触媒が脱水素反応を起こさせる
石油の分留によって得られる沸点30℃~180℃の混合物をナフサと呼びます。
ナフサにPt-Al2O3などの触媒を加えて、高温・高圧の水素中で処理するとベンゼンが得られます。この処理を接触改質(リホーミング)と呼びます。
反応機構を見ていきましょう。
ナフサをSiO2に付着させたPt-Al2O3触媒中で500℃で加熱します。すると、ナフサに含まれている直鎖状のアルカンが脱水素されて、担体のAl2O3によって環状化されます。さらに脱水素の反応が進みベンゼンが生成されます
担体とは?
吸着や触媒活性を示し、他の物質を固定する土台となる物質のことを指します。
この処理は高温高圧の水素中で行われますが、水素は熱分解によって生じた炭素が触媒に付着して活性を低下させるのを防ぐために使われます。