γ-アルミナ上に担持した酸化鉄のメタン酸化における触媒活性

抄録

γ-アルミナ，シリカ-アルミナおよびシリカ3種類の担体に担持したゲータイトのメタン酸化触媒活性を調べた。これら酸化鉄担持触媒の比表面積は，いずれも担持物なしのゲータイト固体の値に比べて増大した。酸化鉄担持触媒 Fe/γ-Al₂O₃を用いると，メタン酸化反応は623 Kから開始し，923 Kでメタン転化率は100％ になり，低温で最も高活性であった。この触媒のX線回折パターン中にはゲータイトが観測された。触媒活性は，鉄含有率上昇とともに上昇し，鉄含有率6モル％ で一定になった。823 Kでのメタン酸化反応使用後に測定したこの触媒のX線回折パターン中には，ゲータイトが相転移して生じたヘマタイトが観測された。ヘマタイトはメタン酸化反応での触媒活性種として知られている。Fe/γ-Al₂O₃触媒中のナトリウム含有率の上昇とともに触媒活性も上昇したが，5モル％ 以上で比表面積の減少に起因する活性の減少を観測した。