スピルオーバー効果を利用したハイブリッド型高性能触媒の開発

利用溢出效应开发混合高性能催化剂

基本信息

批准号：
09218214
负责人：
藤元薫
金额：
$ 1.15万
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

Pt/SO_4^<2->/ZrO_2上のn-ブタンの異性化反応において水素を共存させることにより触媒活性の劣化は大きく抑制できるものの、初期活性は抑制されることを見出した。触媒活性の温度依存性、水素分圧依存性、反応次数について調べたところ、水素分圧によらず、543K程度で活性化エネルギーが変化することが分かった。また、反応条件によって、水素の反応次数は0次から-1次まで変化し、低温・高水素分圧化ほど反応次数が小さくなる結果を得た。これは水素がスピルオーバーしやすい条件と考えられる。また、触媒の前処理条件によりB酸及びL酸の比を変化させた場合、触媒活性に極大が存在することから、異性化反応へのL酸への関与が示唆されている。これまで、本触媒上のL酸点とスピルオーバー水素が相互作用を持つことが報告されており、現時点おいて活性抑制はL酸点のスピルオーバー水素による被毒と考えている。また、Pt/SiO_2+HZSM-5ハイブリッド上に吸着したピリジンがスピルオーバー水素により水素化されることを見出された。本研究においては、ゼオライト(ZSM-5,USY,Mordenite)及び金属(Pt/SiO_2,Pd/SiO_2)の影響について検討した。反応初期におけるピリジン水素化速度は、金属や吸着した酸点の種類には大きく依存せず、ゼオライトの種類に最も強い影響を受けることが分かった。酸点あたりの活性は、Mordenite>HZSM-5>USYであった。

我们发现，在Pt/SO_4^2-/ZrO_2上正丁烷异构化反应中，共存氢气可以极大地抑制催化剂活性的下降，但初始活性受到抑制。当我们研究催化剂活性的温度依赖性、氢分压依赖性和反应级数时，我们发现，无论氢分压如何，活化能在约 543 K 处发生变化。此外，根据反应条件，氢的反应级数从0级变为-1级，并且温度越低且氢分压越高，反应级数变得越小。这被认为是氢气容易溢出的情况。此外，当根据催化剂的预处理条件改变B酸和L酸的比例时，催化活性达到最大值，表明L酸参与异构化反应。目前已有报道称该催化剂上的L酸位与溢出氢发生相互作用，目前我们认为活性抑制是由于溢出氢对L酸位的中毒所致。还发现吸附在Pt/SiO_2+HZSM-5杂化物上的吡啶被溢出的氢气氢化。本研究研究了沸石(ZSM-5、USY、丝光沸石)和金属(Pt/SiO_2、Pd/SiO_2)的影响。研究发现，反应初期吡啶加氢速率对金属类型或吸附酸位点的影响不大，而受沸石类型影响最大。每个酸位点的活性为丝光沸石>HZSM-5>USY。