2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19560774
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
許 亜 National Institute for Materials Science, 燃料電池材料センター, 主幹研究員 (00370304)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
出村 雅彦 独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, 主任研究員 (10354177)
平野 敏幸 独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, NIMS特別研究員 (90354183)
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| Keywords | 金属間化合物 / 水素製造触媒 / 化学表面処理 / メタンの水蒸気改質 / Ni_3Al箔 |
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| Research Abstract |
優れた耐熱箔材料であるNi_3Al基金属間化合物箔は水素製造反応に触媒活性を示し、貴金属不要の水素製造用高温マイクロリアクターへの応用が期待できる。本研究では、Ni_3Al基金属間化合物箔の水素製造用の触媒特性を向上させる指針の確立を目指す。具体的には、複相箔のナノ組織化と酸・アルカリによる表面処理の2つの手法を用い、Ni_3Al基複相箔の表面に高活性のNi微粒子が分散したナノ組織構造を創製する。主な結果、強冷間圧延で作製したNi_3Al(γ')とNi固溶体(γ)の微細2相組織箔を用いて、酸処理によりγ'相を選択的に溶出し、比表面積が増大することができた。さらに、酸処理した箔をアルカリ処理し、表面層のAlを選択的溶出し、表面にNiリッチ化することができた。このように酸、アルカリ2段処理した箔触媒を用いて、メタンの水蒸気改質反応を行った結果、触媒活性は反応時間の増加に伴い自発的に増大することが分かった。箔表面のキャラクタリゼーションにより、化学表面処理の効果及び触媒反応のメカニズムについて考察した。表面化学処理した箔の表面には反応中に活性なNi微粒子がより多く増加するため、触媒活性が高くなることが分かった。これらの結果から、酸・アルカリによる表面化学処理はNi_3Al/Ni2相箔表面を直接活性化させるだけではなく、反応中に箔表面の自発的活性化することにも寄与することが判明した。また、触媒特性に対する酸、アルカリ処理条件(溶液濃度、処理時間、温度)の影響を調べ、触媒特性の向上には最適な表面処理条件を見出した。本研究の結果から、Ni_3Al基箔は水素製造用高温マイクロリアクターの構造材と触媒の2役を兼ねることが可能であることが明らかになった。
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[Presentation] Surface Characterization of Ni_3Al foil Catalyst by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy2008
Author(s)
Y. Xu, H. Yoshikawa, J. H. Jang, M. Demura, K. Kobayashi, S. Ueda, D. Nomoto, Y. Yamashita, D. M. Wee, T. Hirano
Organizer
The 14^<th> International Congress on Catalysis
Place of Presentation
COEX Convention Center Seoul, Korea
Year and Date
20080713-20080718
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