2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25708036
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
藤田 武志 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90363382)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノポーラス金属 / 排ガス触媒 / 透過電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究で、ナノポーラス銅はＣＯ酸化反応にはCuOへ変化して活性であったが、ＮＯ還元反応では反応熱による組織粗大化を原因とする劣化が問題であった。そして、ナノポーラスニッケルはＣＯ酸化反応にあまり活性ではなく、ＮＯ還元反応はＮ２への選択率が低く、活性も低かった。ただ表面が酸化しており、これによって高温でもナノポーラス組織を維持していた。これらの検討で本年度では、前駆合金NiCuMnを出発材料としたナノポーラスCuNiMnO金属複合酸化物が、ＣＯ酸化、ＮＯ還元反応の両方で活性であり、高温度域においても優れた組織安定性を有していることを見出した。触媒反応に誘起されて自律的に微細組織が変化するという特徴があり、これにより高活性で高耐久性のある微細組織へと変化した。400℃，10日間のNO還元反応に耐えることができ、早速電顕で観察したところ、ニッケルマンガン酸化物のナノポーラス構造に銅が複雑に絡み合っている構造となっていた。すなわち、ナノポーラス酸化物の骨格が熱に強いため、ナノ構造を維持できると共に、活性金属の銅が粗大化してもナノポーラス酸化物に内包されている構造となっている。このような構造は「原子ステップ」が表面にたくさん存在すると同時に、活性点として知られる金属と酸化物の異相界面も多くあることになる。次に、ガスアトマイズ法により前駆合金のマイクロ粒子を大量に作ることに成功し、大量に触媒を作製するプロセスを確立した。TOF、比表面積、FT-IRの評価を行うとと共に、NO還元のその場TEM観察を行うことで、その触媒メカニズムを明らかにした。
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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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