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アンモニア合成触媒とその製造方法

国内特許コード P160013335
整理番号 (S2015-0664-N0)
掲載日 2016年10月5日
出願番号 特願2016-021712
公開番号 特開2016-155123
出願日 平成28年2月8日(2016.2.8)
公開日 平成28年9月1日(2016.9.1)
優先権データ
  • 特願2015-032192 (2015.2.20) JP
発明者
  • 永岡 勝俊
  • 今村 和也
  • 佐藤 勝俊
出願人
  • 国立大学法人 大分大学
発明の名称 アンモニア合成触媒とその製造方法
発明の概要 【課題】触媒活性が高く、触媒重量当たり及び担持金属量当たりのアンモニア生成活性が大幅に向上した、温和な条件でのアンモニア合成を可能にする希土類酸化物担持貴金属触媒を提供すること。
【解決手段】本発明による触媒は、酸化プラセオジム担体にルテニウムを層状に担持したことを特徴とする。本発明の触媒は、酸化プラセオジム前駆体を、低温、中間温度及び高温の順で焼成して酸化プラセオジムにし、これを溶媒中でルテニウム供給源にとともに撹拌後、溶媒除去及び焼成することにより得ることができる。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


アンモニアは、肥料などに用いられる重要な化学原料であり、近年はエネルギーキャリアとしても注目されている。特に近年は、再生可能エネルギーを利用してアンモニアを合成するプロセスや触媒に注目が集まっている。



既に工業化されている鉄触媒を用いたハーバー・ボッシュプロセスは、高温・高圧のプロセスであり、再生可能エネルギーを用いてこのプロセスを運転することは困難である。このため、ハーバー・ボッシュプロセスよりも温和な、すなわち低温且つ低圧な条件下で高い活性を示すアンモニア合成触媒とプロセスの開発が必要とされている。



これまでに、種々の担体にルテニウムを担持した触媒が低温・低圧でも高いアンモニア生成活性を示すことが報告されている(例えば、非特許文献1、2)。

産業上の利用分野


本発明は、アンモニア合成触媒に関し、より詳しく言えば、温和な条件下で非常に高いアンモニア合成能を示す希土類酸化物担持貴金属触媒に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
酸化プラセオジム担体にルテニウムを層状に担持したことを特徴とする、アンモニア合成触媒。

【請求項2】
Ruの担持量がRuを担持した触媒の全重量の1~10wt%であることを特徴とする、請求項1に記載のアンモニア合成触媒。

【請求項3】
担体上のRu層の厚さが0.1nm以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のアンモニア合成触媒。

【請求項4】
酸化プラセオジム前駆体を、低温、中間温度及び高温の順で焼成して酸化プラセオジムにし、これを溶媒中でルテニウム供給源とともに撹拌後、溶媒除去及び焼成することによって、酸化プラセオジム担体にルテニウムを層状に担持させることを特徴とする、アンモニア合成触媒の製造方法。

【請求項5】
酸化プラセオジム前駆体の焼成を、200~400℃で1~10時間、次に400~600℃で1~10時間、そして次に600~900℃で1~10時間行うことを特徴とする、請求項4に記載のアンモニア合成触媒の製造方法。

【請求項6】
ルテニウム供給源として有機金属化合物を使用することを特徴とする、請求項4又は5に記載のアンモニア合成触媒の製造方法。

【請求項7】
溶媒として有機溶媒を使用することを特徴とする、請求項6に記載のアンモニア合成触媒の製造方法。

【請求項8】
ルテニウム供給源としてトリルテニウムドデカカルボニルを用い、溶媒としてテトラヒドロフランを用いることを特徴とする、請求項4又は5に記載のアンモニア合成触媒の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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