Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究課題は、ナノ粒子、ナノ結晶の触媒反応が、プラズマ条件下で受ける効果を解明し、促進された系の探索を行うことを目的としている。固体触媒反応は、通常は、温度と圧力、気体流量を制御して反応を進行させる。ここで、プラズマ条件を導入することによって、励起化学種による効率的な反応が起こる可能性、あるいは、触媒表面の状態が高活性に保たれることにより、通常では進行しないような反応が進行する可能性が考えられる。一般的な触媒反応条件では、触媒反応層を高温に保つことが多く、エネルギー消費が大きい。プラズマ利用により、省エネルギー、低コスト、かつ高効率な触媒反応を実現することによるメリットは大きい。今年度は、(1)炭酸マンガンナノ粒子の調製と(2)リグニン、セルロースのプラズマ支援分解反応について実施した。(1)シクロヘキサン、n-ペンタノールを有機相、界面活性剤としてCTAB、塩化マンガンと炭酸アンモニウム水溶液の3相系でマイクロエマルションを生成し、炭酸マンガンのナノ粒子を生成した。水/CTABモル比でパラメーターwを定義し、この値を変えて調製を行った。パラメーターwを変化させることで、粒径が制御できることが明らかとなった。(2)リグニンやセルロースは、未利用バイオマス資源の主成分である。プラズマを利用して、これらの転換が促進されれば、大変有意義である。無酸素銅の平行平板電極(1cmx5cm5mm間隔)の一方に、リグニンまたはセルロースの固体試料を載せ、真空排気してから、2.5kV15kHzの交流正弦波を加えると、圧力上昇が観測された。気相成分をガスクロマトグラフにより定量するとCO,H_2,メタン、CO_2の生成が確認された。主成分はCOと水素のいわゆる合成ガスである。比較的低エネルギーコストで合成ガスが得られたことは、エネルギー利用または有用資源化という観点から意義がある。
All 2012 2011 2010
All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (3 results)
Jpn.J.Applied Physics
Volume: 50 Issue: 3R Pages: 30207-3
10.1143/jjap.50.030207
40018777857
J.Appl.Phys.
Volume: 109 Issue: 12 Pages: 123304-8
10.1063/1.3599887
Nanotechnology
Volume: 21 Pages: 45605-11
Crystal Growth & Design
Volume: 10 Pages: 1233-1236
Jpn.J.Appl.Phys.Rapid communication
Volume: 49
40017216068
J.Supercritical Fluids
Volume: 55 Pages: 325-332
Appl.Phys.Express
Volume: 3
10026690680
