Design of Novel Confined Single Site Catalysts for Low-Temperature Selective Activation of C-H Bonds

用于低温选择性活化 C-H 键的新型限域单中心催化剂的设计

基本信息

批准号：
16F16383
负责人：
岩澤康裕
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-11-07 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究者らはこれまでにアルカリ金属及びアルカリ土類金属のなかでも大きいイオン半径を有するRbとCsをβゼオライトにイオン交換法で担持したRb/βおよびCs/β触媒が、触媒反応の中でも困難な反応とされるベンゼンのフェノールへの直接酸化反応を、N2Oを酸化剤として用いることで高選択的に高い転化率をもって進行させることを見出してきた。前年度までで反応条件の最適化やXAFS, XPS, XRD, DFT計算によるRb/βおよびCs/β触媒の構造解析および反応機構解析を行ってきた。当該年度では、論文化を進めるうえで不足していたβゼオライトに担持するアルカリ金属及びアルカリ土類金属のイオン半径と触媒活性及び選択性の相関の解析およびTPDによる触媒活性点となる酸点の分析を行った。イオン半径と反応活性及び選択性の相関を調べるためにMg, Ca, K, Rb, Csをβゼオライトに担持したものを調製し、ベンゼンの直接酸化反応に用いた。選択性はどの触媒でも高く>99%のフェノール選択性を示した。対して転化率はイオン半径の増加に伴い増加する傾向が確認され、イオン半径と活性の相関が明らかとなった。また、CO2-TPD及びCH3CN-TPDによりCs/βおよびRb/β触媒の酸点と塩基点の分析を行ったところ、CO2-TPDの結果からは塩基点の存在が確認されず、CH3CN-TPDからは弱い酸点が確認された。このことからゼオライト細孔中のRbイオンおよびCsイオンが弱いルイス酸として働くことが分かった。以上の成果をまとめて、ACS Catalysisに投稿した。

研究人员先前已经发现，在碱金属和碱金属中具有最大离子半径的Rb/β和CS/β催化剂，由离子交换方法支持是一种β沸石，可以通过苯乙烯对苯酚的直接氧化反应进行型苯酚的直接氧化反应，并在静脉反应中进行高度反应，并且在苯乙烯中进行了高度的反应，并且在苯乙烯中进行了高度的反应，并且可以进行高度的反应，并且是一种高度的反应，并且是一种高度的反应，并且是一种高度的反应，并且是一种高度的反应。氧化剂。直到上一年，我们一直使用XAF，XPS，XRD和DFT计算以及反应机制的分析对RB/β和CS/β催化剂进行RB/β和CS/β催化剂的结构分析。在今年，我们分析了离子半径与催化活性与碱金属的催化活性以及支持β沸石支持的碱金属的选择性，这些金属在培养过程中缺乏β沸石，并分析了TPD催化活性点的酸点。为了研究离子半径，反应活性和选择性之间的相关性，在β沸石上支持了Mg，Ca，K，Rb和Cs，并用于苯的直接氧化反应。对于所有催化剂，选择性均高，并且均显示出> 99％的酚选择性。另一方面，随着离子半径的增加而增加的转化趋势，证实了离子半径与活性之间的相关性。此外，当使用CO2-TPD和CH3CN-TPD分析CS/β和RB/β催化剂的酸和碱基点时，从CO2-TPD的结果中没有证实碱点的存在，并从CH3CN-TPD中证实了弱酸点。这表明沸石孔中的Rb和Cs离子充当弱路易斯酸。上述结果已求和到ACS催化。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Selective oxidation of benzene to phenol with N2O by single-site acid-base catalysts

单中心酸碱催化剂 N2O 选择性氧化苯生成苯酚

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Ghosh;S. S. Acharyya;Y. Yoshida;S. Takao;K. Higashi;T. Kaneko;T. Sasaki;Y. Iwasawa
通讯作者：
Y. Iwasawa

電気通信大学　大学院情報理工学研究科　基盤理工学専攻　環境触媒化学研究室

电力通信大学信息科学与技术研究生院基础科学与工程系环境催化剂化学实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

電気通信大学　燃料電池イノベーション研究センター

电力通信大学燃料电池创新研究中心

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Selective Oxidation of Benzene to Phenol by Alkali- and Alkaline Earth-metal/Zeolite Catalysts

碱金属和碱土金属/沸石催化剂选择性氧化苯生成苯酚

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Ghosh;S. S. Acharyya;Y. Yoshida;K. Higashi;T. Kaneko;T. Sasaki;Y. Iwasawa
通讯作者：
Y. Iwasawa

Unexpected Selective Oxidation of Benzene to Phenol by Alkali- and Alkaline Earth Metal/Zeolite Catalysts

碱金属和碱土金属/沸石催化剂将苯意外选择性氧化为苯酚

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. S. Acharyya;S. Ghosh;S. Yamamoto;K. Hayashizaki;L. Wang;T. Kaneko;K. Higashi;Y. Yoshida;T. Sasaki;Y. Iwasawa
通讯作者：
Y. Iwasawa