固体電解質型メンブレンリアクターを用いた低級炭化水素の部分酸化反応

摘要

イットリア安定化ジルコニア（YSZ）を固体電解質とする酸素選択透過膜反応器を用い、500℃にて低級アルカンの部分酸化反応を行った。反応性スパッタリングにより陽極Au膜上に様々なMo/V比のMo-V複合酸化物を積層させたところ、安定なMoV_2O_8が触媒膜の活性相として形成した。 この触媒膜上でエタンおよびプロパンの部分酸化反応を行ったところ、単位触媒重量あたりのアルケン生成速度は、従来の流通系反応に比べて2桁以上高い値が得られた。 さらに、活性種であるMoV_2O_8の（110）面がエタンの脱水素反応における活性サイトであり、（010）面がプロパン酸化における活性サイトであると推察された。