2005 Fiscal Year Annual Research Report
極高表面積メソ細孔性酸化物の特異な原子価・配位状態を利用した高性能触媒の開発
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15560666
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
吉武 英昭 横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 助教授 (20230716)
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| Keywords | メソポーラスチタニア / セリウム触媒 / タングステン触媒 |
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| Research Abstract |
タングステン・セリアを潜在的な触媒活性点として担持したメソ細孔性チタニアを調製、それぞれの活性点元素の酸化数、局所構造を解析した。それぞれの前駆体をTiのアルコキシドと共に加水分解し、メソ細孔性チタニアの合成と共に担持も終了する直説法および、先に合成したメソ細孔性チタニアをW, Ceの前駆体の溶液に浸漬し、液を蒸発除去後、熱分解する含浸法の2法を試みた。共にBET表面積は800-1000m2g-1程度の細孔径2.0nmのメソ細孔性触媒が調製された。
Ce, WL_1吸収端のXANESよりこれらの原子の配位対称性を検討した。Wでは調整法、担体により対称性の違いがわずかに認められたが、Oh、Td型の配位の化学種が示す差に比してスペクトルの差が小さかった。Ceにおいては、4価の前駆体を用いたが、加水分解後には3価はほとんど無いのに対し、熱処理後、酸除去後にはそれぞれ3価は全体の81%,63%になった。チタニア骨格内に組み込まれることにより価数が低下するのだが、型剤を使わない単なる共沈法による合成ではCe4価は36%になるため、メソポーラスチタニア骨格においては、4価のCeが安定化されていると結論付けられる。このようにメソ構造のみならず、触媒活性点の酸化還元特性を大きく変化させるメソポーラス担体としての特徴が見出された。
Mo担持メソポーラスシリカに見られた現象と同様に、これらの触媒の骨格構造は623Kの焼成においては変化がなかったが、673K焼成では細孔径が3.5nmの新しいメソ構造に変化した。しかしながら、焼成温度上昇に伴う相変化、アモルファス→ルチル→アナターゼの変化は観測されなかった。
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