2006 Fiscal Year Annual Research Report
吸着-触媒システムの非定常操作による新規反応場の創製
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16360392
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
相田 隆司 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (00262262)
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| Keywords | 触媒 / 吸着 / 非定常操作 / 微量物質除去 / マイクロ波照射 / 擬似移動層反応器 / シミュレーション / 反応機構 |
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| Research Abstract |
本申請研究では,吸着剤と触媒が共存する系において,時間的に操作変数または状態関数が変化するような非定常操作を行い,定常では得られないような新規反応場を創製することが目的である.特に本申請研究では,極低濃度物質の濃縮プロセスに関連して,吸着剤・触媒の共存する系にマイクロ波の非定常照射を行うシステムと,擬似移動層反応器を用いて強吸着物質をあらかじめ濃縮した後に反応させるシステムに着目した.
まず,マイクロ波非定常照射下での極低濃度物質の除去については昨年度までの対象物質,エチレン・アンモニア・一酸化窒素(NO)のなかでも,特にNOについてさらに深く研究した.特に,酸化銅と酸化コバルトの混合物を触媒として用いたときには,単なる加熱効果だけではなくて,表面が電子的に活性化される非加熱効果の存在が示唆された.
また,擬似移動層反応器を用いた高濃度水素中の極低濃度一酸化炭素の除去については,反応フロントの生成の仕方と移動の仕方が活性点移動速度に対する一酸化炭素供給速度や酸素供給速度の比によって決まることがわかった.すなわち,それぞれの比をうまく調整することによって水素の損失を最小に,かつ一酸化炭素の除去率を最大にすることが可能であることを示した.さらに,本研究で用いた白金担持アルミナ触媒上での一酸化炭素酸化反応の機構について検討したところ,分離が起こりやすい100℃では,ラングミュアーヒンシェルウッド型ではなく,リディアル-エレイ型であることが強く示唆された.この反応機構に基づいたシミュレーションを行った.
以上,本研究の総括として,二つの例について,定常操作下では得られないような結果を得ることができた.いずれも定常状態ではありえない反応場(マクロ的にもミクロ的にも)が創製された結果であると考えている.
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