シリカの化学蒸着による耐熱疎水性反応場の構築とその環境触媒への応用

• Project/Area Number: 08232257
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 丹羽 幹 鳥取大学, 工学部, 教授 (10023334)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片田 直伸 鳥取大学, 工学部, 講師 (00243379)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1996: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 化学蒸着 / シリカ / 耐熱性 / 疎水性 / アルミナ / ゼオライト / メタン / 一酸化窒素

Research Abstract

高温あるいは水蒸気存在下の特殊反応場における環境触媒の開発は是非検討されねばならない問題である.これに関連して,触媒の表面にシリカ薄層を化学蒸着法(CVD)により生成し,新しい機能の開発に関する研究を行った.今年度は,Pdを担持したシリカ蒸着アルミナ触媒のメタン燃焼活性の耐熱性,およびPdを担持したZSM-5触媒のメタンによるNO還元活性の水による低下の抑制の二種類の研究を行った.
10wt%シリカ蒸着アルミナ上にPdを担持した触媒のメタン燃焼活性は1220℃で焼成したあとも,0wt%シリカ蒸着触媒の約二倍の活性を示した.これはシリカが担体の耐熱性を高めるだけでなく,パラジウムのシンタリングを抑制する立体的効果によるものであると推定した.
またシリカを0,4,8wt%蒸着したPd/HZSM-5触媒の水蒸気添加あるいは添加の場合のNO-メタン-酸素反応におけるNO還元活性を調べたところ,シリカ蒸着量0wt%の触媒では,反応ガス中に10%の水蒸気をいれると活性は大きく低下するが,シリカを蒸着した触媒では,それによる活性の低下が少なく,シリカ蒸着量がおおいほど高い還元活性を示すようになる.これは昨年度報告したPd担持モルデナイトの結果よりもさらに明確に,水による活性低下に対するシリカの化学蒸着による抑制の効果を示している.さらに,この効果が何が原因で起こるかを詳しく調べたところ,メタンの酸化過程におけるパラジウム触媒の活性変化によるものであることがわかった.