2015 Fiscal Year Annual Research Report
含酸素化合物の利用を目指した燃料変換触媒材料の開発
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25289288
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
江口 浩一 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00168775)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松井 敏明 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90378802)
室山 広樹 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40542105)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 燃料電池 / エタノール水蒸気改質 / 改質触媒 / 電極触媒 / 低級アルコール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ni(Al0.25Fe0.75)2O4触媒を用いたエタノール水蒸気改質について、600℃再活性化処理後に触媒の改質性能が向上した。そこで、焼成後と再活性化処理後の触媒の還元特性を調べた。その結果、再生処理により、わずかに還元性が向上していることが確認された。これらの触媒について結晶相の変化を調べたところ、耐久試験における一部のNi成分の金属Niへの変化とスピネル構造の維持が認められた。また再生処理により金属Niの大部分が再びスピネル相に取り込まれることが確認できた。再生処理温度の影響を調べるために、耐久試験後に300、600、900℃で再生処理を行い、再度、触媒の活性を評価した。その結果、低温で処理した場合、速い劣化が観察された。これは再生処理が低温の場合、活性種である金属Niが完全にスピネル構造中に戻りきらず、炭素析出反応を促進したためだと考えられる。900℃処理後の触媒は600℃処理の場合と同じような挙動を示した。
塩基性条件におけるPt電極上でのメタノールの電気化学的酸化挙動について、ATR-IR測定を利用して反応中間体の同定を目指した。0.1 Vから、1800 cm-1、2000 cm-1付近に、ギ酸種のC=O伸縮振動に由来する吸収ピークが確認できた。さらに電位を大きくすると、この波数領域の吸収ピークの高波数シフトが確認できた。この高波数シフトはギ酸種でもCO種でもない反応中間体の生成に起因することが示唆された。この種は分子の結合状態からC-O間の結合に二重結合性を持つ分子であると推測された。さらに、重水素置換条件での測定により、この反応中間体には水素原子が関与していることも明らかとなった。これらの結果から、塩基性条件下におけるメタノール酸化の反応中間体はHxCHOで示されるアルデヒド種であることが示唆された。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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