Hydrogen production by low-temperature ethanol steam reforming for exhaust heat recovery

• Project/Area Number: 15K18272
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Catalyst/Resource chemical process
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Ogo Shuhei 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (40707915)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 水素製造 / エタノール水蒸気改質 / 低温触媒反応 / バイオマス / 資源・エネルギー有効利用技術

Outline of Final Research Achievements

We investigated development of highly active and stable catalyst for ethanol steam reforming at low temperature. Hydroxyapatite supported Co catalyst showed high stability for ethanol steam reforming thanks to suppress carbon deposition. Co2+ species was observed mainly on Co/hydroxyapatite catalyst, and it plays an important role as an active site for ethanol steam reforming with high coke resistance.
Catalytic ethanol steam reforming was also investigated over supported metal catalysts with an electric field in low-temperature region. It has been revealed that ethanol steam reforming proceeds even at temperatures as low as 150 degree-C by applying the electric field on the catalyst.

Research Products

• [Journal Article] Hydrogen production by water decomposition through redox reaction of Ce-based metal oxide systems in electric field (2018)
  • Author(s): K. Ogino, Y. Sasaki, Y. Kurosawa, S. Ogo, T. Yabe, W. Kondo, T. Ono, K. Kojima, Y. Sekine
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 643-646
  • DOI: 10.1246/cl.180055
  • NAID: 130006732140
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coke Resistance of Sr-Hydroxyapatite Supported Co Catalyst for Ethanol Steam Reforming (2017)
  • Author(s): S. Ogo, S. Maeda, Y. Sekine
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 46 Issue: 5 Pages: 729-732
  • DOI: 10.1246/cl.170072
  • NAID: 130005655701
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Catalytic reaction assisted by plasma or electric field (2017)
  • Author(s): S. Ogo, Y. Sekine
  • Journal Title: The Chemical Record Volume: 印刷中 Issue: 8 Pages: 726-738
  • DOI: 10.1002/tcr.201600127
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アパタイト微粒子の水熱合成とバイオマス変換への応用 (2016)
  • Author(s): 恩田歩武，小河脩平，松浦由美子，藤原尚史，富岡尚敬，柳澤和道
  • Journal Title: スマートプロセス学会誌 Volume: 5(6) Pages: 327-333
  • NAID: 130007553986
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen production by steam reforming of ethanol over Pt/CeO2 catalysts in electric field (2016)
  • Author(s): Saori Sakurai, Shuhei Ogo, Yasushi Sekine
  • Journal Title: Journal of the Japan Petroleum Institute Volume: accepted
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] コバルト触媒を用いたバイオエタノールの水蒸気改質による水素製造 (2015)
  • Author(s): 小河脩平，関根 泰
  • Journal Title: 月刊ケミカルエンジニアリング Volume: 60(3) Pages: 165-171
  • Peer Reviewed
• [Presentation] セリア担持白金触媒を用いた低温電場中でのエタノール水蒸気改質による水素製造 (2018)
  • Author(s): 〇小河脩平，桜井沙織，関根 泰
  • Organizer: 石油学会第67回研究発表会
  • Invited
• [Presentation] CeO2担持Pd触媒を用いた低温でのメタン水蒸気改質における表面プロトニクスの役割 (2018)
  • Author(s): 〇真鍋 亮，岡田篤樹，稲垣玲於奈，小河脩平，SINDRE Stub，NORBY Truls，関根 泰
  • Organizer: 第121回触媒討論会
• [Presentation] Pd系合金触媒を用いた電場中での低温メタン水蒸気改質 (2017)
  • Author(s): 〇鳥本万貴，矢部智宏，古川森也，小河脩平，関根 泰
  • Organizer: 第37回水素エネルギー協会大会
• [Presentation] 天然ガスからの水素・化学品製造のための低温触媒反応プロセス (2017)
  • Author(s): 〇小河脩平，渡部 綾，関根 泰
  • Organizer: 第120回触媒討論会
  • Invited
• [Presentation] DME水蒸気改質に対する表面プロトニクスの影響の検討 (2017)
  • Author(s): 〇稲垣玲於奈，真鍋 亮，岡田篤樹，小河脩平，関根 泰
  • Organizer: 第120回触媒討論会
• [Presentation] Hydrogen production from water using catalytic reaction in an electric field (2017)
  • Author(s): 〇Kentaro Ogino, Shuhei Ogo, Wakichi Kondo, Masaki Takeyama, Kunihiro Kojima, Yasushi Sekine
  • Organizer: EUROPACAT2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 低温電場触媒反応によるエタノール水蒸気改質における電場の効果 (2016)
  • Author(s): ○小河脩平，桜井沙織，綱島尚也，真鍋 亮，関根 泰
  • Organizer: 第118回触媒討論会
  • Place of Presentation: 岩手
  • Year and Date: 2016-09-21
• [Presentation] Low temperature hydrogen production by ethanol steam reforming over Pt-supported catalysts assisted by electric field (2016)
  • Author(s): ○Shuhei Ogo, Saori Sakurai, Naoya Tsunashima, Ryo Manabe, Yasushi Sekine
  • Organizer: 3rd JPI-KSIEC Joint Symposium
  • Place of Presentation: Yeosu, Korea
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Pt担持触媒を用いた低温電場触媒反応によるエタノール水蒸気改質 (2016)
  • Author(s): 綱島尚也，桜井沙織，○小河脩平，関根 泰
  • Organizer: 石油学会第65回研究発表会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 電場触媒反応を適用したエタノール水蒸気改質による水素製造 (2015)
  • Author(s): 綱島尚也，桜井沙織，小河脩平，関根 泰
  • Organizer: 第35回水素エネルギー協会（HESS）大会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] Effect of electric field on ethanol steam reforming over Pt supported catalyst at low temperature (2015)
  • Author(s): Shuhei Ogo, Saori Sakurai, Yasushi Sekine
  • Organizer: 第45回石油・石油化学討論会，「国際セッション」
  • Place of Presentation: ウインク愛知
  • Year and Date: 2015-11-05
• [Presentation] 電場触媒反応による低温でのエタノール水蒸気改質における活性制御因子 (2015)
  • Author(s): 桜井沙織，小河脩平，関根 泰
  • Organizer: 第116回触媒討論会
  • Place of Presentation: 三重大学
  • Year and Date: 2015-09-16
• [Presentation] 未利用資源からの水素・化学品製造のための触媒開発 (2015)
  • Author(s): 小河脩平
  • Organizer: グリーンサイエンス講演会2015
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2015-07-03
  • Invited
• [Presentation] 電場触媒反応による低温エタノール水蒸気改質 (2015)
  • Author(s): 小河脩平，桜井沙織，関根 泰
  • Organizer: 石油学会第64回研究発表会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2015-05-27
• [Presentation] Co-CoOコアシェル構造を有するK添加Co触媒を用いたエタノール水蒸気改質 (2015)
  • Author(s): 土屋洋人，清水拓也，務川 慧，小河脩平，関根 泰
  • Organizer: 石油学会第64回研究発表会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2015-05-27
• [Presentation] アパタイト担持金属触媒を用いた低温でのエタノール水蒸気改質 (2015)
  • Author(s): 前田 駿，宮永光将，清水拓也，小河脩平，関根 泰
  • Organizer: 石油学会第64回研究発表会
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2015-05-27
• [Book] 再生可能エネルギーによる水素製造 （第5章 第1節 担当） (2016)
  • Author(s): （分担執筆）比護拓馬，小河脩平，関根 泰
  • Total Pages: 193
  • Publisher: S&T出版
• [Remarks] 個人研究成果発信用HP
  • URL: http://www.aoni.waseda.jp/ogo/
• [Remarks] 研究者個人の研究成果発信用ホームページ
  • URL: http://www.aoni.waseda.jp/ogo/
• [Remarks] 所属機関の研究成果紹介ページ
  • URL: https://researchers.waseda.jp/profile/ja.6b04c33e0755db7ff48b8ea67d2d850d.html
• [Remarks] 研究者所属研究室Web
  • URL: http://www.f.waseda.jp/ysekine
• [Remarks] 早稲田大学研究者データベース
  • URL: http://researchers.waseda.jp/profile/ja.6b04c33e0755db7ff48b8ea67d2d850d.html