超臨界二酸化炭素中の新規な光触媒反応の開発と解析

超临界二氧化碳中新型光催化反应的开发和分析

基本信息

批准号：
08232225
负责人：
幸田清一郎
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.超臨界二酸化炭素を各種の触媒反応に広く応用するための基礎的な検討は未だ不十分な状況にある。本研究では超臨界二酸化炭素の溶媒特性の利用と、対酸化安全性の両者に観点をおき、炭化水素類の酸素酸化反応、特に光誘起酸化反応、光誘起酸触媒化反応について検討を進めた。超臨界二酸化炭素流体における光誘起(触媒)酸素酸化反応:炭化水素/酸素/二酸化炭素系での反応初期過程は酸素の光吸収で進行し、その結果、生成する活性酸素種が反応の引き金になると予想される。しかしどのような化学種が実際に酸化反応へどのように関係し、どの段階で触媒作用の効果を期待できるかは明らかでない。そこで初期活性化学種の挙動を明らかにする目的で、エチレン系について生成物であるエチレンオキサイドとアセトアルデヒドの分岐比に関する密度依存性を検討した。その結果から活性種が酸素原子であることが強く示唆された。一方、シクロヘキサン/酸素/二酸化炭素系を中心にトリフェニルホスフィン添加法などで過酸化物の存在を検討し、かなりの蓄積があることを明らかにした。従って、臨界点近傍の二酸化炭素中でもラジカル的な引き抜きにより開始される自動酸化反応が進行する可能性が強い。自動酸化反応に有効な触媒系が超臨界二酸化炭素中で有効か否かを光照射の有無、より高温下での反応を含めて検討をすすめた。3.超臨界二酸化炭素中での光還元触媒反応:超臨界二酸化炭素中で光触媒還元反応が進行するか否かを、TiO_2薄膜を石英に塗布した触媒の存在下で検討した。CO_2/H_2O系では、XeClレーザー(308nm)照射下ではメタン、エタン等の簡単な炭化水素類が生成する。その触媒作用に関して検討をすすめた。

1。超临界二氧化碳在各种催化反应中的广泛应用的基本研究仍然不足。在这项研究中，我们研究了超临界二氧化碳的溶剂性能及其对氧化的安全性，并研究了碳氢化合物的氧化氧化反应，尤其是光诱导的氧化反应和光诱导的酸性催化反应。超临界二氧化碳流体中的光诱导（催化）氧氧化反应：碳氢化合物/氧/氧化二氧化碳系统中的初始反应过程随着氧的光吸收而发展，因此，所得的活性氧将触发反应。但是，尚不清楚该物种实际上与氧化反应以及在哪个阶段可以预期催化作用。因此，为了阐明早期活性化学物种的行为，我们研究了乙烯系统中氧化乙烷和乙醛产物的分支比的密度依赖性。结果强烈表明活性物种是氧原子。另一方面，我们使用三苯基膦添加方法（主要是环己烷/氧/二氧化碳系统）研究了过氧化物的存在，并发现存在相当大的积累。因此，即使在临界点附近的二氧化碳中，自由基提取开始的自氧化反应也很有可能会进行。我们建议对自氧化反应有效的催化剂系统有效地有效，可在二氧化碳中有效，包括在较高温度下是否光照射和反应。 3。超临界二氧化碳中的光催化催化反应：在涂有tio_2薄膜的催化剂的存在下，研究了超临界二氧化碳的光催化还原反应。在CO_2/H_2O系统中，在XECL激光（308 nm）下产生了简单的烃（例如甲烷和乙烷）。研究了催化。