2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of oxidation catalyst using precious group metal species as promoter
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16H04567
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田中 庸裕 京都大学, 工学研究科, 教授 (70201621)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 燃焼触媒 / 自動車触媒 / 貴金属触媒 / 酸素貯蔵材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自動車や塗料工場などから排出される炭化水素類やCOの触媒燃焼反応に対して，低温域での飛躍的な活性向上が望まれている．そこで，本研究では，貴金属と遷移金属酸化物から成る触媒に着目し，遷移金属酸化物がもつ触媒機能を極微量の貴金属元素添加により飛躍的に増幅させることを検討した．代表的な成果としては次の三点である．
（1）高い酸化能を有するMn修飾六方晶YbFeO3（Mn-YbFeO3）に極微量の貴金属種(PdやRu)を担持した触媒がCO酸化およびC3H6燃焼に対して極めて高い活性を示し，それらの触媒活性は高表面積Al2O3担持貴金属触媒より優れていた．いずれの場合も，ごく微量の貴金属種がCOおよびC3H6の吸着を促進させ，Mn-YbFeO3の高い酸化能を効果的に引き出していることを明らかにした．(2)当研究室が開発した高い酸素貯蔵能を有するSr3(Fe0.8Ni0.2)2O7にPdを担持した触媒は自動車排ガス浄化触媒として有効に作用することを見出した．本材料では，担体上のPd種がNO還元を促進させることで，触媒反応に有効に作用する固体内酸素欠陥サイト数が飛躍的に増大することを明らかにした．(3)優れた酸素貯蔵能を示すCa2AlMnO5+dを自動車触媒の担体として用いることでPd/Al2O3触媒では達成することが出来ない触媒活性を引き出すことにも成功した．
従来まで，Pd等の貴金属種が反応基質の吸着や活性化等の触媒作用を一手に担っていたため，触媒担体の設計としては貴金属種の凝集を防ぐという機能に着目されてきた．しかし，本研究では，高い酸化還元能を有する担体が苦手とする機能（基質吸着能等）を貴金属種で補うことに成功し，触媒全体の活性が飛躍的に向上することを明らかにした．
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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