2006 Fiscal Year Annual Research Report
廃2次電池からの高効率メタン改質触媒抽出による低温作動SOFC電極の低コスト開発
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17350101
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
三宅 通博 岡山大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (30143960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 元秀 岡山大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (80222305)
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| Keywords | 廃棄物再資源化 / ニッケル水素2次電池 / 環境材料 / 触媒 / メタン改質 / ニッケル / 燃料電池 |
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| Research Abstract |
平成18年度の研究実施計画に沿って、ニッケル水素2次電池系廃棄物からの高効率メタンドライリフォーミング触媒の開発を行った。
酸およびアルカリ処理を施すことにより廃棄物から単相の酸化ニッケル系化合物を分離・合成した。得られた試料の触媒性能を780℃で、メタン/二酸化炭素/アルゴン=10/10/80、50/50/0 ml/minの原料ガスを用いて、試薬の酸化ニッケルと比較検討した。その結果、両試料ともは、原料ガス濃度の増加と共に、メタン転化率が低下したが、廃棄物から分離・合成した試料の方が格段に優れた触媒性能を示した。特に、50/50/0 ml/minの原料ガスに対して、特異なメタン転化挙動を示した。すなわち、メタン転化率は反応開始後約4時間までは低下したが、その後増加に転じ、24時間以後ほぼ一定(約92%)となった。この挙動を種々の角度から検討した結果、副反応により析出する炭素は触媒性能を劣化させると言われているが、廃棄物から分離・合成した試料を用いた場合には、析出する炭素が還元されたニッケル金属粒子を微粒化し、さらにニッケル微粒子の支持体としての役割を担い、高い触媒活性の維持に貢献していることが判明した。
廃棄物から分離合成した試料をSOFC電極部材に使用するには、炭素の析出は好ましくないので、炭素の析出を抑え、しかも役割を保持できる反応条件を更に検討した。その結果、反応開始4時間後にメタン濃度を下げ、二酸化炭素濃度を上げることが効果的であることが分かった。
以上の結果を基に、廃棄物から分離・合成した試料を用いて、現在SOFC電極の作製法、例えば電極材料への添加割合、成型法等を検討している。
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