Mo/Al_2O_3触媒のオレフィン水素化活性および表面構造に及ぼすCo添加の影響 Effects of Co Addition on the Surface Structure and the Activity of Mo/Al_2O_3 Catalyst for the Hydrogenation of Olefins

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著者

    • 伊藤 秀幸 ITOU Hideyuki
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Dept. of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University
    • 小泉 直人 KOIZUMI Naoto
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Dept. of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University
    • 本間 剛秀 HONMA Takehide
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Dept. of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University
    • 小川 勝也 OGAWA Katsuya
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Dept. of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University
    • 新宮 正寛 SHINGU Masahiro
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Dept. of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University
    • 山田 宗慶 YAMADA Muneyoshi
    • 東北大学大学院工学研究科応用化学専攻 Dept. of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Tohoku University

抄録

炭素数6~10のオレフィンの水素化(HGN)反応におけるCoMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>の活性サイトに関する知見を得るため,Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>のオレフィンHGN活性および表面構造に及ぼすCo添加の影響を調べた。Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(MoO<sub>3</sub>担持量: 15.8 mass%)とCoMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(MoO<sub>3</sub>担持量: 15.8 mass%,Co/Mo原子比: 0.56)を用いて種々のオレフィンの反応を453 K,1.3 MPaで行ったところ,1-ヘキセン,1-オクテン(1-Oc)および1-デセンの反応ではMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>の方が,2-オクテン,シクロヘキセンおよび2,4,4-トリメチル-2-ペンテン(244TM2P)の反応ではCoMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>の方が高いHGN活性を示すことを見出した。一方,Co/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>は1-Ocと244TM2Pの反応に対してHGN活性を示さなかった。次いで,MoO<sub>3</sub>担持量を5~25 mass% の範囲で変えたMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>を調製し,そのHGN活性(1-Oc,244TM2P)とNO吸着量を調べた。その結果,HGN活性とMoS<sub>2</sub>クラスターのエッジの配位不飽和サイト(CUS)数との間に正の相関があることを明らかにした。一方,Co/Mo原子比が0~1.2の触媒(MoO<sub>3</sub>担持量: 15.8 mass%)のCUSを吸着NOの拡散反射FTIRを用いて調べた結果,MoのCUSに吸着したNOのバンドの強度はCo/Mo原子比の増加に従い急激に減少し,Co/Mo原子比が0.56以上の触媒ではCoのCUSに吸着したNOのバンドのみが現れることを明らかにした。これらの結果からCoの添加によりMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>の1-Oc HGN活性が低下するのは,低活性なCoがMoS<sub>2</sub>クラスターのエッジをふさぐためと推定される。一方,Coの添加はMoS<sub>2</sub>クラスターの積層数の増加も引き起こすと報告されている。積層数の増加はかさ高いオレフィンの吸着を容易にし,HGN反応を促進すると予想されることから,244TM2PのHGN反応では積層化による活性向上効果の方が強く現れるため,結果的に活性が向上すると考えられる。<br>

The present study investigated the effects of Co addition on the surface structure and activity of Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> for the hydrogenation of C<sub>6</sub>-C<sub>10</sub> olefins. CoMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (Co/Mo atomic ratio: 0.56) had lower activity for the hydrogenation of 1-hexene, 1-octene and 1-decene than Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, whereas CoMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> had higher activity for the hydrogenation of 2-octene, 2,4,4-trimethyl-2-pentene and cyclohexene. Co/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> showed no activity for the hydrogenation of 1-octene and 2,4,4-trimethyl-2-pentene. NO uptake measurements over Mo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> suggested that the coordinatively unsaturated sites of Mo atoms located at the edges of MoS<sub>2</sub> clusters were active for the hydrogenation of both 1-octene and 2,4,4-trimethyl-2-pentene. Diffuse reflectance FTIR measurements of NO adsorbed on CoMo/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> (Co/Mo atomic ratio: 0.56) indicated that Co atoms blocked Mo atoms located at the edges of MoS<sub>2</sub> clusters almost completely, <i>i.e.</i> formation of the Co-Mo-S structure. Therefore, formation of the Co-Mo-S structure depressed the activity for hydrogenation of 1-octene. The addition of Co promoter also increased the stacking number of MoS<sub>2</sub> clusters. Presumably the increase in the stacking number of MoS<sub>2</sub> clusters facilitated the adsorption of bulky olefins and promoted the hydrogenation. This may be the main reason for the promoting effect of Co for the hydrogenation of 2,4,4-trimethyl-2-pentene.<br>

収録刊行物

  • Journal of the Japan Petroleum Institute

    Journal of the Japan Petroleum Institute 47(4), 258-265, 2004-07-01

    公益社団法人 石油学会

参考文献:  33件中 1-33件 を表示

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013718675
  • NII書誌ID(NCID)
    AA11590615
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    13468804
  • NDL 記事登録ID
    7020900
  • NDL 雑誌分類
    ZP29(科学技術--化学・化学工業--燃料--石油)
  • NDL 請求記号
    Z17-177
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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