2021 Fiscal Year Research-status Report
ディーゼル微粒子フィルターへのPM堆積と低温酸化(ミクロ－マクロ)の研究
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20K04325
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 真季 名古屋大学, 工学研究科化学システム工学専攻, 特任講師 (70708510)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | DPF / GPF / PM堆積 / PM酸化 / PM酸化触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在までにPM酸化用触媒は種々検討されているが，触媒内蔵DPFの設計指針に関して， PM堆積のマクロな観点から，PM燃焼時の触媒による低温酸化はCeO2系材料中の活性な酸素が活躍するミクロな観点を結びつけた研究はこれまでにない．PM燃焼触媒付DPFの構造最適化手法の開発を行うには，PM堆積とDPF内のPM燃焼触媒担持位置の関係を明らかにする必要がある．以上よりPM燃焼触媒を担持したフィルターの構造最適化手法の構築を行うためにディーゼル微粒子フィルターのミクロからマクロレベルのPM堆積と低温酸化現象解明を以下の順序で行う．
1.堆積と酸化の現象解明
2.堆積と酸化のモデル構築
3.2.のモデルを用いた構造最適化
2021年度は2020年度に構築したモデルの改良を行った． その結果、DPFのみならずガソリンエンジン用のフィルタ，ガソリン微粒子フィルター(GPF)のWLTC運転試験モードを模擬した数値計算を行った． その結果，GPFに流入する排ガスの条件が複雑に変動した場合のPM堆積酸化挙動を研究し，触媒性能評価および触媒活性依存を示唆した(学術論文にて報告済み)．さらに，多くの先行研究によって性能評価されている粒子状触媒の結果を用いてDPF上触媒への触媒性能変換モデルの構築と実験によるモデルの妥当性を検討した． その結果，粒子状触媒をDPF上に用いる場合，活性化エネルギーは同様であるが，頻度因子が小さくなることを示唆した(学術論文を投稿中)．さらに，フィルターに触媒を担持した場合の圧力損失への影響やフィルター壁面細孔の影響などを調査し学会にて報告をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画書の順番通りではないが、当初の予定通り研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画のPM燃焼触媒を担持したフィルターの構造最適化手法の構築を行うためにディーゼル微粒子フィルターのミクロからマクロレベルのPM堆積と低温酸化現
象解明を以下の順序で行う．
1.堆積と酸化の現象解明
2.堆積と酸化のモデル構築
3.2.のモデルを用いた構造最適化
2022年度は、1の堆積、酸化の現象解明を詳細に調査し、3のフィルターの構造最適化を行う。
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Research Products
(4 results)
