2019 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化ナノポーラス金属による革新的Ｃ１化学触媒の創出
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16H02293
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
藤田 武志 高知工科大学, 環境理工学群, 教授 (90363382)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノポーラス金属 / 触媒 / メタン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・Ｃ２転換触媒の創生
カルシウム(Ca)にナトリウム(Na)と塩素(Cl)を複合した試料が優れたＣ２生成能を示すことが明らかとなった。まず、作製方法に錯体重合法を採用し、CaとNaとの比率をかえて実験を行った。反応温度は950℃と固定し、CaとNaとが１：１の時にエチレンが多く発生した。次に、CaとNaとが１：１を固定としてNaCl添加の依存性を調べたところ0.2molのところで最大を示し、C2,3変換率は最大6%に達した（この反応系で最高値）。微細構造解析の結果、CaO粒子にNa2CO3が微細分散しており、Clが均一に分布していることがわかった。
・長寿命Ni基DRM触媒の開発
アーク溶解によって作製したNiYAl, NiYAl2, NiYAl4の3種類の前駆合金を用いて、触媒の性能を比較することにした。本研究では脱合金化の前に、作製した3種類の合金をO2(20sccm)/CO(20sccm) 雰囲気下で600 °C、12 h加熱することでYとAlを選択的に酸化させた。その後、選択酸化した試料を12M NaOHaq.と共にオートクレーブに入れ、150 °C、5気圧という条件で6 h処理を行った。これによってAl2O3を脱離させ、Ni#Y2O3触媒を生成した。DRM反応に関しては、NiYAl2で生成した触媒はメタン転換効率が45%と非常に高かったが、コーキングの量も今回使用した3種のNi-Y-Al系合金の中で一番多かった。逆にNiYAl4から生成した触媒はメタン転換効率が12%とあまり高くなかったが、コーキングの量も非常に少なかった。次に、NiYAl4前駆体合金をアトマイザーで打ち出すことによって均一な粒形を作製し、同様の手順で行った。その結果、コーキング耐性と長時間にわたり安定的な低温DRM 活性を維持できることが明らかとなった(550°C 360時間)。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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