炭素の触媒ガス化反応を利用した環境・エネルギ-問題への一つのアプロ-チ

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03045013
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 富田 彰 東北大学, 反応化学研究所, 教授 (80006311)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): RADOVIC L.R. Pennsylvania State University, Assistant ; 山下 弘巳 東北大学, 反応化学研究所, 助手 (40200688) ; 京谷 隆 東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (90153238)
• Keywords: 炭素 / 褐炭 / ガス化反応 / 含酸素官能基 / 表面活性点 / 銅触媒 / 窒素酸化物分解

Research Abstract

予定通り富田と山田がサンタバ-バラにおける炭素国際会議に出席し、同じ会議に出席していたペンシルベニア州立大学のRadovic教授と共同研究の具体的な打ち合せを行った。このときには、本研究とは別に同教授のもとに留学している共同研究者者の京谷も同席した。その後、山田はペンシルベニア州立大学に3ケ月滞在し、過渡応答法、TPD/MS法などを利用して、持参したCuー褐炭チャ-試料を用いてNOxと触媒、あるいは炭素との相互作用を明らかにする研究を遂行した。京谷が留学していたため、事前の打ち合せおよび下準備が十分に行えたため、短期間ではあったが、予期以上の成果をあげることができた。
銅を用いた炭素とNOxの触媒反応が酸素の共存によって阻害されるどころかむしろ活性化されることが重要な点であるのでこのことを中心に検討を行った。具体的には、反応中の表面の活性な官能基の状態および量の解明、あるいは予備処理によって表面の状態をコントロ-ルしておいた炭素とNOxとの反応などを調べたのであるが、酸素が共存することによって炭素表面に活性な点が生成しやすくなることがわかり、それが酸素による反応促進の原因であると断定した。
研究成果のうちNOxの反応に対する酸素の促進効果に関する部分は、平成4年4月に大阪で開催される日本化学会、6月にEssenで開催される国際会議"Carbon'92"において発表する予定にしており、論文の投稿準備も同時に進めている。また、炭素と酸素の反応性と活性表面化合物との関係については別個、学会誌"Energy & Fuels"に投稿すべくすでに原稿を書き終った段階である。

Research Products

• [Publications] Y.Yamashita,H.Yamada,A.Tomita: "Reaction of nitric oxide with metal-loaded carbon in the presence of oxygen" Applied Catalysis. 78. L1-L6 (1992)
• [Publications] T.Kyotani,H.Yamashita,A.Tomita,L.R.Raovic: "On the use of transient kinetics and temperature-programmed desorption to predict carbon/char reactivity" Energy Fuels.
• [Publications] H.Yamashita,T.Kyotani,A.Tomita,L.R.Radovic: "Carbon surface chemistry on the reaction of nitric oxide with copper-loaded carbon" Energy Fuels.