緑斗・Raquel Simancas・松本剛・藤墳大裕・脇原徹・多湖輝興・横井俊之

Ru含有ゼオライトの直接合成およびメタン転換活性

含Ru沸石的直接合成及其甲烷转化活性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
于牧遠・保田修平・忰熊俊紀・松本剛・野村淳子・横井俊之
通讯作者：
于牧遠・保田修平・忰熊俊紀・松本剛・野村淳子・横井俊之

Impact of raw materials for TS-1 zeolite on its crystallization process, state of Ti species and catalytic properties

TS-1沸石原料对其结晶过程、Ti形态及催化性能的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shunsuke YAMADA;Shuhei YASUDA;Willie YANG;Masamichi HOSAKI;Takeshi MATSUMOTO;Junko N. KONDO;Toshiyuki YOKOI
通讯作者：
Toshiyuki YOKOI

Zeolite-Supported Ultra-Small Nickel As Catalyst for Oxidative Conversion of Methane to Syngas

沸石负载超小镍催化剂用于甲烷氧化转化为合成气