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J-GLOBAL ID：201702283260050811   整理番号：17A1923839

FeOx修飾Pd/Al2O3触媒により触媒1,3-ブタジエンの水素化活性と選択性を向上させた。【JST・京大機械翻訳】

Coating Pd/Al2O3 catalysts with FeOx enhances both activity and selectivity in 1,3-butadiene hydrogenation

著者 (4件)： Yi Hong (中国科学技術大学化学物理系, 微尺度物質科学国家実験室(籌), 能量転換材料中国科学院重点実験室,能源材料化学協同創新中心, 安徽合肥230026) ,  Xia Yujia (中国科学技術大学化学物理系, 微尺度物質科学国家実験室(籌), 能量転換材料中国科学院重点実験室,能源材料化学協同創新中心, 安徽合肥230026) ,  Yan Huan (中国科学技術大学化学物理系, 微尺度物質科学国家実験室(籌), 能量転換材料中国科学院重点実験室,能源材料化学協同創新中心, 安徽合肥230026) ,  Lu Junling (中国科学技術大学化学物理系, 微尺度物質科学国家実験室(籌), 能量転換材料中国科学院重点実験室,能源材料化学協同創新中心, 安徽合肥230026)
資料名： Cuihua Xuebao  (Cuihua Xuebao)
巻： 38  号： 9  ページ： 1581-1587  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0927B  ISSN： 0253-9837  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 石油の熱分解によって調製されたオレフィンの中には,通常,1%のオレフィンまたはアルキンが含まれ,それらの含有量は10ppm以下に減少し,下流の重合触媒の毒性を避ける必要がある。これらの副産物の選択的水素化によるモノオレフィンの合成は最も有望な方法であり,Pdベース触媒は高い水素化活性と選択性を有し,高い転化率で低い選択性と容易な炭素蓄積により不活性化される。Pdベースの二金属触媒とPd触媒による酸化物のカプセル化は現在最もよく使われている方法であるが、これらの二つの方法は選択性を高めると同時に、Pd触媒の水素化活性を低下させる。本論文では、原子層堆積(ALD)FeOx修飾Pd/Al2O3触媒を用い、Pd触媒選択性を向上させると同時に、1,3-ブタジエンの選択的水素化活性も向上させた。その結果,Pd負荷量は1%であり,Fe負荷量は原子層堆積FeOxサイクルの増加と共に増加することが分かった。触媒中のPd粒子の大きさは約7nmであり、その表面にFeOx被覆層が観察されなかった。Pd,Fe元素分布は,FeOxがPd粒子の表面に成長し,COの赤外拡散反射スペクトルにより,FeOxの周期が増加するにつれて,Pd粒子表面上のCOの吸着ピーク強度が徐々に減少し,FeOxがPd粒子の表面を覆うことを示した。同時に,FeOxの周期の増加に伴い,COのPd(111)面に吸収される特徴的吸収ピークは,それらの端部に吸着された特性ピークに対して,より明白になった。これらの結果は,FeOxがPd(111)面を優先的に覆い,Pdの低い配位サイトを選択的に露出させることを示し,X線光電子分光法の結果は,全ての触媒においてFeが+3価の形で存在することを示した。同時に、Pd-FeOx間には強い相互作用が存在するため、FeOxの周期が増加するにつれ、金属状態Pdは次第に高い結合エネルギー方向に移動し、表面のPdは電子欠乏状態にある。その後、異なるFeOx周期でPd触媒を包むことにより、1、3-ブタジエンの水素化活性のテストを行った。Pd/Al2O3触媒による1,3-ブタジエンの転化率は,25°Cで6.7%であった。温度が高くなると,転化率は徐々に上昇し,43°Cで100%に達した。対照的に,26°Cでは,1,3-ブタジエンの転化率は45%で,Pd/Al2O3触媒のそれよりはるかに高かった。>30%のPd/Al2O3。1:3-ブタジエンの転化率は,Pd/Al2O3のものより高かった。これは,電子欠乏のPdまたはPd-FeOx界面の存在によるPd/Al2O3触媒の低い転化率(<75%)で,1-ブテン,トランス-2-ブテンおよびcis-2-ブテンの選択性は,それぞれ74%,20%および6%であった。転化率の増加(75%~90%)に従って,1-ブテンの選択性は急速に低下し,ブタン選択性は急速に増加し,逆/cis-2-ブテン選択性もわずかに増加し,1-ブテンの水素化が1-ブテンの異性化反応を伴うことを示した。転化率が増加すると(>90%),1-ブテン,逆/cis-2-ブテンの水素化によりブタンが主に反応し,ブタン選択性が急激に増加し,転化率が99%の時,ブテン選択性は52%に過ぎなかった。Pd触媒表面にFeOxが存在する時、ブテン選択性はFeOx周期の増加につれて次第に増加し、特に高い転化率(>75%)になる。30Fe/Pd/Al2O3触媒に対して、転化率が99%の時、ブテンの選択性は95%に達した。これは主に高い転化率の下で、FeOxはPd粒子表面を小さいPdクラスターに分割し、Pd粒子の表面吸着水素濃度を下げ、ブテンの水素化反応を抑制し、二次反応1-ブテン異性化が支配的で、ブテン選択性を変化させない。Data from Wanfang. Translated by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： クラスタ ,  界面 ,  X線光電子分光法 ,  パラジウム触媒 ,  転化率 ,  *アルミナ ,  *パラジウム ,  *水素化 ,  吸着 ,  アルキン ,  結合エネルギー ,  熱分解 ,  アルケン ,  *鉄

著者キーワード (8件)： Palladium catalyst ,  Atomic layer deposition ,  Hydrogenation ,  1 ,  3-Butadiene ,  Selectivity ,  Activity ,  Strong metal support interaction

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  変性プロセス  (YF02040T)

物質索引 (1件)： 1-ブテン

タイトルに関連する用語 (8件)： 修飾 ,  Pd ,  Al2O3 ,  触媒 ,  ブタジエン ,  水素化 ,  活性 ,  選択性