シリカ担持リン化ルテニウム触媒によるピロールの水素化脱窒素反応

摘要

ピロールの水素化脱窒素反応に対するシリカ担持リン化ルテニウム（Ru₂P）の触媒特性について検討し，Ru/SiO₂触媒のHDN特性と比較をすることでリン化処理の効果を明確にすることを目的とした。 W/F ＝652 g h mol?1では，Ru/SiO₂触媒のピロール転化率は還元温度を上昇させると著しく低下した。一方，同じ W/F でのP添加Ru（Ru–P/SiO₂）触媒のピロール転化率は還元温度を上昇させると向上し，これはRu₂Pの生成によるものと考えられた。この活性は硫化処理したNiMoP/Al₂O₃触媒の活性よりも高かったが，Ru触媒の活性よりも低いことが分かった。 W/F を低下させると，Ru–P/SiO₂触媒はRu触媒よりも高く，安定な活性を示すことが分かった。また，Ru/SiO₂触媒上ではクラッキング生成物（大部分がCH₄）が得られ，Ru–P/SiO₂触媒上では主にブタンが生成した。CO吸着およびTEMの結果から，Ru–P/SiO₂触媒の粒子径はRu触媒よりも小さいことが明らかとなった。Ru–P/SiO₂触媒のTOFは還元温度の上昇により向上したが，Ru/SiO₂触媒のTOFよりも低かった。Ru/SiO₂触媒の粒径分布のピークは，HDN反応を行うと粒子径が大きい方にシフトするのに対し，Ru–P/SiO₂触媒の粒径分布はHDN反応後でもピークのシフトは見られなかった。以上のことから，Ru–P/SiO₂触媒がRu/SiO₂触媒よりも安定な活性を示したのは，過剰なリンがアンカーとして働くことでRu₂P粒子の凝集を防ぐことができたためと推測される。