Name: ジフェニルエーテルのヒドロデオキシゲーションのためのPt/CNT触媒の酸性度のチューニング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 21 s
Description: 学ぶ Pt/CNT触媒の酸性度調整法。固体酸ナノシート修飾プラチナ触媒の合成プロトコルにより、バイオマス転換効率を最適化します。研究者向けの再現性のある手法です。

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本稿に記載されている研究は、中国香港特別行政区研究助成協議会(UGC/FDS25/E09/17)の助成金によって完全に支持された。我々はまた、触媒特性評価のための触媒特性評価および固定ベッド原子炉の分析機器を提供するための中国国家自然科学財団(21373038および21403026)に感謝する。香港研究助成協議会(UGC/FDS25/E09/17)の研究助成に感謝します。

注意:本書に記載されている化学物質の適切な取り扱い方法、特性および毒性については、関連する材料安全データシート(MSDS)を参照してください。使用される化学物質の一部は有毒であり、発癌性であり、特別な注意が必要です。ナノ材料は、潜在的に安全上の危険や健康への影響を引き起こす可能性があります。吸入と皮膚接触は避けるべきです。ヒュームフードで触媒合成を行うなど、安全上の注意を払う必要があり、オートクレーブ反応器による触媒性能評価を行う。個人用保護具は着用する必要があります。
1. CNTの前処理13
<ol><li>100mLビーカーに1.0gのCNTを50mLの硝酸に浸します。</li>
	<li>溶液を25°Cで1.5時間超音波処理し、表面不純物を除去し、触媒の固定効果を高めます。</li>
	<li>溶液を100mLの丸底フラスコに移します。</li>
	<li>硝酸の混合物で溶液を還流 (65%)硫酸 (98%)一晩60°Cで。音量比を 3:1 に設定します。これにより、CNT に表面欠陥が発生します。</li>
	<li>溶液を濾過し、固体の多壁カーボンナノチューブを得る。脱イオン水で固体を洗います。</li>
	<li>固体を80°Cで14時間乾燥させます。</li>
</ol>2. HNbWO6固体酸ナノシート15の調製、続いて剥離
<ol><li>Li2CO3 (0.9236 g) と金属酸化物 Nb2O5 (3.3223 g) と WO3 (5.7963 g) の軟体量を 1:1:2 のモル比で混合します。</li>
	<li>1つの中間粉砕で24時間800°Cで固体混合物をカルシン。</li>
	<li>2M HNO3水溶液の200mLに10.0gのLiNbWO6粉末を50°Cで置き、60hで酸を1回置換して5日間(120時間)溶液混合物をかき混ぜます。</li>
	<li>酸性液体を毎日交換し、ステップ2.3を繰り返します。</li>
	<li>固体を濾過し、脱イオン水3倍で固体を洗浄します。</li>
	<li>固形物を一晩80°Cで乾燥させます。</li>
	<li>pHが9.5~10.0に達するまで、ステップ2.6で得られた陽子化化合物の2.0gを用いた脱イオン水溶液の150 mLに25重量%TBAOH(テトラ(n-ブチランモニウム)水酸化物)溶液の量を加えます。</li>
	<li>上記の溶液を7日間かき混ぜます。</li>
	<li>上記の溶液を遠心分離し、分散ナノシートを含む上清溶液を収集する。</li>
</ol>3. HNbMO6固形酸ナノシートの調製
注: 手順は、最初の手順と 3 番目の手順を除き、手順 2 の手順と似ています。
<ol><li>Li2CO3と金属酸化物 Nb2O5および MoO3の軟体化量を 1:1:2 のモル比で混合します。</li>
	<li>1つの中間粉砕で24時間空気中の800°Cで上記の固体混合物をカルシン。</li>
	<li>2M HNO3水溶液の200mLに10.0gのLiNbMoO6粉末を50°Cで置き、60hで酸の1つの置換で5日間(120 h)溶液混合物をかき混ぜます。</li>
</ol>4. HTaWO6固形酸ナノシートの調製
注: 手順は、最初の手順と 3 番目の手順を除き、手順 2 の手順と似ています。
<ol><li>Li2CO3と金属酸化物 Ta2O5および WO3の軟体化量を 1:1:2 のモル比で混合します。</li>
	<li>1つの中間粉砕で24時間空気中の900°Cで上記の固体混合物をカルシン。</li>
	<li>2M HNO3水溶液の200mLにLiTaWO6粉末の10.0gを50°Cで置き、60hで酸の1つの置換で5日間(120 h)溶液混合物をかき混ぜます。</li>
</ol>5. ナノシート凝集法によるHNbWO 6/MWCNTの調製
<ol><li>ステップ1で得られた多壁CNTの2.0gをHNbWO6ナノシートの100 mL溶液に250mLの丸底フラスコに加える。</li>
	<li>1.0 M HNO3水溶液の100 mLを丸底フラスコにドロップします。これにより、ナノシートサンプルが集約されます。</li>
	<li>溶液を50°Cで6時間かき混ぜ続けます。</li>
	<li>固体を濾過し、脱イオン水3倍で固体を洗浄します。</li>
	<li>固形物を一晩80°Cで乾燥させます。</li>
	<li>乾燥した固体の重量を量り、MWCNT上の固体酸の%負荷を記録します。</li>
</ol>6. 含浸法によるPt/20HNbWO 6/CNTの調製
<ol><li>H2PtCl6∙H2O を水に溶かします (1.0 g/100 mL)。</li>
	<li>調製したナノシートを上記Pt水溶液の1.34mLでCNT材料を改変した。</li>
	<li>ナノシートCNT材料を80°Cで乾燥させ、材料を400°Cで3時間焼成する。</li>
	<li>Nb(Ta)ベースの固体ナノシート修飾Pt/CNT触媒を得る。</li>
</ol>7. リグニン由来芳香族エーテルのヒドロデオキシゲーション
注:選択されたリグニン由来の芳香族エーテルは、この実験でジフェニルエーテルである。選択されたリグニン由来の芳香族エーテルは、この実験においてジフェニルエーテルである。Pt/20HTaWO6/CNTsの活性(88.8%変換、本稿では示さない)はPt/20HNbWO6/CNT(99.6%)よりも低いため、シクロヘキサンの収率は低下する。従って、シクロヘキサンの高い選択性はPt/20HTaWO 6/CNTsよりも高く得られたが、ジフェニルエーテルのより低い変換は、その利用を制限する。適切な保護装置とヒュームフードを用いて、発癌性試薬を用いて反応を行う。
<ol><li>石英砂の5ミリリットルで触媒の0.05グラムを希釈します。固定ベッド原子炉の真ん中に水晶毛の2つの枕の間に溶液をロードします。</li>
	<li>H2(40 mL/min)の触媒を300°Cで2時間減らします。</li>
	<li>ジフェニルエーテル原料(n-デカンで5.0重量%の反応物を含む)とガスクロマトグラフィー解析の内部標準として2.0wt.%n -ドデカンを異なる流量で固定ベッドリアクターに送り込む(0.05-0.06 mL/min)。 </li>
	<li>触媒Wの質量(g)と基板F(g/min)の流量の比として定義された異なる空間時間で製品を収集します。 <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59870/59870eq1.jpg">
</li>
	<li>5977A MSDを用いてGC(HP-5、30 m x 0.32 mm x 0.25 μm)で液体製品を特定し、ガスクロマトグラフィー(GC 450、FID、FFAP毛細血管カラム30 m x 0.32 mm x 0.25 μm)でオフラインを分析します。</li>
	<li>反応物の変換を決定する(+%) , 製品 I に対する選択性 (Si %, および製品iの収率 (Yi %)次の式を使用します。 <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59870/59870eq2.jpg">(1) <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59870/59870eq3.jpg">(2) <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/59870/59870eq4.jpg">(3)</li>
</ol>

<ol><li>Jensen, J. L., Uaprasert, V., Fujii, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acid-Catalyzed+Hydration+of+Dienes.+2.+Changes+in+Activity+Coefficient+Ratios%2C+Enthalpy%2C+and+Entropy+as+a+Function+of+Sulfuric+Acid+Concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Organic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Acid-Catalyzed Hydration of Dienes. 2. Changes in Activity Coefficient Ratios, Enthalpy, and Entropy as a Function of Sulfuric Acid Concentration.</a> Journal of Organic Chemistry. 41 (10), 1675-1680 (1976).</li>
<li>Ishida, H., Ono, M., Kaji, S., Watanabe, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+1%2C3-Cyclohexadiene+through+Liquid+Phase+Dehydration+of+2-Cyclohexen-1-ol+in+Aqueous+Solution+using+Zeolite+Catalyst%5BTitle%5D)+AND+%22Nippon+Kagaku+Kaishi%22%5BJournal%5D)">Synthesis of 1,3-Cyclohexadiene through Liquid Phase Dehydration of 2-Cyclohexen-1-ol in Aqueous Solution using Zeolite Catalyst.</a> Nippon Kagaku Kaishi. 4, 267-275 (1997).</li>
<li>Ishida, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid-phase+hydration+process+of+cyclohexene+with+zeolites%5BTitle%5D)+AND+%22Catalysis+Surveys+from+Japan%22%5BJournal%5D)">Liquid-phase hydration process of cyclohexene with zeolites.</a> Catalysis Surveys from Japan. , 241-246 (1997).</li>
<li>Ushikubo, T., Iizuka, T., Hattori, H., Tanabe, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+highly+acidic+hydrated+niobium+oxide%5BTitle%5D)+AND+%22Catalysis+Today%22%5BJournal%5D)">Preparation of highly acidic hydrated niobium oxide.</a> Catalysis Today. 16, 291-295 (1993).</li>
<li>Nakajima, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nb2O5.nH2O+as+a+heterogeneous+catalyst+with+water-tolerant+Lewis+acid+sites%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Nb2O5.nH2O as a heterogeneous catalyst with water-tolerant Lewis acid sites.</a> Journal of the American Chemical Society. 133 (12), 4224-4227 (2011).</li>
<li>Lam, E., Luong, J. H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+Materials+as+Catalyst+Supports+and+Catalysts+in+the+Transformation+of+Biomass+to+Fuels+and+Chemicals%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Catalysis%22%5BJournal%5D)">Carbon Materials as Catalyst Supports and Catalysts in the Transformation of Biomass to Fuels and Chemicals.</a> ACS Catalysis. 4 (10), 3393-3410 (2014).</li>
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<li>Rahzani, B., Saidi, M., Rahimpour, H. R., Gates, B. C., Rahimpour, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+investigation+of+upgrading+of+lignin-derived+bio-oil+component+anisole+catalyzed+by+carbon+nanotube-supported+molybdenum%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Experimental investigation of upgrading of lignin-derived bio-oil component anisole catalyzed by carbon nanotube-supported molybdenum.</a> RSC Advances. 7 (17), 10545-10556 (2017).</li>
<li>Guo, Y., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bicomponent+Assembly+of+VO2and+Polyaniline-Functionalized+Carbon+Nanotubes+for+the+Selective+Oxidation+of+Biomass-Based+5-Hydroxymethylfurfural+to+2%2C5-Diformylfuran%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPlusChem%22%5BJournal%5D)">Bicomponent Assembly of VO2and Polyaniline-Functionalized Carbon Nanotubes for the Selective Oxidation of Biomass-Based 5-Hydroxymethylfurfural to 2,5-Diformylfuran.</a> ChemPlusChem. 80 (12), 1760-1768 (2015).</li>
<li>He, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+HNbMoO6%2C+HNbWO6+and+HTiNbO5+as+solid+acids+and+their+catalytic+properties+for+esterification+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Catalysis+A%3A+General%22%5BJournal%5D)">Characterization of HNbMoO6, HNbWO6 and HTiNbO5 as solid acids and their catalytic properties for esterification reaction.</a> Applied Catalysis A: General. , 145-152 (2012).</li>
<li>Tagusagawa, C., Takagaki, A., Hayashi, S., Domen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+HNbWO6+and+HTaWO6+Metal+Oxide+Nanosheet+Aggregates+As+Solid+Acid+Catalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Characterization of HNbWO6 and HTaWO6 Metal Oxide Nanosheet Aggregates As Solid Acid Catalysts.</a> Journal of Physical Chemistry C. 113, 7831-7837 (2009).</li>
<li>Niwa, M., Katada, N., Sawa, M., Murakami, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature-Programmed+Desorption+of+Ammonia+with+Readsorption+Based+on+the+Derived+Theoretical+Equation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Temperature-Programmed Desorption of Ammonia with Readsorption Based on the Derived Theoretical Equation.</a> Journal of Physical Chemistry. 99, 8812-8816 (1995).</li>
<li>Leiva, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conversion+of+guaiacol+over+supported+ReOx+catalysts%3A+Support+and+metal+loading+effect%5BTitle%5D)+AND+%22Catalysis+Today%22%5BJournal%5D)">Conversion of guaiacol over supported ReOx catalysts: Support and metal loading effect.</a> Catalysis Today. , 228-238 (2017).</li>
<li>Deng, W., Liu, M., Tan, X., Zhang, Q., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conversion+of+cellobiose+into+sorbitol+in+neutral+water+medium+over+carbon+nanotube-supported+ruthenium+catalysts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Catalysis%22%5BJournal%5D)">Conversion of cellobiose into sorbitol in neutral water medium over carbon nanotube-supported ruthenium catalysts.</a> Journal of Catalysis. 271 (1), 22-32 (2010).</li>
<li>Huang, B., Huang, R., Jin, D., Ye, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+temperature+SCR+of+NO+with+NH3+over+carbon+nanotubes+supported+vanadium+oxides%5BTitle%5D)+AND+%22Catalysis+Today%22%5BJournal%5D)">Low temperature SCR of NO with NH3 over carbon nanotubes supported vanadium oxides.</a> Catalysis Today. 126 (3-4), 279-283 (2007).</li>
<li>Takagaki, A., Tagusagawa, C., Hayashi, S., Hara, M., Domen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanosheets+as+highly+active+solid+acid+catalysts+for+green+chemical+syntheses%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+%26+Environmental+Science%22%5BJournal%5D)">Nanosheets as highly active solid acid catalysts for green chemical syntheses.</a> Energy & Environmental Science. 3 (1), 82-93 (2010).</li>
<li>Hu, L. -F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+photocatalytic+performance+of+layered+HNbWO6nanosheet+aggregation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanophotonics%22%5BJournal%5D)">Structure and photocatalytic performance of layered HNbWO6nanosheet aggregation.</a> Journal of Nanophotonics. 9 (1), (2015).</li>
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<li>Wilson, J. A., Yoffe, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+transition+metal+dichalcogenides+discussion+and+interpretation+of+the+observed+optical%2C+electrical+and+structural+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Physics%22%5BJournal%5D)">The transition metal dichalcogenides discussion and interpretation of the observed optical, electrical and structural properties.</a> Advances in Physics. 18 (73), 193-335 (1969).</li>
<li>Ma, R., Sasaki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanosheets+of+oxides+and+hydroxides%3A+Ultimate+2D+charge-bearing+functional+crystallites%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Nanosheets of oxides and hydroxides: Ultimate 2D charge-bearing functional crystallites.</a> Advanced Materials. 22 (45), 5082-5104 (2010).</li>
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<li>Yu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+scalable+synthesis+of+uniform%2C+high-quality+monolayer+and+few-layer+MoS2+films%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Controlled scalable synthesis of uniform, high-quality monolayer and few-layer MoS2 films.</a> Scientific Reports. 3, 1866(2013).</li>
<li>Prasomsri, T., Shetty, M., Murugappan, K., Román-Leshkov, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insights+into+the+catalytic+activity+and+surface+modification+of+MoO3+during+the+hydrodeoxygenation+of+lignin-derived+model+compounds+into+aromatic+hydrocarbons+under+low+hydrogen+pressures%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+%26+Environmental+Science%22%5BJournal%5D)">Insights into the catalytic activity and surface modification of MoO3 during the hydrodeoxygenation of lignin-derived model compounds into aromatic hydrocarbons under low hydrogen pressures.</a> Energy & Environmental Science. 7 (8), 2660-2669 (2014).</li>
</ol>

何も開示することはない

硝酸によるCNTの前処理は、比表面積(S BET)を有意に増加させる。生CNTは、処理後に103m2/gの特定の表面積を持ち、表面積を134m2/gに増加させた。従って、このような前処理は、CNT表面に欠陥を作成し、固体酸修飾および白金粒子含浸後の触媒上の特定の表面積にプラスの効果を有するであろう。ナノシートの取り込み後は表面積が減少するので、最終的な触媒の表面積を最大化するためには非常に重要です。これは、ナノシートの取り込みと金属含浸の後、表面の細孔の一部がナノシートや金属ナノ粒子によって遮断され、全体的な表面積と総細孔容積の減少につながるためです。このような現象は、Ma et al.12によって既に報告されています。HNbWO6ナノシートの量が5重量%から20重量%に増加した場合、得られたPt/HNbWO6/CNTsのSBETは117m2/gから107m2/gに減少した。Pt/20HTaWO6</sub...

化学物質の製造のための多くの工業プロセスは、水性無機酸の使用を伴います。典型的な例の1つは、シクロヘキサンを生成するシクロヘキサンの水和のための従来のH2 SO4プロセスである。このプロセスには、シクロヘキサンが有機相にあり、シクロヘキサノール産物が酸性水性相にあるため、単純な蒸留による分離プロセスが困難な二相系が含まれます。分離および回収の困難とは別に、無機酸も非常に毒性が高く、機器に腐食性があります。時には、無機酸の使用は、製品の収率を低下させ、避けなければならない副産物を生成します。例えば、H2 SO4を用いて1,3-シクロヘキサニエンを生成する2-シクロヘキセン-1-olの脱水は、副産物1の重合につながります。したがって、多くの工業プロセスは固体酸触媒を使用する方向にシフトします。上記の問題を解決し、HZSM-5やアンバリースト-15の使用など、製品の収率を最大化するために、様々な耐水性固体酸が使用されます。高シリカHZSM-5ゼオライトの使用は、ベンゼン2からのシクロヘキサノールの産生におけるH2 SO4を置き換えることが示されている。ゼオライトは中性水相に存在するため、製品は有機相のみに行き、分離プロセスを簡素化します。しかしながら、ルイス酸部位への水分子のルイス酸塩基付加体形成により、ゼオリティック材料は依然として不活性部位3の存在による選択性が低いことを示した。これらすべての固体酸の中で、Nb2O5は、ルイスとブリンステッド酸部位の両方を含む最良の候補の一つです。Nb2 O5∙nH2Oの酸性度は、陰気な陽子の存在に起因する70%H2 SO4溶液と同等である。プロトニックゼオライト材料に匹敵するBrØnsted酸味は非常に高いです。この酸味は、水の除去に続いてルイスの酸性度に変わります。水の存在下では、Nb2O5は四面体NbO4-H2O付加体を形成し、これはルイス酸性度において減少する可能性がある。 しかし、NbO4四面体は依然として有効陽性料金4を持っているので、ルイス酸部位は依然として有効である。このような現象は、ブドウ糖を5-(ヒドロキシメチル)フルフラール(HMF)への変換および水中のテトラリルスズを有するベンザルデヒドの同盟化において成功裏に実証された5。水耐性触媒は、再生可能エネルギーアプリケーションにおけるバイオマス変換において、特に水などの環境良性溶媒で変換が行われる場合に重要です。
多くの環境良性固体酸触媒の中でも、グラフェンを用した機能性カーボンナノ材料、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、メソポーラス炭素材料は、バイオマスの勇気化に重要な役割を果たしてきた。多孔性、極めて高い比表面積、および優れた疎水性6、7.硫化誘導体は、特に安定で高活性なプロトニック触媒材料です。それらは、スルホン化芳香族化合物8の不完全な炭化によって、または不完全な炭化糖9のスルホン化によって調製することができる。それらは液体H2 SO4の使用に匹敵する活性を有する非常に有効な触媒(例えば、より高い脂肪酸のエステル化のために)であることが証明されている。グラフェンおよびCNTは、大きな表面積、優れた機械的特性、良好な耐酸性、均一な細孔サイズ分布、ならびにコークス堆積に対する耐性を有する炭素材料である。スルホナ化グラフェンは、酢酸エチル10および二機能グラフェン触媒の加水分解を効率的に触媒することが見出され、酢酸のγ-バレロラクトン11へのレブリン酸のワンポット変換を容易にすることが見出された。CNTでサポートされる二機能性金属は、VO 2-PANI/CNT上のHMFの高選択的好気性酸化など、バイオマス変換12、13における適用に非常に有効な触媒でもある触媒14.
CNTでサポートされるNb2O5固体酸、機能性CNTおよび二機能性金属のユニークな特性を利用して、我々は高いNb(Ta)ベースの固体ナノシート修飾Pt/CNTの一連の合成のためのプロトコルを報告するナノシート集約法による表面積。さらに、Pt/20HNbWO6/CNTsは、HNbWO6ナノシートに由来する十分に分散したPt粒子および強酸部位の相乗効果の結果として、変換において最良の活性と選択性を示す実証済み。リグニン由来モデル化合物をヒドロデオキシゲーションにより燃料に含む。

<table><tbody><tr><td>カーボンナノチューブ(多層)</td><td>シグマアルドリッチ</td><td>724769</td><td></td></tr><tr><td>硝酸(65%)</td><td>シグマアルドリッチ</td><td><ストロング>V000191</ストロング>硫酸</td><td></td></tr><tr><td>(98%)</td><td>メルク</td><td>100748</td><td></td></tr><tr><td>炭酸リチウム(>99%)</td><td>アラジン</td><td>L196236</td><td></td></tr><tr><td>五酸化ニオブ(99.95%)</td><td>アラジン</td><td>N108413</td><td></td></tr><tr><td>三酸化タングステン(99.8%)</td><td>アラジン</td><td>T103857</td><td></td></tr><tr><td>三酸化モリブデン(99.5%)</td><td>アラジン</td><td>M104355</td><td></td></tr><tr><td>酸化タンタル(99.5%)</td><td>アラジン</td><td>T104746</td><td></td></tr><tr><td>クロロプラチン酸六水和物、&ge;37.50%Ptベース</td><td>シグマアルドリッチ</td><td>206083</td><td></td></tr><tr><td>テトラ(n-ブチルアンモニウム)水酸化物30水和</td><td>物アラジン</td><td>D117227</td><td></td></tr><tr><td>ジフェニルエーテル、98%</td><td>アラジン</td><td>D110644</td><td></td></tr><tr><td>2-ブロモアセトフェノン、98%</td><td>アラジン</td><td>B103328</td><td></td></tr><tr><td>ジエチルエーテル、99.5%</td><td>シノファーム</td><td>10009318</td><td></td></tr><tr><td>n-デカン、98%</td><td>アラジン</td><td></td><td></td>D105231</tr><tr><td>n-ドデカン、99%</td><td>アラジン</td><td>D119697</td><td></td></tr><tr><td>オートクレーブ反応器</td><td></td><td></td><td>CJF-0.05&mdash;0.1L (大連通達機器技術開発有限公司)</td></tr><tr><td>管状炉</td><td></td><td></td><td>SK2-1-10/12 (洛陽華洲高電気ストーブ有限公司)</td></tr></tbody></table>

ジフェニルエーテルのヒドロデオキシゲーションのためのpt/cnt触媒の酸性度のチューニング

Tuning the Acidity of Pt/ CNTs Catalysts for Hydrodeoxygenation of Diphenyl Ether

本明細書では、HNbWO 6、HNbMoO 6、HTaWO6固体酸ナノシート修飾Pt/CNTの合成方法を提示する。様々な固体酸ナノシートの重量を変化させることにより、異なる固体酸組成物を持つ一連のPt/xHMNO6/CNT(x = 5、20重量%;M = Nb, Ta;N=Mo、W)は、カーボンナノチューブ前処理、プロトニック交換、固体酸剥離、凝集および最終的にPt粒子含浸によって調製された。Pt/xHMNO6/CNTはX線回折、走査型電子顕微鏡、透過電子顕微鏡およびNH 3-温度プログラムされた脱離によって特徴付けされる。今回の研究では、HNbWO6ナノシートがCNTに取り付けられ、ナノシートの一部の縁が形で曲がっていることを明らかにした。サポートされるPt触媒の酸強度は、次の順序で増加します: Pt/CNTs < Pt/5HNbWO6/CNTs < Pt/20HNbMoO6/CNTs < Pt/20HNbwo6/lt; Pt/20HTaWO6/CNTs 6 /CNTs 6 /CNTs 6 /CNT.また、リグニン由来モデル化合物の触媒ハイドロコンバージョン:合成Pt/20HNbWO6触媒を用いたジフェニルエーテルが検討されている。

X線回折パターン(XRD)は、前駆体LiNbWO6および対応するプロトン交換触媒試料HNbWO6について研究され、位相を決定した(図1および図2)。NH3-温度プログラム脱着(NH3-TPD)を用いた触媒試料の表面酸性度を調べた(図3)。X線顕微鏡解析と透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた走査型電子顕微鏡(SEM)を記録し、形態を調べた(図4および図5)。また、調製した触媒に対する比表面積測定も記録した(表1)。
前駆体LiNbWO6および対応するプロトン交換触媒試料HNbWO6</s...

HNbWO 6、HNbMoO 6、HTaWO6固体酸ナノシート修飾Pt/CNTの合成のためのプロトコルが提示される。

ジフェニルエーテルのヒドロデオキシゲーションのためのPt/CNT触媒の酸性度のチューニング

We herein present a method for the synthesis of HNbWO6, HNbMoO6, HTaWO6 solid acid nanosheet modified Pt/CNTs. By varying the weight of various solid acid ...

グラフェンを用いた機能化カーボンナノ材料、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、メソポーラス炭素材料は、調整可能な空隙率、極めて高い比表面積、疎水性に起因するバイオマスの評価に重要な役割を果たす。このプロトコルは、バイオマスの評価用に固酸ナノシート改質白金カーボンナノチューブの酸性度を調整する一般的な方法を示す。固体酸の酸性度は、欠陥の数、カーボンナノチューブの特定の領域、および固体酸性ナノシートの種類を下げることによって、変化させることができるので、バイオマス変換中に、異なる製品の要件に応じて異なる製品を製造するように触媒を微調整することができます。まず、1グラムのカーボンナノチューブまたはCNTを100ミリリットルビーカーに15ミリリットルの硝酸に浸漬する。表面不純物を除去し、触媒のアンカー効果を高めるために、1時間半摂氏25度で溶液を超音波処理します。その後、溶液を100ミリリットルの丸底フラスコに移す。一晩摂氏60度の硝酸と硫酸の混合物中の溶液を還流し、CNTs上に表面欠陥を生じさせる。室温まで冷却した後、溶液を濾過し、多壁カーボンナノチューブ固体を得る。固体を脱イオン水で一度洗います。80°Cで14時間乾燥します。次に、1対1〜2のモル比で炭酸リチウム及び金属酸化物の酸化ニオブ及び三酸化タングステンのキロメトリック量を秤量する。24時間空気中の摂氏800度で固体混合物をカルシンし、1つの中間粉砕を行う。焼成後、冷たいニオブタングステン酸粉末を摂氏50度の2モル硝酸溶液の200ミリリットルに10グラム入れ、24時間ごとに酸を1回交換して5日間攪拌します。5日間、酸液を毎日交換し、前のステップを繰り返します。固体をろ過し、脱イオン水で3回洗います。その後、一晩摂氏80度で固体を乾燥させます。次に、2グラムのプロトン化化合物を含む150ミリリットルの水溶液に25%テトラおよびブチル水酸化アンモニウム溶液を加え、pHが9.5〜10に達するまで添加する。その後、7日間溶液をかき混ぜます。7日後、溶液を遠心分離する。分散したナノシートを含む上清を収集します。次に、1対1〜2のモル比で炭酸リチウム及び金属酸化物の酸化ニオブおよびモリブデン三酸化モリブデンのキロメトリック量を秤量する。24時間空気中の摂氏800度で固体混合物をカルシンし、1つの中間粉砕を行う。焼成後、冷却したニオブモリブデン酸リチウム粉末を摂氏50度の2モル硝酸溶液の200ミリリットルに10グラム入れ、60時間で酸を1回交換して5日間攪拌します。次に、1対1〜2のモル比で炭酸リチウムと金属酸化物タンタル五酸化タンタルと三酸化タングステンのキロメトリック量を秤量する。24時間空気中の摂氏900度で固体混合物をカルシネし、1つの中間粉砕を行う。焼成後、冷却したタンタルタンタルタングステン酸粉末を摂氏50度で200ミリリットルに10グラム入れ、60時間で酸を1回交換して5日間攪拌します。250ミリリットルの丸底フラスコでニオブタングスト酸ナノシートの100ミリリットル溶液に調製されたマルチウォールCNTの2グラムを追加します。1つのモル硝酸溶液を丸底フラスコに100ミリリットル加える。摂氏50度で6時間攪拌し続けます。これに続いて、固体をろ過し、脱イオン水で3回洗浄します。一晩摂氏80度で固体を乾燥させます。翌日、乾燥した固体を計量し、多壁CNTs上の固体酸の浮遊パーセントを記録します。次いで、調製したナノシート改質CNTsを1.34ミリリットルの白金水溶液で含浸させる。ナノシートCNTを乾燥させた後、摂氏400度で3時間空気中で焼成する。ニオブタンタル系固体酸ナノシート変性白金CNT触媒を得る。5ミリリットルの石英砂で05グラムの触媒を希釈する。石英ウールの2つの枕の間に固定ベッドリアクターの真ん中に溶液をロードします。水素中の触媒を摂氏300度で2時間下げます。1分間に05~06ミリリットルの異なる流量で、ジフェニルエーテル原料を固定床反応器に送り込みます。異なる空間時間で製品を収集し、触媒の質量と基板の流量との比率として定義する。5977Aの質量選択検出器を搭載したガスクロマトグラフを使用して液体製品を識別し、ガスクロマトグラフィーによってオフラインで分析します。最後に、適切な方程式を使用して、製品に対する反応物の選択性と製品の収率の変換を決定します。xは前駆体ニオブバ・タングステン酸リチウムのデパターンであり、3つの特徴的な回折ピークを有し、これはよく秩序ある層状構造を表し、リチウムニオブタングステン酸に対して観察される四元正直交性の二次相とよく一致している。原始交換反応後、6.8度の回折ピークが観測され、ニオブタングサンク酸で観察されたパターンに同意し、層構造の存在を示す。xは剥離後にデパターン化され、CNTsと混合すると、炭素002およびニオブタングスト酸ナノシートの110および200格子面に起因するピークがある。剥離後、6.8度の回折ピークはほぼ完全に消失し、層状化合物が完全にナノシート構造に変換されたことを示す。炭素ナノチューブを用いた20%ニオブタングシスチン酸に含浸した白金のSEM、および触媒の異なる元素の対応する元素マッピング分析をここに示す。分析は、白金粒子の分布を直接示し、これらの粒子、ならびにニオブおよびタングステンが触媒の表面に均一に分散していることを実証した。すべてのナノシート修飾白金触媒は、210°Cを中心とするピークによって描かれている弱酸特性部位を有する。中酸性強度を示す2つのピークは、摂氏360度と450度の中心に位置しています。硝酸と硫酸の適切な比率を混ぜることを忘れないでください。また、正確な温度を維持して、表面の回折の再現性を確保します。この手順に従って、異なる金属中心を用いた触媒の調製のようなすべての方法は、ジフェニルエーテルおよび他の派生モデルコンパクトの水力変換活性を最適化する方法のような質問に答えるために行うことができる。それを実証した後、調製された固体酸として、ジフェニルエーテルなどのバイオマス由来の小分子を変換することができる。次の問題は、この触媒が実際のバイオマスマイクロ分子を小分子に変換するために使用できるかどうかです。これは、固体触媒の酸性度の更なる回転を必要としてもよい。ニオブ酸化物および関連する混合金属酸化物での作業は非常に有毒であり、硝酸と硫酸を扱う際には常に予防措置を講じるべきであることを忘れないでください。高圧反応器および

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Research

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Chemistry

化学

retropinacol /クロスピナコールカップリング機構に基づいて、非対称の1,2  - ジオールの合成のための新規のアカウントが記述されている。このため反応の触媒的執行に従来のクロスピナコールカップリングに比べて大幅な改善が達成される。...

Retropinacol /クロスピナコールカップリング反応 -  1,2  - 非対称ジオールに対して触媒のアクセス

生物油を生産するリグノセルロース系バイオマスの速い熱分解および燃料範囲の炭化水素を生成するためのバイオ油の接触水素化処理のための実験方法が提示されています。バイオオイルから微粒子チャー粒子及び無機汚染物質を除去するために、高速熱分解中に高温蒸気の濾過も評価しました。...

炭化水素液体燃料経由ホット蒸気フィルタ処理の高速熱分解および触媒水素化処理を生成するためにバイオマス変換

酢酸の脱酸素中に、炭化モリブデンの触媒性能を評価するためのマイクロスケールの温度プログラム原子炉の運転のためのプロトコルは、ここに提示しました。...

モリブデンカーバイド触媒上の酢酸の昇温脱酸素化

プロパン脱水素のための2nm担持バイメタルナノ粒子Pt-Cu触媒の合成のための便利な方法がここに報告されている。 その場（in situ）シンクロトロンX線技術は、触媒構造の決定を可能にするが、これは、通常、実験室機器を用いては得られない。...

プロパン脱水素のためのPt-Cu固溶体ナノ粒子触媒の合成と試験

Pt/C 燃料電池触媒のテストの準備と再現性とベスト ・ プラクティスに関して科学的なコミュニティの継続的な議論の対象です。提示された作品で白金触媒は、新規触媒システムのためのベンチマークとして使用することができますをテストするステップバイ...

準備および薄膜回転ディスク電極法を用いた燃料電池触媒のテストに

ここで提示されたプロトコルの目的は、生成し、平らな遷移金属表面での触媒活性種の周りの液体の水の分子の構成の軌跡をサンプルです。サンプル構成は、量子力学に基づく方法で構造の開始として使用できます。...

密度汎関数理論と力場分子動力学を用いた異種水/金属触媒インタ フェースのマルチ サンプリング

このプロトコルは、ナノサイズのコロイドの堆積または含浸によって合成された担持白金触媒の触媒特性を比較するための便利な方法を示しています。シクロヘキセンの水素化は、触媒の触媒活性を決定するためのモデル反応として機能します。...

アルケンおよびアルデヒドの水素化反応におけるチタニアに担持されたアミン安定化および配位子フリー白金ナノ粒子における触媒反応

本論文では、自己組織化の自発的プロセスによる高度に秩序ペプチドベースの構造の形成を説明しています。この方法は、市販のペプチドおよび共通実験装置を利用しています。この技術は、ペプチドの多種多様に適用することができる、新たなペプチドベースアセンブリの発見につながることができる。...

短いペプチドの自己組織化によって順序付け生体分子構造の形成

ここでは、マルチプレックス検出を可能にするための並列セグメントフロークロマトグラフィーカラムの操作とチューニングのためのプロトコルを提示します。...

パラレル・セグメントフローカラムをチューニングし、多重化された検出のイネーブル化

このプロトコルは、試薬の精製、反応条件、バイオコンジュゲートの精製およびバイオコンジュゲートの特徴付けを含む、マレイミドにタンパク質を含有するシステインのバイオコンジュゲーションのために必要な重要な手順を詳しく説明します。...

タンパク質のバイオコンジュゲートの合成<em&gt;経由で</em&gt;システイン - マレイミドケミストリー

学ぶ Pt/CNT触媒の酸性度調整法。固体酸ナノシート修飾プラチナ触媒の合成プロトコルにより、バイオマス転換効率を最適化します。研究者向けの再現性のある手法です。

ジフェニルエーテルのヒドロデオキシゲーションのためのPt/CNT触媒の酸性度のチューニング

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