Znイオン交換MFI型ガロアルミノシケートゼオライトによるエタンの脱水素芳香族化

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タイトル別名
  • Dehydroaromatization of Ethane over Zn Ion Exchanged MFI Type Galloaluminosilicate Zeolite
  • Zn イオン コウカン MFIガタ ガロアルミノシケートゼオライト ニ ヨル エタン ノ ダッスイソ ホウコウゾクカ

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説明

エタン脱水素芳香族化反応による芳香族炭化水素は，今後の需要増を見据えた反応系の1つといえる。本反応系では，Znイオン交換MFI型アルミノシリケートゼオライト（Zn/[Al]-MFI）が，ZnイオンとAlサイト由来のブレンステッド酸点の協奏的な効果により優れた触媒活性を示す一方，その高いブレンステッド酸強度がコーク形成を促し，急速な触媒失活に繋がることが知られている。本研究では，Alサイト由来のブレンステッド酸点よりも弱い酸強度を示すGaに着目し，Alの一部をGaに置換，またZnイオン交換したZnイオン交換MFI型ガロアルミノシリケート（Zn/[Ga,Al]-MFI）の新規合成法を開発した。[Al]-MFIとMFI型ガロシリケート（[Ga]-MFI）ではZnイオンへの交換挙動が異なり，[Al]-MFIではH+からZnイオンへの交換が進む一方，[Ga]-MFIでは進みづらいことを見出した。この差異を利用することで，[Ga,Al]-MFI内のAlサイトのH+を優先的にZnイオンへ交換することができた。このように開発したZn/[Ga,Al]-MFIは，エタン脱水素芳香族化反応において，高い触媒活性と安定性を兼ね備えた触媒であった。本研究結果は，軽質アルカンの有用化合物への転換の1つであるエタン脱水素芳香族化反応でのゼオライト触媒の新しい設計指針といえる。

収録刊行物

  • ゼオライト

    ゼオライト 41 (2), 57-63, 2024-04-15

    一般社団法人日本ゼオライト学会

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