報告書番号

T94039

タイトル（和文）

メタノールの低温液相合成（４）－Ｎｉ系低温液相触媒の活性種と活性低下要因の推定－

タイトル（英文）

LOW-TEMPERATURE SYNTHESIS OF METHANOL IN LIQUID PHASE (4) -STUDY OF ACTIVE SPECIES AND DEACTIVATION FACTOR OF NI-BASED CATALYST SYSTEM-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

Ｎｉ化合物とアルコキシドを触媒とするメタノールの低温液相合成技術について、触媒活性種と活性低下要因を検討した。主な結果を以下に示す。（１）反応前後の触媒と失活触媒のＥＸＡＦＳ分析から、触媒中の酢酸ニッケル成分は反応処理によってテトラカルボニルニッケルＮｉ（ＣＯ）４と金属Ｎｉ微粒子に変換することがわかった。一般に金属ニッケルはメタンなどの炭化水素を生成し、メタノールを生成しないことから、Ｎｉ（ＣＯ）４が触媒活性種と推定される。また、Ｎｉ（ＣＯ）４は失活触媒の液相中にも存在していることから、触媒の活性低下はＮｉ（ＣＯ）４の分解によるものではないことがわかった。（２）失活触媒にアルコキシドを添加して反応実験を行ったところ、迅速かつ選択的にメタノールが生成した。触媒の活性低下はアルコキシドの消費もしくは劣化に起因し、アルコキシドの添加によって触媒活性が容易に復活することがわかった。（３）アル

概要 （英文）

ELECTRIC UTILITIES ARE CONSIDERING INTRODUCTION OF METHANOL AS A FUEL. RECENTLY, LOW-TEMPERATURE METHANOL SYNTHESISIN THE LIQUID PHASE HAS BEEN REPORTED BY BROKHAVEN NATIONAL LABORATORYAND IS EXPECTED TO BE A HIGHLY-EFFICIENT ALTERNATIVE METHANOL PRODUCTION PROCESS. THIS REPORT DESCRIBES THE ACTIVE SPECIES AND THE DEACTIVATION FACTOR OF THE NI-BASED LOW-TEMPERATURE METHANOL CATALYST.THE MAIN RESULTS CANBE SUMMARIZED AS FOLLOWS: (1)EXAFS ANALYSIS OF THE CATALYST BEFORE AND AFTER THE METHANOL SYNTHESIS SHOWED THAT THE NICKEL-ACETATE COMPONENT WAS CONVERTED TO NI(CO)4 AND NI METAL DURING THE REACTION. IT IS WELL-KNOWN THAT NI METAL HAS A TENDENCY TO PROMOTE METHANATION AS A CATALYST FOR CO HYDROGENATION. THUS, THE ACTIVE SPECIES OF THE CATALYST FOR LOW-TEMPERATURE MEHANOL SYNTHESIS IS (CO)4. IT WAS REVEALED THAT THE CATALYTIC DECLINE IS NOT DUE TO DECOMPOSITION OF NI(CO)4 BECAUSE NI(CO)4 OBSERVED IN THE DEACTIVATED CATALYST. (2)METHANOL IS FORMED AGAIN RAPIDLY AND SELECTIVELY BY ADDING ALKOXIDE TO THE DEACTIVATED CATALYST. THE DECREASE OF THE CATALYTIC ACTIVITY IS DUE TO CONSUMPTION OR DETERIORATION OF THE ALKOXIDE COMPONENT. (3)IT IS KNOWN THAT ALKOXIDE REACTS WITH SMALL AMOUNTS OF CO2 ORH2O AND FORMS METHYLCARBONATE OR FORMATE. SINCE A SMALL QUANTITY OF CO2 IS DETECTED AS BY-PRODUCT IN THE EXPERIMENTS, IT IS BELIEVED THAT THE ALKOXIDE COMPONENT CONSUMED BY THE REACTION WITH CO2 RESULTING IN THE DECLINE IN CATALYTIC PERFORMANCE.

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