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【新春特集】触媒の劣化対策と動向―長寿命化・耐久性向上・活性予測―

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触媒劣化因子を活性発現因子とした触媒開発
Development of Catalyst using Catalyst Deterioration Factor as Activity Expression Factor

　深度酸化や深度還元で選択性が悪くなる高難度接触酸化反応や還元反応において,通常は劣化因子となる触媒被毒,触媒活性成分の昇華,触媒活性成分の低分散化,コーキングなどを積極的に利用して,触媒が本来もつ活性を抑えたり,新たな触媒活性点を形成したりするなどして,選択的な化成品合成ができる実例を紹介した。

【目次】
1.はじめに
2.塩素による固体触媒の被毒を利用したメタンの酸化カップリング活性の改善
3.確立したと思われる触媒の活性成分の昇華に着目した触媒の改質
4.触媒劣化につながる触媒活性成分の低分散化から見出したプラズモン触媒
5.コーキングを利用した触媒活性の改善
6.おわりに

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活性点の精密制御に基づく超高耐久プロパン脱水素触媒の開発　　　　
Ultrastable Catalyst for Propane Dehydrogenation based on Active-Site Control using Alloys
　
　プロパン脱水素における触媒のコーキング耐性および長期安定性を向上させる方法論として,熱的安定性の高い孤立Ptサイトの構築と触媒表面における幾何学的,電子的修飾の有用性を実証した。開発触媒は600℃でのプロパン脱水素において1ヶ月間安定に機能し,Pt3Snなどの従来触媒に比べ圧倒的に高い耐久性を示した。

【目次】
1.はじめに
2.触媒劣化の要因と対策
3.PtGaを用いた触媒設計
4.PtGaの二重修飾によるさらなる高性能化
5.おわりに

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メタン水蒸気改質用貴金属触媒への微量硫黄の影響　　　　　　　　　
Effects of Trace Amounts of Sulfur on Precious Metal Catalysts for Methane Steam Reforming

　貴金属触媒によるメタン水蒸気改質反応に対する微量硫黄の影響について検討した。既存のNiやRu触媒が容易に硫黄被毒で失活するのに対し,Pt触媒は一定値まで劣化した後に安定化することを見出した。Pt触媒の活性点は硫黄に一時被毒される活性点,影響を受けない活性点,凝集して炭素析出する活性点に分類できた。

【目次】
1.はじめに
2.メタン水蒸気改質反応と触媒
3.貴金属触媒の性能と劣化挙動
4.Pt触媒上の炭素生成
5.Pt担持量による反応性の違い
6.活性点と反応性の関係
7.活性点モデル
8.おわりに

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第一リン酸アルミニウム添加によるFCC触媒性能向上 　　　　　　　
Development of FCC Catalyst with Mono Aluminum Phosphate as New Matrix Component

　昨今,燃料需要構造の変化および環境保全の観点から,高分解活性かつ高オクタン価なガソリン留分を得ることが可能なFCC触媒が求められている。本研究ではこの二つのニーズを同時に達成させるべく,FCC触媒の新規マトリックス成分を検討した結果,第一リン酸アルミニウムを見出した。さらに本触媒を商業装置で運用し触媒性能を検証した。

【目次】
1.はじめに
1.1　FCC(Fluid Catalytic Cracking)装置について
1.2　FCC触媒について
1.3　従来技術での対応
2.新規マトリックス成分の探索
2.1　新規マトリックス成分の抽出
2.2　実験方法
3.Al-Pの添加効果の詳細検討
3.1　バナジウムによる劣化抑制効果
3.2　水蒸気による劣化抑制効果
4.Al-Pを配合した開発触媒の商業装置での運用
4.1　触媒循環性の確認
4.2　実証運転時の運用条件
4.3　実証運転時の得率バランス変化
4.4　平衡触媒の活性評価
5.おわりに

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データ駆動時代における多元素ナノ合金の安定性予測
Predicting the Stability of Multinary Nanoalloys in the Data-Driven Era
　
　理論触媒設計は従来,電子状態の計算コストが大きく,安定性や構造の不均一性の議論に限界があり現実的な予言が困難であった。最新の研究では,超並列計算やマテリアルズ・インフォマティクスを駆使しこの課題を解決しつつある。本稿ではそのような「触媒設計のデジタル・トランスフォーメーション」に向けた著者らの取り組みを紹介する。

【目次】
1.緒言
2.超並列計算による実在系計算:金属ナノ粒子の構造と安定性
3.多元素ナノ合金の安定性予測における膨大な計算量の削減
4.超並列計算・機械学習による実在系計算:金属ナノ粒子の活性予測
5.今後の展望理解から予測へ

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軽油脱硫触媒とその劣化
Catalyst for Hydrodesulfurization of Light Gas Oil and Its Deactivation
　
　製油所の軽油脱硫装置で使用される触媒は,Moを主活性金属として長年使用されてきたが,その活性点構造に関してはまだ不明な点が多い。その理由として,担体種や金属含浸方法,さらに後処理方法によって活性点構造が大きく変化するためである。本報では,全般的な触媒の特徴および活性劣化を中心に説明する。

【目次】
1.はじめに
2.軽油脱硫触媒について
2.1　これまでの脱硫触媒
2.2　脱硫活性点構造
2.3　活性種のタイプ
3.軽油脱硫触媒の劣化
3.1　コーク堆積による劣化
3.2　吸着被毒による劣化
3.3　活性成分の変質
3.4　活性種タイプ別の劣化
3.5　その他
4.おわりに

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[シリーズ]世界の新農薬　

1.植物成長調節剤　anisiflupurin(アニシフルプリン)
2.除草剤　benquitrione(ベンキトリオン)
3.殺ダニ・線虫剤　trifluenfuronate(トリフルエンフロネート)
4.殺虫剤　indazapyroxamet(インダザピロキサメト)

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[マーケット情報]

試薬工業の市場動向

　科学の発展や研究開発,環境分析などに貢献する試薬工業は,景気の変動に大きく左右されないといわれているが,景気回復に伴い増加傾向にあった医薬品製造業における研究費は,2020年は対前年比4.4%の減少となっている。近年はバイオ,環境,食品などの用途で新しい試薬が開発されているが,新型コロナウィルス感染症の拡大により,感染検査薬として試薬のニーズが高まっている。

【目次】
1.概要
2.需給動向
2.1　一般用試薬
2.2　特定用途試薬
2.3　標準物質・標準液類
2.4　生化学用試薬

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[マーケット情報]

紙・パルプ用化学薬品工業の市場動向

　製紙用薬剤は,紙・板紙の製造において様々な用途で用いられる(図1)。国内需要は紙・板紙の成熟市場に連動して縮小傾向にあるが,製紙用薬剤メーカー各社は,ニーズの高機能化に取り組むとともに,中国や東南アジア地域の発展をにらみ,同地域における市場展開,生産体制の強化を行っている。

【目次】
1.概要
2.紙・板紙需要動向
2.1　紙
2.2　板紙
3.製紙パルプ需要動向
4.古紙需要動向
5.製紙用薬剤需要動向
5.1　製紙パルプ用薬品
5.2　古紙処理工程用薬剤
5.3　抄紙工程用薬剤
5.4　二次加工用薬品
5.5　その他
6.製紙用薬剤メーカーの動向
6.1　 国内メーカーの中国,東南アジア地域への進出
6.2　各社の国内動向


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[ケミカルプロフィル]

イソキノリン(Isoquinoline)
オイゲノール(Eugenol)
トリチルクロライド(Trityl chloride)

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[ニュースダイジェスト]

・海外編
・国内編