2017 Fiscal Year Annual Research Report
Catalytic Reaction from CO2 to Nanocarbon using Nanoceramic
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15K12261
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
大場 友則 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80406884)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 二酸化炭素 / セラミック / 吸着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強誘電性セラミックは構造歪みによる電荷の偏りによって、高い吸着特性を有すると考えられる。しかしながら、セラミックの比表面積は一般に極めて小さく、吸着量は無視できるほど小さい。そこで、本研究ではセラミックのナノスケール化によって、比表面積を大幅に向上させたナノセラミックの創製を試み、その二酸化炭素吸着特性について調べた。
ナノサイズ化によって、通常のセラミックに比べ100倍以上の比表面積を有するナノセラミックの創製に成功した。このナノセラミックに対し、二酸化炭素を導入すると、同様に通常のセラミックと比べ、200～300倍もの吸着量となった。これは他の細孔体と比べても高い吸着密度となり、吸着された構造は室温においても、二酸化炭素の固体構造が発現した。また、二酸化炭素の脱着時に通常みられないヒステリシスを有することから、弱く化学吸着したと考えられる。
これらのナノセラミックに対し、二酸化炭素導入後に加熱すると、温度を上昇させても脱離しない成分がみられ、透過型電子顕微鏡からの直接観察から二酸化炭素が分解し、炭素に還元されたことがみられた。このような特殊な反応はナノセラミックが触媒となって、二酸化炭素を分解したことを示唆しており、ナノ触媒に二酸化炭素由来のカーボン固体がコートされた状態となった。このことは熱重量分析の結果からも示唆されており、ナノセラミックの重量当たり、約0.5重量％の二酸化炭素由来のカーボンが生成していることが明らかとなった。
今後、より高効率のナノセラミックによる二酸化炭素の分解触媒反応の探索を続けていくとともに、そのメカニズム解明に向けた取り組むを行う。
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Research Products
(17 results)
