1999 Fiscal Year Annual Research Report
新しい高機能性木質炭素材料の開発-金属高分散担持木炭の調製と環境触媒としての応用
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10660156
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 勉 北見工業大学, 工学部, 教授 (20125389)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
船木 稔 北見工業大学, 工学部, 助手 (90113711)
射水 雄三 北見工業大学, 工学部, 助教授 (10125388)
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| Keywords | アミノエチル化 / カルボキシメチル化 / 微粒ニッケル / 金属・木炭複合体 / 機能性木炭 |
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| Research Abstract |
昨年度はジエチルアミノエチル(DEAE)-とトリアミノエチル(TEAE)-セルロースのN原子にpH7-9でニッケルイオンがキレート的に導入され、500℃の炭化後に金属ニッケルが炭化物上に分散性よく担時されることを明らかにした。本年度はより簡単な構造を持つアミノエチル(AE)-セルロースについて調査した。その結果、AEでもpH7-8ではニッケルイオンがN原子にキレート的に結合し、500℃炭化すると金属ニッケルが高分散担時されることがわかった。次に、ダケカンバ木粉を2-アミノエチル硫酸と水酸化ナトリウム水溶液を用いてAE化し、同様の条件でニッケルを添加後450-600℃で熱処理して調製した炭化物(Ni/AEWC)のCO_2水素化によるメタン化反応に対する触媒効果を調査した。比較のために、未処理木材とカルボキシメチル化(CM)木粉にニッケルを添加して調製した炭化物(それぞれNi/WC、Ni/CMWC)の触媒性能も調べた。なお、触媒性能試験(固定床気体流通系装置使用、反応温度300-500℃、昇温速度3℃/min、反応ガスはH_2/CO_2=4、120ml/mim、試料充填量0.25g)は得られた炭化物を420℃で8h水素還元処理した後行った。Ni/AEWCは300℃以上でメタン生成を効果的に触媒化し、その触媒活性は同Ni担持量ではNi/CMWCのそれにいく分及ばなかったもののNi/WCよりはるかに優れてた。従って、AEはCMと同様に微粒金属(ニッケル)・木質炭素複合体(MCC)を製造するための効果的な改質処理であることがわかった。なお、Ni/AEWCの触媒活性はNi量約6%で最大となり、適正な炭化温度は500℃前後であった。
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