2016 Fiscal Year Annual Research Report
Low temperature activation mechanism of plasma-catalysis and its applications
| Project/Area Number |
26400539
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
金 賢夏 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境管理研究部門, 主任研究員 (20356893)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺本 慶之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境管理研究部門, 主任研究員 (00635328)
尾形 敦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 環境管理研究部門, 研究副部門長 (70356690)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 低温プラズマ / 触媒 / VOC分解 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、触媒、吸着、低温プラズマの相補的融合における相互作用のメカニズムを解明し、革新的化学反応分野の開拓とプラズマ化学の高度利用技術の確立を目指す。具体的には、プラズマによる触媒の低温活性化メカニズムを解明することで反応活性と選択性に優れた革新的化学反応の基盤技術を確立し、「水素の長距離輸送に適した低温燃料改質」、「大気及び水中の汚染物質除去の高度化と省エネルギー化」、「脱貴金属の低温触媒技術の体系化」等の多様な応用分野へ波及効果をもたらす高度利用へ展開する。この基盤研究は、単なる分野横断的な技術の結合に留まらず、プラズマ技術の高度化、メカニズム解明による新規の高効率低温反応場の確立など、プラズマ化学、触媒反応、次世代エネルギー、環境浄化など基礎から応用に至る科学的基盤の確立を目的とする。
これまでプラズマと触媒の相互作用解明の一環として、触媒表面を走るサーフェスストリマの詳細について高感度ICCDカメラを用いた詳細な観察を行ってきた。その結果、気相のストリマと同様に触媒表面でも1次ストリマと2次ストリマが形成されることを世界に先駆けて明らかにした。特に、触媒表面では2次ストリマが出現する電圧閾値が存在すること、また、ストリマの進展速度が2次では印加電圧に依存せずほぼ一定な値を示すことを明らかにした。活性金属の担持によりストリマ進展が速くなることを明らかにした。今年度では、モデル反応の一つとしてルテニウム触媒を用いたアンモニア合成を行い、パルス電圧の印加が交流より3倍高い収率を示すことを明らかにした。触媒担体の種類がサーフェスストリマに及ぼす影響も検討し、アルミナ系おり酸化チタンの方が1次、２次ストリーマ共に進展しやすいことを明らかにした。
|
