2021 Fiscal Year Annual Research Report
CFRP熱分解ガス中の有害物除去を指向した含酸素芳香族の低温改質用触媒の開発
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19K20484
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
大島 一真 九州大学, 工学研究院, 助教 (60734275)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 炭素繊維強化プラスチック / 有害物除去 / 熱分解リサイクル / フェノール水蒸気改質 / ペロブスカイト型酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)のリサイクル促進を目的として、熱分解時に発生する含酸素芳香族の除去および有価物回収について検討を行った。需要が急増するCFRPのリサイクルに熱分解法は有効であるが、リサイクルする炭素繊維の損傷を抑制するために比較的低温で熱分解を行う必要があり、そのために有害な含酸素芳香族を含む不完全物分解物が排出されることが問題となっていた。
本課題ではまず、重質な不完全分解物の軽質化を目的として、ゼオライト触媒によるクラッキングに着手した。その中でBEA型ゼオライトが有効であり、外部からの熱供給のない熱分解温度以下で作用することを見出した。さらに分解メカニズムを検討することで、有価物であるフェノールに選択的に転換できることを明らかにした。
次にフェノールからの更なる有効活用法として、クリーンな物質である水素に転換するための水蒸気改質にも着手した。その中でニッケル触媒にアルカリ土類金属を修飾することで、反応が促進されることを見出した。特にストロンチウムをニッケルより前に修飾することが有効であることがわかった。
さらにCFRP熱分解時に損傷した炭素繊維の有効活用法として、炭素繊維をテンプレートに用いた材料合成も着手した。炭素繊維径と粒子状物質(PM)の大きさが類似していることに着目し、PM燃焼触媒となる中空形状を有するペロブスカイト合成を行った。中空形状が触媒とPMの接触性を向上させることで、一般的な粉末状ペロブスカイト触媒よりも効率的にPM燃焼が進行することを見出した。
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Research Products
(2 results)
