1999 Fiscal Year Annual Research Report
メンブレンリアクタ-を用いたメタン部分酸化による合成ガス製造
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10305061
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
菊地 英一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90063734)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野村 幹弘 早稲田大学, 理工学部, 助手 (50308194)
上宮 成之 成蹊大学, 工学部, 助手 (60221800)
松方 正彦 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (00219411)
小倉 賢 日本学術振興会, 特別研究員
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| Keywords | メンブレンリアクター / 部分酸化 / 酸素透過膜 / ペロブスカイト / SFC / 多孔質アルミナ / メタン / 銀 |
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| Research Abstract |
本年度は、酸素透過メンブレンリアクターの開発のため酸素透過膜の製作を行った。酸素選択的透過膜素材としてペロブスカイトおよび銀について検討した。ペロブスカイトではSr-Fe-Co系(SFC)を用い、アルミナ多孔質上で薄膜化を目指した。構成金属硝酸塩の水溶液を、平均細孔径0.1、1、10μmの多孔質アルミナ平板上へディップコートし、乾燥後、1000℃で焼成して製膜した。この操作を繰り返すことで、すべての細孔径で窒素が透過しない緻密な膜が得られた。また、XRD測定よりSFCが基材上に製膜されていることを確認した。しかし、細孔径0.1μmの基材を用いた膜の900℃の空気透過試験では、窒素、酸素どちらの透過も確認できなかった。基材成分であるAlが溶出し、酸素透過性能のないアルミニウム化合物が生成したためであると思われる。一方、細孔径1μmの基材の膜では、900℃の空気透過試験で酸素の選択的透過が示唆された。さらに基材細孔径を大きくすることで、高い酸素透過流束の膜が開発されたと思われる。
銀-アルミナ複合膜は、平均細孔径0.2μmのアルミナ多孔質チューブ上に無電解メッキ法により製膜した。本年度は、メッキ液中の金属安定化剤、金属イオン濃度などを検討し、緻密な銀膜を開発することを目的とした。メッキ浴の金属イオン濃度を下げることで、製膜速度が小さくなり膜が緻密になる傾向が見られた。さらに、金属安定化剤としてジヨードチロシンを用いることでメッキ浴が安定し、室温で窒素を透過しない緻密な膜が得られた。断面の元素分析結果よりアルミナ多孔質細孔中で銀の存在が確認された。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] E.Kikuchi: "Membrane reactor application to hydrogen production"Catal.Today. 56. 97-101 (2000)
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[Publications] E.Kikuchi,et.al.: "Steam reforming of methane in membrane reactors:comparison of electroless-plating and CVD membranes and catalyst packing modes"Catal.Today. 56. 75-81 (2000)
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[Publications] M.Kajiwara,et.al.: "Hydrogen permeation properties through composite membranes of platinum supported on porpus alumina"Catal.Today. 56. 65-73 (2000)
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[Publications] M.Kajiwara,et.al.: "Rhodium-and iridium-dispersed porous alumina membranes and their hydrogen permeation properties"Catal.Today. 56. 83-87 (2000)
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[Publications] M.Matsukata,et al.: "Conversion of Dry Gel to Microporous Crystals in Gas Phase"Topics in Catalysis. 9. 77-92 (1999)
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[Publications] M.Ogura,et al.: "Determination of Active Palladium Species in ZSM-5 Zeolite for Selective Reduction of Nitric Oxide with Methane"Appl.Catal.B:Environ. 23. 247-257 (1999)
