• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of non-noble metal catalyst using thermal excitation of radical generation by microwave irradiation and its application

Research Project

Project/Area Number 16H04184
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

白井 孝  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30571426)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤 正督  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50238523)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsメカノケミカル処理 / マイクロ波 / VOC分解 / 熱触媒 / 表面処理
Outline of Annual Research Achievements

メカノケミカル処理が及ぼすHAP粉体の触媒特性への影響について調査した。メカノケミカル処理はマイクロ波吸収特性の向上や、その無焼成固化プロセスによる比表面積の維持に伴う触媒能の維持のみならず、Hap自体のラジカル生成量の向上に伴う触媒能の大幅な性能向上に大きく寄与する可能性を見出した。さらにメカノケミカル処理効果によるVOC分解挙動の変化について検討を行い、メカノケミカル処理による表面活性化により、400℃での分解率が飛躍的に向上し、条件によっては低温での完全無機化を実現するなど、VOC分解特性にもメカノケミカル処理の有効性を確認した。ESR測定によるラジカル生成挙動の評価と加熱FT-IR等を用いた詳細な表面状態評価により、メカノケミカル処理による表面結晶性及び表面状態の変化がラジカル生成とVOC分解向上に有効に働いたことを明らかにした。
また、VOC分解フィルター作製のための検討において、用いる界面活性剤の種類、量、攪拌時間の際により、種々の気孔構造をもった多孔質HApフィルターを作製できることを明らかにした。特に成形体時における機械強度の向上にセルロースナノファイバー添加が有用であり、界面活性剤が十分量存在する場合、添加したCNFとの相互作用により保持する気孔の構造が変化し、これまでに例のない特異な構造を持つ多孔質セラミックスの作製が可能であることが分かった。界面活性剤とCNFの相互作用については、形成する気孔の量、分布状態、形状に大きく寄与することが本研究の結果から明らかになったが、VOC分解特性あるいは空隙制御に影響するため、製造時においては留意する必要があると考えられる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] EMPA(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      EMPA
  • [Int'l Joint Research] Dumlupinar University(トルコ)

    • Country Name
      TURKEY
    • Counterpart Institution
      Dumlupinar University
  • [Int'l Joint Research] Ankara Yildirim Beyazit Unitersity(トルコ)

    • Country Name
      TURKEY
    • Counterpart Institution
      Ankara Yildirim Beyazit Unitersity
  • [Journal Article] A novel single-mode microwave assisted synthesis of metal oxide as visible-light photocatalyst2019

    • Author(s)
      Kunihiko Kato, Sébastien Vaucher, Patrik Hoffmann, Yunzi Xin, and Takashi Shirai
    • Journal Title

      Materials Letters

      Volume: 15 Pages: 125-128

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.09.132

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Surface modification of fly ash by mechano-chemical treatment2019

    • Author(s)
      Kunihiko Kato, Yunzi Xin, Takahashi Hitomi, and Takashi Shirai
    • Journal Title

      Ceramics International

      Volume: 45 Pages: 849-853

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.09.254

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oxidative decomposition of volatile organic compounds on hydroxyapatite with oriented crystal structures2019

    • Author(s)
      Yunzi Xin, Hiromichi Ikeuchi, Jeongsoo Hong, Harumitsu Nishikawa and Takashi Shirai
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 127 Pages: 263-266

    • DOI

      https://doi.org/10.2109/jcersj2.18185

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural-Controlled Synthesis of Highly Efficient Visible Light TiO2 Photocatalyst via One-Step Single-Mode Microwave Assisted Reaction2019

    • Author(s)
      Kunihiko Kato, Yunzi Xin and Takashi Shirai
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 9 Pages: 4900

    • DOI

      10.1038/s41598-019-41465-x.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Porous Hydroxyapatite with Controlled Pore Structure Fabricated via Gel-Casting and Its Application as VOC Decomposition Filter2019

    • Author(s)
      Yunzi Xin, Daisuke Asai, Takashi Shirai
    • Organizer
      The 20th International Symposium on Eco-Materials Processing and Design
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structual-Controlled Synthesis of Hydroxyapatite via Hexamethylentetramine As pH Adjustor2019

    • Author(s)
      Yuri Ando, Yunzi Xin, Takashi Shirai
    • Organizer
      The 20th International Symposium on Eco-Materials Processing and Design
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] VOC decomposition on A HAp/TiO2 composite synthesized by Sol-Gel Process2019

    • Author(s)
      Fumiaki Kobayashi, Yunzi Xin, Takashi Shirai
    • Organizer
      The 20th International Symposium on Eco-Materials Processing and Design
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of Excess Energy through Ball Milling Process on Surface Hydration Behavior of Ceramic Powder2019

    • Author(s)
      Wakako Shimizu, Yunzi Xin, Hien Huu Nguyen, Takashi Shirai,
    • Organizer
      The 20th International Symposium on Eco-Materials Processing and Design
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヘキサメチレンテトラミンの熱分解による水酸化アパタイトの合成2018

    • Author(s)
      安藤 友里, 辛 韵子, 本田 銀煕, 白井 孝
    • Organizer
      粉体工学会2018年度春期研究発表会
  • [Presentation] ゾルゲル法によるHAp/TiO2の複合粒子の合成とその応用2018

    • Author(s)
      小林 史明, 辛 韵子, 本田 銀煕, 西川 治光, 白井 孝
    • Organizer
      粉体工学会2018年度春期研究発表会
  • [Presentation] Controlling of pore structure of porous ceramics fabricated by gel-casting method2018

    • Author(s)
      Yunzi Xin, Daisuke Asai, Jeongsoo Hong, Takashi Shirai
    • Organizer
      CIMTEC2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] CNFによる多孔質の気孔構造制御および断熱性向上技術の検討2018

    • Author(s)
      辛 韵子, 文 明, 舟橋 由晃, 白井 孝
    • Organizer
      バイオマス利用技術研究発表会
  • [Presentation] 水酸化アパタイトの粒子形態に及ぼすpH調整剤の影響2018

    • Author(s)
      安藤 友里, 本田 銀煕, 辛 韵子, 白井 孝
    • Organizer
      日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
  • [Presentation] 異なる合成法によるHAp/TiO2複合粒子の合成とその形態制御2018

    • Author(s)
      小林 史明, 辛 韵子, 西川 治光, 白井 孝
    • Organizer
      日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
  • [Presentation] 界面反応場を利用した機能性材料の創製とその応用2018

    • Author(s)
      白井 孝
    • Organizer
      第 18 回 五セラミックス研究機関 (東工大-名工大-JFCC-AIST-NIMS) 合同講演会
    • Invited
  • [Presentation] 異なるpH 調整法による水酸化アパタイトの結晶異方性制御2018

    • Author(s)
      安藤 友里,辛 韵子,本田 銀煕,白井 孝
    • Organizer
      第56回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラミスト懇話会
  • [Presentation] HAp/TiO2複合粒子の形態制御とVOCガス分解特性の評価2018

    • Author(s)
      小林 史明,辛 韵子,本田 銀煕,西川 治光,白井 孝
    • Organizer
      第56回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラミスト懇話会

URL: 

Published: 2021-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi