連続短周期パルス法(TAP)による新規酸素吸蔵ー放出材料の開発

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20656133
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 西口 宏泰 Oita University, 工学部, 助教 (10274739)
• Keywords: 酸素吸蔵材 / 酸化セリウム / プラセオジム添加セリア / 酸素吸蔵-放出材料 / 連続短周期パルス法

Research Abstract

(1)PrドープCeO_2の酸素吸蔵能の評価とその添加効果の解明
CeO_2およびプラセオジウム添加セリア(Ce_0.9-Pr-0.1O_2),とそれらにPt-Rhを担持したPt-Rh/CeO_2,Pt-Rh/Ce-PrはCe,Pr硝酸塩のアンモニアによる沈殿(共沈法)により調製した。TAPシステムはバルブタイミング可変可能な4基の電磁パルスバルブを持ち、検出系に四重極質量分析器を用いた自作の装置を用いて内径4mmの石英製のリアクターに32-60メッシュ(250-500μm)に整粒した触媒を50〜100mg充填した。この試料に酸素及びCO(CO,H_2,CO_2)短周期パルスを導入し、流出する反応生成物を質量分析器で追跡した。パルス量はCO0.6〜12×10^-5mol/pulse,O_2 0.5〜10x10^-5mol/pulseとする。測定温度は室温〜500℃で酸素吸蔵能、吸蔵速度についてパルス量、パルスプログラムを変化させて評価を行った。各O、COパルスガス導入時の減衰プロファイルを解析し、吸蔵速度の評価を行い、共沈法で調製したセリアにPrを複合化したセリウムープラセオジム複合酸化物が優れたOSC能を有することを見いだし、かつ、CeO_2格子中にPrをドープすることにより極短時間内(ミリ秒)で酸素吸蔵・放出速度が増大することを見いだした。
(2)短周期連続交互パルス導入による材料の酸素吸蔵-放出速度の評価
Ce-Pr系複合酸化物にO_2-CO短周期連続交互パルスを導入し、リーチ リーンの短いサイクル時での酸素吸蔵-
放出過程について検討し、繰り返しパルスの際も効率よく酸素の吸蔵-放出を行えることを見出した。