日本“革命性催化剂”项目成立
- 2012-12-06 15:51:57693
“清洁可持续化学工艺基础技术开发(革新性催化剂)”项目就是要实现能像植物一样,以水(H2O)和二氧化碳(CO2)等为原料,合成出复杂的有机物。具体来说,就是利用能被阳光激发活性的光催化剂,把H2O分解成氢气(H2)和氧气(O2),并用氢分离膜对获得的H2和O2进行高纯度分离处理。与此同时,利用新催化剂将CO2变为CO等。后,以高纯度H2和CO为原料气体来合成碳数为2~4的烯烃类原料(乙烯、丙烯等),用作塑料原料。在上述这些反应中,各种高功能及高性能的催化剂的实用化是关键。
日本经产省将从平成24年度(2012年度)起在10年内共向ARPChem提供约150亿日元(预计)做为项目研发资金,用于确立作为人类梦想的人工光合成化学的基础技术。
ArpChem由石油开发帝石、住友化学、富士胶片、三井化学、三菱化学5家企业以及精细陶瓷研究中心(JFCC)1家研究机构组成。另外,这些单位还将与东京大学及东京工业大学等6所大学展开共同研究,目标是确立人工光合成化学的基础技术。该项目的负责人由东京大学理事、副校长辰巳敬担任。
技术开发项目大致由3大基础技术的开发构成。项课题是使利用阳光将水分解为H2和O2的高性能光催化剂(包括助催化剂)实现实用化。技术研究组合理事长菊地英一(早稻田大学名誉教授)分析说,“现行光催化剂的分解效率仅为0.2~0.3%,要想使这一效率在10年内跃升至10%,恐怕要在科学方面有出色的‘发现’才行,比如说找到革新性的原理,等等”。菊地还表示,为了解决这一难题,“已经从企业和大学抽调超的研究人员集中到技术研究组合,组成了‘梦之队’”。
使高性能光催化剂实用化并模块化的技术开发由石油开发帝石、富士胶片、三井化学及三菱化学负责,同时由东京大学、京都大学及东京理科大学通过共同研究提供支援。
第二项课题是对通过分解H2O而获得的H2和O2进行且高纯度分离处理的氢分离膜的实用化和模块化。相关技术开发由三菱化学和精细陶瓷研究中心负责,并与名古屋工业大学和山口大学展开共同研究。氢分离膜方面,计划实现以沸石、硅石及碳素为基础材料的膜材料实用化。
第三项课题是对以H2和CO为原料来合成碳数为2~4的烯烃类原料的工艺进行优化,并通过小型中试工厂进行验证,以确立开展业务运作的基础。相关技术开发由三菱化学和住友化学负责,与东京工业大学和富山大学进行共同研究。计划在10年后,即该项目的后一年确立小型中试工厂规模的合成工艺。