2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of Catalyst for CO2-to-Methanol Hydrogenation Prepared by Flame Spray Pyrolysis
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18K04838
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
多田 昌平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (60769941)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤原 翔 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70816628)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 火炎噴霧熱分解法 / 銅触媒 / ジルコニア / 二酸化炭素 / メタノール / 水素化 / 高担持 / ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度は、FSP法によりCuO/ZrO2を調製する際の前駆体流量を1-10mL/minまで変化させその影響について検討した。CuO担持量は、前年度の検討で商用のCuO/ZnO/Al2O3触媒よりも高いメタノール収率とメタノール選択性を示した、65wt%で一定とした。前駆体流量が比較的小さい条件（< 3 mL/min）では、CuO/ZrO2粒子が火炎中に滞留する時間が短くなり、CuOが非晶質することがXRDとXANESにより確認された。また前駆体流量の減少(2-10 mL/min)により、ZrO2粒径が徐々に減少し、流量が1 mL/minの条件ではZrO2が非晶質化した。この非晶質ZrO2粒子は、反応試験前の前処理（5%H2-Ar, 300℃）後も一部が非晶質のまま存在し、メタノール選択性向上に寄与していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
商業触媒よりも高い活性・選択性を有する触媒の開発に成功し、さらなる活性化向上の触媒設計指針（ZrO2の非晶質化）を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
FSP法により調製したCu/ZrO2触媒において、ZrO2の非晶質化がメタノール選択性向上に有効である。そこで、非晶質ZrO2の生成や安定化を促進する第三成分を添加する。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響で年度末に自由に実験が実施できなかった。
研究代表者が令和2年4月に異動したため、R1年度まで使用していた装置は移設した。そこで、R2年度にあらためて装置を改修し、最終年度の研究につなげる。
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[Presentation] GREEN20192019
Author(s)
Shiori Nakajima, Kazumasa Oshima, Shohei Tada, Ryuji Kikuchi, Minoru Sohmiya, Shigeo Satokawa
Organizer
Direct dimethyl ether synthesis from CO2 hydrogenation over Cu/ZrO2 and zeolite mixed catalyst
Int'l Joint Research
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