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公開番号2025136347
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034854
出願日2024-03-07
発明の名称担持金属触媒
出願人国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人フィールズ国際特許事務所
主分類B01J 23/63 20060101AFI20250911BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】温和な条件下であってもプラスチックの加水素分解を可能にする担持金属触媒を提供する。
【解決手段】
本発明の一の態様によれば、プラスチックの加水素分解に用いられる担持金属触媒10であって、金属酸化物からなる担体11と、担体11に担持され、ルテニウムからなる1以上のルテニウム粒子12Aと、水素を活性化する機能を有する金属からなる1以上の金属粒子12Bとを含む触媒金属粒子12と、を含み、金属粒子12Bが、ルテニウム粒子12Aに接している、担持金属触媒10が提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プラスチックの加水素分解に用いられる担持金属触媒であって、
金属酸化物からなる担体と、
前記担体に担持され、ルテニウムからなる１以上のルテニウム粒子と、水素を活性化する機能を有する金属からなる１以上の金属粒子とを含む触媒金属粒子と、を含み、
前記金属粒子が、前記ルテニウム粒子に接している、担持金属触媒。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記触媒金属粒子が、前記金属がルテニウムに対して偏析したルテニウム基合金から構成されている、請求項１に記載の担持金属触媒。
【請求項３】
前記金属粒子が、前記触媒金属粒子の表面に露出している、請求項１に記載の担持金属触媒。
【請求項４】
ルテニウムの担持量に対する前記金属の担持量のモル比が、０．１以上１０以下である、請求項１に記載の担持金属触媒。
【請求項５】
前記金属が、白金族金属である、請求項１に記載の担持金属触媒。
【請求項６】
前記金属酸化物が、前記ルテニウム粒子と前記金属粒子を接触させる機能を有する、請求項１に記載の担持金属触媒。
【請求項７】
前記金属酸化物が、セリアまたはシリカである、請求項１に記載の担持金属触媒。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、担持金属触媒に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、廃プラスチックによる環境汚染問題が深刻であり、廃プラスチックの効率的なリサイクルが喫緊の課題である。廃プラスチックのリサイクル法として、担持金属触媒を用いた加水素分解法が最も有望な手法の一つとして注目を浴びている。
【０００３】
加水素分解法は、プラスチックを高温および／または高圧下、水素気流の中で担持金属触媒を用いて分解し、プラスチックをより軽質な炭化水素に転化させる技術である。現在、加水素分解法に使用される担持金属触媒としては、セリアにルテニウムを担持させたルテニウム担持触媒（Ｒｕ／ＣｅＯ
２
触媒）が知られている（非特許文献１～３参照）。
【０００４】
非特許文献１においては、Ｒｕ／ＣｅＯ
２
触媒を用いて、２４０℃、６ＭＰａの水素雰囲気下で低密度ポリエチレンを加水素分解反応させることが開示されている。非特許文献２においては、Ｒｕ／ＣｅＯ
２
触媒を用いて、２６０℃、５～６０気圧の水素雰囲気下で低密度ポリエチレンやポリプロピレンを加水素分解反応させることが開示されている。非特許文献３においては、Ｒｕ／ＣｅＯ
２
触媒を用いて、２４０℃、３ＭＰａの水素雰囲気下で低密度ポリエチレンを加水素分解反応させることが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Y. Nakaji et al., Low temperature catalytic upgrading of waste polyolefinic plastics into liquid fuels and waxes, Applied Catalysis B: Environmental, 2021, 285, 119805
L. Chen et al., Disordered,Sub Nanometer Ru Structures on CeO2 are Highly Efficient and Selective Catalysts in Polymer Upcycling by Hydrogenolysis, ASC Catalysis, 2022, 12, 4618-4627
Shenglu Lu et al., Enhanced Production of Liquid Alkanes from Waste Polyethylene via the Electronic Effect Favored Csecondary Csecondary Bond Cleavage, ChemCatChem, 2023, 15, e202201375
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、プラスチックのＣ－Ｃ結合の強さゆえ、非特許文献１～３においては、高温および／または高圧条件を必要とし、加水素分解プロセスに高いエネルギーを必要とする。したがって、現在、温和な条件下であってもプラスチックの加水素分解を可能にする担持金属触媒の開発が切望されている。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、温和な条件下であってもプラスチックの加水素分解を可能にする担持金属触媒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］プラスチックの加水素分解に用いられる担持金属触媒であって、金属酸化物からなる担体と、前記担体に担持され、ルテニウムからなる１以上のルテニウム粒子と、水素を活性化する機能を有する金属からなる１以上の金属粒子とを含む触媒金属粒子と、を含み、前記金属粒子が、前記ルテニウム粒子に接している、担持金属触媒。
【０００９】
［２］触媒金属粒子が、前記金属がルテニウムに対して偏析したルテニウム基合金から構成されている、上記［１］に記載の担持金属触媒。
【００１０】
［３］前記金属粒子が、前記触媒金属粒子の表面に露出している、上記［１］または［２］に記載の担持金属触媒。
（【００１１】以降は省略されています）

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