ハイシリカゼオライトでのメチルシクロヘキサン異性体の 吸着挙動

摘要

水素エネルギーキャリアとして,メチルシクロヘキ サン(MCH)-トルエン相互変換系が有望視されてい る1)．触媒反応によってMCH から水素とトルエンを 取り出す際に,MCH の異性化等の副反応も起こり,ジメチルシクロペンタン(DCP)やエチルシクロペン タン(ECP)などの副生物が微量に生成する．これら が,トルエンの繰り返し使用に際して系内に少しずつ 蓄積するため,副生物を選択的に除去する手法が望ま れている． ECP 分子（約0.62 nm）はMCH（約0.68 nm）よりわ ずかに小さいため,ゼオライトの分子ふるい作用によ りECP の選択的な除去が期待できる．Silicalite-1(MFI topology)は酸素10員環ミクロ孔(0.51×0.55 nm; 0.53 ×0.56 nm)を有し,その細孔径はMCH の分子径と同 程度であるものの,silicalite-1細孔内でのシクロヘキサ ンの拡散係数は10~(-15)m~2 s~(-1)以下と非常に小さい値とな る事実をふまえると2),本系でもミクロ孔内への拡散 の速度差を利用する分離能が期待できる．そこで本研 究では,ECP/MCH 混合系へのゼオライトの分子ふる い作用を調べるために,様々なハイシリカゼオライト,とりわけ粒子径の異なるsilicalite-1を吸着材料として MCH ないしECP の吸着等温線を測定し,その吸着挙 動について解析した．