カルシウムおよびストロンチウムヒドロキシアパタイト担持バナデート触媒によるプロパンの酸化脱水素反応 Oxidative Dehydrogenation of Propane over Vanadate Catalysts Supported on Calcium and Strontium Hydroxyapatites

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著者

    • 杉山 茂 SUGIYAMA Shigeru
    • 徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部 先進物質材料部門 Dept. of Advanced Materials, Institute of Technology and Science, The University of Tokushima
    • 上野 洋平 UENO Yohei
    • 徳島大学工学部化学応用工学科 Dept. of Chemical Science and Technology, The University of Tokushima
    • 外輪 健一郎 SOTOWA Ken-Ichiro
    • 徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部 先進物質材料部門 Dept. of Advanced Materials, Institute of Technology and Science, The University of Tokushima

抄録

プロパンからプロピレンへの酸化脱水素反応がカルシウムおよびストロンチウムヒドロキシアパタイト担持バナデート触媒(VO<sub><i>x</i></sub> /CaHAp,VO<sub><i>x</i></sub> /SrHAp)を用いて検討された。バナデートを担持することによって活性が改善されたが,特にVO<sub><i>x</i></sub> /SrHApで顕著な活性改善が見られた。5%VO<sub><i>x</i></sub> /SrHAp触媒を用いた場合のプロピレン収率は,従来最高活性を与える触媒の一つと言われていたMg<sub>2</sub>V<sub>2</sub>O<sub>7</sub>に匹敵する収率を示した。ヒドロキシアパタイトの活性座であるOH基とバナデートの複合作用によって高活性が得られることが示された。さらに,バナデートのレドックスの性質が触媒活性に反映することも確認された。接触時間の反応挙動に対する効果から,プロパンが酸化脱水素され,まずプロピレンが形成され,さらにプロピレンの再酸化によってCO<sub><i>x</i></sub> が生成し,プロパンから直接CO<sub><i>x</i></sub> が生成しないことが明らかになった。

The oxidative dehydrogenation of propane to propylene was investigated over vanadate catalysts supported on calcium and strontium hydroxyapatites (VO<sub><i>x</i></sub>/CaHAp and VO<sub><i>x</i></sub>/SrHAp, respectively). Catalytic activities were improved by both CaHAp and SrHAp supports, but the improvement was greater for VO<sub><i>x</i></sub>/SrHAp than for VO<sub><i>x</i></sub>/CaHAp. The maximum yield of propylene observed for 5% VO<sub><i>x</i></sub>/SrHAp was comparable to that of Mg<sub>2</sub>V<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, which is one of the most active catalysts for the oxidative dehydrogenation of propane. The combination of active sites for loading (VO<sub><i>x</i></sub>) and the OH groups of the support (CaHAp and SrHAp) resulted in the enhanced catalytic activity. Furthermore, the redox nature of the loading directly contributed to the enhancement of VO<sub><i>x</i></sub>/SrHAp activity. The effect of catalyst weight (5% VO<sub><i>x</i></sub>/SrHAp) relative to the feedstock flow rate on selectivities to propylene and CO<sub><i>x</i></sub> suggested that oxidative dehydrogenation proceeded through a consecutive mechanism in which propylene was formed from the oxidative dehydrogenation of propane, followed by deep oxidation from propylene to CO<sub><i>x</i></sub>, rather than the direct oxidation of propane.

収録刊行物

  • Journal of the Japan Petroleum Institute  

    Journal of the Japan Petroleum Institute 51(1), 50-57, 2008-01-01 

    The Japan Petroleum Institute

参考文献:  19件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10021125776
  • NII書誌ID(NCID)
    AA11590615
  • 本文言語コード
    ENG
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    13468804
  • データ提供元
    CJP書誌  J-STAGE 
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