2004 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造を用いて創製する高機能触媒を利用する水素同位体分離手法の開発
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16206096
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
榎田 洋一 名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 教授 (40168795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 一良 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50023320)
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| Keywords | 超臨界二酸化炭素 / マイクロエマルション / 逆ミセル / 水素同位体分離 / ナノ粒子 / 超撥水 / 触媒 / 界面活性剤 |
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| Research Abstract |
1)白金ナノ粒子の製造条件による粒径制御方法の研究
超臨界二酸化炭素中での白金ナノ粒子の粒子径と製造条件(界面活性剤種,界面活性剤濃度,水溶液/界面活性剤モル比,圧力,温度)の関係を実験研究によって定量化し,逆ミセル径の変化に応じたナノサイズでのテンプレート効果と金属凝集の観点から系統的な実験データの整理を行った.界面活性剤としては,米国デュポン社製のフッ素系界面活性剤よりも安価な界面活性剤(NP-2,PFOA)でマイクロエマルジョンを形成する系を探索し,選択肢を生み出すとともに,界面活性剤種の異なりによるナノ粒子製造反応への影響に関する知見を得た.製造されるナノ粒子の大きさは,既設設備を一部改造することにより測定し,10nmであることを確認した.
2)超機水膜への白金ナノ粒子の注入制御方法の研究
超臨界二酸化炭素中のマイクロエマルジョンに保持された白金ナノ粒子が有機膜中に拡散する拡散速度の圧力依存性について,特に,圧力,温度および界面活性剤濃度が与える影響を実験研究で定量化した.ステンレス鋼製ディクソンリング(直径6mm,高さ6mm)にプラズマ処理による超撥水膜を形成したものを白金ナノ粒子注入の対象として実験研究を行い,白金ナノ粒子の担持に成功した.担持後の超撥水性の維持も確認した.
3)高機能性水素同位体交換触媒の水素同位体交換反応性の研究
前項で作製した機能性触媒をステンレス鋼管に充填したカラムを作製し,これにH_2ガスとD_2ガスを流通させ,HDガスが生成される反応速度を測定することにより水素交換反応性を定量化する実験研究を行った.測定には安定同位体比測定用の四重極質量分析計を使用し,HDの生成割合を定量化した.これにより,水・水素交換反応の性能指標として,単位白金担持量mg当たりの反応効率をとることにより,市販の高性能触媒と同等の性能を得ることができた.
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Research Products
(2 results)
