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ナノ構造を制御した環境浄化触媒の自動車排ガス浄化およびVOC燃焼への応用

Research Project

Project/Area Number 13J06524
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Environmental technology/Environmental materials
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

神内 直人  大阪大学, 産業科学研究所, 助教

Project Period (FY) 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords環境浄化触媒 / 自動車排ガス浄化 / 酸化物担持貴金属触媒 / CO酸化反応 / 金属-担体間相互作用 / 白金触媒 / セリアジルコニア / 酸素貯蔵能
Research Abstract

人体に有害な一酸化炭素(CO)の無害化には担持貴金属触媒が有効であるが、資源的およびコスト的制約から貴金属成分やレアアースの使用量低減が必要である。そこで本研究課題では、ナノ構造制御により白金とセリウムの使用量を低減化した触媒を開発し、自動車排ガスに含まれる一酸化炭素の浄化や揮発性有機化合物(VOC)の燃焼反応へ応用することを目的とした。
セリウム含有量が25%のセリアジルコニア固溶体を共沈法により調製し、白金溶液を含浸することでセリアジルコニア担持白金触媒(Pt/Ce_<0.25>Zr_<0.75>O_x)を得た。白金の高分散担持および使用量低減化のために、白金担持量は0.001wt. %, 0.01wt. %, 0.1wt. %, 1.0wt. %とした。また、熱処理が触媒活性に与える影響を調べる為に、焼成温度は800度と1,000度の2種類とした。白金ナノ粒子の分散度を測定した結果、白金担持量が少ないほど高分散状態で存在していた。特に0.001wt. %Pt/Ce_<0.25>Zr_<0.75>O_x触媒では原子状で高分散担持されていることが示唆された。次に、CO酸化反応における触媒活性を調べた結果、白金担持量の低下に伴い活性は低くなるが、1,000度で焼成した0.001wt. %ePt/Ce_<0.25>Zr_<0.75>O_x触媒でも400度以下で100%の転化率を達成した。また、全ての触媒においてセリアジルコニア担体に由来する約0.4mmo119の酸素貯蔵能(OSC)を有することが確認された。
以上のように、白金およびセリウム含有量が少ないPt/Ce_<0.25>Zr_<0.75>O_x触媒においても、白金ナノ粒子の高分散状態の維持およびセリアジルコニア担体の酸素貯蔵能により、高いCO浄化率を達成できることを見出した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(1 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Enhancement of OSC property of Zr rich ceria-zirconia by loading a small amount of platinum2014

    • Author(s)
      Naoto Kamiuchi, Masaaki Haneda, Masakuni Ozawa
    • Journal Title

      Catalysis Today

      Volume: (印刷中) Pages: 179-184

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2013.10.044

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enhancement of OSC property of ceria-zirconia by a small amount of platinum loadings2013

    • Author(s)
      Naoto Kamiuchi, Masaaki Haneda, Masakuni Ozawa
    • Organizer
      XIth European Congress on Catalysis
    • Place of Presentation
      Convention Center, (Lyon, France)
    • Year and Date
      2013-09-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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