2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Environmental Catalysts using Topotactic Transformation
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19H02514
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
細川 三郎 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (90456806)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 環境触媒 / ペロブスカイト構造 / 酸素貯蔵材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では遷移金属複合酸化物のトポタクティックな酸素吸蔵・放出特性および構造情報を高効率に活用することを試み，高い活性と熱的・化学的安定性を併せ持つ新規環境触媒材料の開発を目指している．具体的には，新規自動車触媒の創製を目指した内容であり，ガソリンエンジン車およびディーゼルエンジン車，それぞれに対応した触媒材料の開発を進めている．
ガソリンエンジン車用触媒材料への遷移金属複合酸化物の応用では，Ca-Al-Mn系複合酸化物を触媒担体に用いたPd触媒が優れたNO還元活性を示すことを見出した．本触媒では，高温水素還元処理することによりPd金属とCaO-MnO固溶体がエピタキシャル接合し，NO還元に有効な表面構造が露出することを明かにした．また，Sr-Ti系複合酸化物にCoを添加することで，トポタクティックな酸素吸蔵放出能を示すことも見出した．Co添加型Sr-Ti系複合酸化物を触媒担体としたPd触媒は，既存のPd/CeO2-ZrO2触媒に比べ酸素濃度変動雰囲気下において高い排ガス浄化効率を示すことも明らかにした．
ディーゼルエンジン車用のNOx吸蔵材料として有効なSr-Fe系複合酸化物では，複合酸化物中の格子酸素によるNO酸化を経て，NOx種が吸蔵される．ところが，本材料の場合は，NO酸化過程において300℃程度の温度が必要であった．ところが，Mnを添加したSr-Ti系複合酸化物をNOx吸蔵材料として適用したところ，NOの酸化を伴わず，50℃という低温で多量のNO分子が吸蔵できることを見出した．なお，Mn添加型Sr-Ti系複合酸化物はH2O，CO2，SO2が共存した条件においても優れたNOx吸蔵能を示すことも明らかにした．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
