2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Novel Environmental Catalysts with Excellent Oxidation Activity for Air Pollutants
| Project/Area Number |
18K18215
|
|---|
| Research Institution | Kobe City College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
安田 佳祐 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50707932)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 環境触媒 / 完全燃焼 / 酢酸エチル / 酸素貯蔵放出 / 水酸化物共沈法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
人体や環境に悪影響を及ぼす揮発性有機化合物などの大気汚染物質を、高価な貴金属を全く使用せずに低温で浄化することができる新規な環境触媒の開発を目的としている。本年度は、Mn酸化物にCeを添加することによって酢酸エチル燃焼活性が向上したMn-Ce系触媒の焼成温度の検討を行った。焼成温度を350～600℃に変化させた触媒を調製したところ、焼成温度が低下するに伴って触媒の比表面積が増大することにより、酢酸エチル完全燃焼温度が低下した。350℃で焼成した触媒が酢酸エチルに対して最も高活性を示し、その完全燃焼温度は170℃であった。このMn-Ce系触媒について、170℃の耐久性試験を行ったところ、160時間の試験を行った後も170℃における酢酸エチル転化率は100%であり、Mn-Ce系触媒が高い酸化活性を維持していることが明らかとなった。
さらに、触媒の調製方法を検討したところ、水酸化物共沈法で調製したMn-Ce系触媒がクエン酸錯体法で調製した触媒や既報のPt系触媒よりも高い酸化活性を示し、160℃での酢酸エチル完全燃焼を実現した。水酸化物共沈法で調製した触媒は、クエン酸錯体で調製した触媒よりも比表面積が大きく、酸素放出ピークが低温側へシフトすることが分かった。これらのことから、触媒の比表面積および酸素放出特性が酢酸エチル燃焼活性に大きく寄与していることが示唆された。
本研究期間を通して、遷移金属酸化物や希土類酸化物を中心とした貴金属フリー触媒を調製し、その酢酸エチル燃焼活性、比表面積、酸素放出特性、長期安定性などを評価した。触媒の組成や調製条件を最適化したところ、従来のPt系触媒よりも高活性かつ優れた耐久性を有する新規な貴金属フリー環境触媒の開発に成功した。
|
