2019 Fiscal Year Annual Research Report
ラネー合金単結晶を用いた選択溶出過程の検証とナノ・バルクハイブリット触媒の創製
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18H01783
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
亀岡 聡 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (60312823)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野澤 和生 鹿児島大学, 理工学域理学系, 准教授 (00448763)
蔡 安邦 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90225681)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ラネー触媒 / ラネー合金 / 単結晶 / リーチング / ナノ・バルクハイブリット触媒 / 金属間化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラネー金属触媒は、極めて高い触媒能を有するバルク型金属触媒としてよく知られている。その製法は触媒活性金属Xを含むAl基二元ラネー合金（Al-X; X= Ni, Co, Cuなど）からアルカリ水溶液中でAlをリーチング（選択的溶出）させる極めて単純なものであるが、バルク型の金属触媒として実に画期的なものである。しかし、これまでのラネー触媒の多くは単一金属系であるため触媒材料としてその安定性や高機能化の面で限界があり、この分野の触媒研究はあまり進展してこなかった。
そこで、本研究では、触媒化学と金属材料科学（結晶・構造、組織、腐食特性など）の観点からラネー合金の単結晶を用いて選択溶出過程を検証しそのバルク型金属触媒における特異な活性発現起源を学理的に理解するとともにさらにAl基三元系ラネー合金（Al-X-Y）へ発展させ全く新しいナノ・バルクハイブリット触媒材料を創製することを目的とした。
本年度は、これまで行ってきたフラックス法を用いた単結晶作製に加え、多結晶体（ただし数μmグレインサイズ）の作製条件も種々検討した。特に、進展した点は、多結晶体であっても熱処理を施すことでグレインサイズをある程度制御（～μm）できることがわかり、単結晶体を用いた場合とほぼ同等の情報が得られることがわかった点である。それにより、試料作製や試料のキャラクタリゼーションがしやすくなった。また、作製した各種試料に対して、CO酸化特性を調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
単結晶試料および多結晶体（ただし数μmグレインサイズ）の作製条件を種々検討した。その結果、多結晶体であっても熱処理を工夫することでグレインサイズをある程度制御（～μm）することができ、単結晶体を用いた場合とほぼ同等の情報が得られることを見出した。これにより、試料作製や試料のキャラクタリゼーションがしやすくなった（従来の方法も適用できる）。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、単結晶およびグレインサイズを制御した良質な試料を作製し、各試料の結晶面・結晶方位観察と選択溶出特性（溶出速度とポーラス形態）などを調べる。中でも、試料表面の結晶方位観察のために新たに電子線後方散乱回折法（Electron Backscatter Diffraction: EBSD）を用い、FE-SEMと対応させながら試料表面の組織観察を行う予定である。特に、大きなグレインサイズの集合体中に存在する様々な結晶方位を有する結晶面がリーチング処理によりどのように形態変化するかを直接観察し組織変化を検証する。
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Research Products
(16 results)
