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有機溶媒を用いる新規酸化物調製法:環境浄化用大表面積・耐熱性触媒担体への展開

Research Project

Project/Area Number 12750694
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 触媒・化学プロセス
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

古南 博  近畿大学, 理工学部, 講師 (00257966)

Project Period (FY) 2000 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2001: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords酸化チタン / 耐熱性 / 触媒担体 / 熱分解 / シリカ修飾 / 脱硝触媒 / 環境浄化触媒 / 大表面積 / 有機溶媒
Research Abstract

発電所などから排出される窒素酸化物(NOx)に対する除去技術は既に確立されている。優れた除去技術にもかかわらず、現在大気中のNOx濃度はむしろ上昇する傾向にあり、酸性雨などによる生態系への影響が懸念される。現段階で最も効果的な対応法のひとつとして、実用触媒である酸化バナジウム系触媒の性能向上、つまり、担体である酸化チタンの表面積を大きくして、バナジウムのNOx還元サイト数を多くすることが有効であると指摘されている。しかしながら、従来の調製法あるいはその改良では大幅な大表面積化は期待できず、新規な触媒(担体)の調製法の開発が必要となってくる。本研究では有機溶媒を反応メディアとして酸化チタンを初めとする各種金属酸化物のナノ結晶を合成し、その熱的安定性を評価するとともに触媒担体材料としての可能性を検討した。
チタンアルコキシドおよびケイ酸エステルをトルエン中、300℃で加熱処理すると両成分は熱分解してシリカ修飾チタニアのナノ結晶が得られた。この生成物はアナタース構造を有しておりその格子定数の評価からケイ素はアナタース構造に固溶していることが明らかになった。ケイ素がチタニア中に高分散しているためルチルへの相転移が抑制され、1000℃焼成後もアナタース相が安定であった。ナノ結晶性と高い相転移温度により、このシリカ修飾チタニアは高い熱安定性を示し、800℃焼成後も160m^2g^<-1>という大きな表面積を維持していた。同様の手法により、高い耐熱性を有する、リンおよびアルミナ修飾が合成できることを見いだした。さらに、有機溶媒中の水熱結晶化法により調製したチタニアに対して、シランカップリング剤による修飾を施すとその耐熱性が劇的に改善されることも見いだした。

Report

(2 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] H.Kominami: "Thermal Decomposition of Titanium(IV) Alkoxide and Silicate Ester in Organic Solvent: A New Method for Synthesizing Large-Surface-Area, Silica-Modified Titanium(IV) Oxide of High Thermal Stability"J. Am. Ceram. Soc.. 84・5. 1178-1180 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 河野将明: "高温・高圧下の有機溶媒中におけるチタンアルコキシドとリン酸エステルの共熱分解による耐熱性リン修飾酸化チタンナノ結晶の合成"J. Ceram. Soc. Jpn.. 109・4. 332-337 (2001)

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      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 河野将明: "耐熱性アルミナ修飾チタニアの新規合成法-有機溶媒中におけるアルコキシドの熱分解"日本化学会誌. 2001・3. 179-182 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 河野将明,古島利美,古南博,香川公司,計良善也: "耐熱性アルミナ修飾チタニアの新規合成法:有機溶媒中におけるアルコキシドの熱分解"日本化学会誌. 2001・3. 179-182 (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 河野将明,古島利美,古南博,香川公司,計良善也: "高温・高圧下の有機溶媒中におけるチタンアルコキシドとリン酸エステルの共熱分解による耐熱性リン修飾酸化チタンナノ結晶の合成"J.Ceram.Soc.Jpn. 109・4. 325-330 (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] H.Kominami,M.Kohno,Y.Matsunaga,Y.Kera: "Thermal Decomposition of Titanium Alkoxide and Silicate Ester in Organic Solvent : A New Method for Synthesizing Large-Surface-Area, Silica-Modified Titanium (IV) Oxide of High Thermal Stability"J.Am.Ceram.Soc.. (印刷中).

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      2000 Annual Research Report

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Published: 2000-04-01   Modified: 2016-04-21  

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