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アルミニウムワイヤーを用いる通電型触媒の調整

研究課題

研究課題/領域番号 05453108
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 触媒・化学プロセス
研究機関静岡大学

研究代表者

上野 晃史  静岡大学, 工学部, 教授 (30135420)

研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1994年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1993年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードアルミニウムワイヤー / 陽極酸化 / 多孔性アルミナ / 自己発熱通電型触媒 / ニッケル金属微粒子 / 1-ブテン異性化反応 / 通電型触媒 / アルミニウム / アルミナ薄膜 / 多孔質膜 / 細孔構造 / 微粒子触媒
研究概要

通常の触媒反応では触媒を充填した反応器を外部から加熱して運転する。本研究では陽極酸化で表面層を多孔質アルミナとしたアルミニウムワイヤーを調整し、その細孔内に触媒成分を分散して使用するので、ワイヤーの両端に小電圧を負荷するだけで加熱できる通電型触媒の開発について検討した。研究成果の主なものは以下に示すとうりである。
(1)アルミニウムワイヤー表面の多孔質アルミナ層の制御;陽極酸化時の印加電圧や陽極酸化時間により、細孔の大きさや深さが制御できた。
(2)細孔内への金属微粒子の分散方法の検討;当該研究者がこれまで検討してきた金属アルコキシド溶液を用い、含浸法によりニッケル金属微粒子を細孔内に分散できた。分散した金属の量はアルミナの2%である。
(3)通電型触媒としての加熱性能の評価;ワイヤーの両端に負荷する電圧を変えることにより、500℃以下の温度にまで自由に加熱できた。また必要な温度に到達するのに要する時間は1分以内であり、昇温特性にも優れた性能を有していることが判明した。但しAlの融点以下が限界。
(4)通電触媒としての触媒性能の評価;閉鎖循環型反応装置にニッケルを分散したワイヤー触媒を設置し、140〜300℃の範囲で1-ブテンの水素化反応を行った。反応に要する活性化エネルギーは通常の担特ニッケル触媒と同じであり、ワイヤー触媒としての性能が評価できた。
本触媒の特徴の一ツは昇温速度が早いことにある。この点を利用して自動車コールドスタート排ガスに応用するべく、ワイヤーに分散する触媒種の検討も併せて行った。その中特に酸化セリウムの役割りについては詳しく検討した。また、もう一ツの特徴は反応ガスと触媒の温度を独立して設定できることであり、水素化や脱水素反応への適用についての準備も併せて検討した。特にエチルベンゼンの脱水素反応については、反応器や触媒の現状と問題点について検討を行った。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] N.Ohji 他: "Application of Anodically Oxidized Aluminium Wire to an Electrically Temperoture-Controlled Catalyst" Chemistry Letters. 973-976 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohji 他: "Nickel incorporated into Anodic Porous Alumina formed on an Aluminium Wire" J.Chem.Soc.Faraday Trans.1. 90. 1279-1284 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Haneda 他: "Catalytic and Thermal Behavior of Cerium Oxide Supported on SiO_2 and Al_2O_3" Bull.Chem.Soc.Japan. 67. 2617-2620 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sato 他: "Photochemical diodes of a TiO_2 film prepared by a sol-gel method" Catalysis Letters. 26. 141-147 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野 晃史: "「複合化の科学と技術」--触媒の材料設計--" セラミックス. 29. 691-698 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮越 昭彦 他: "「エチルベンゼンの脱水素プロセス」" 化学工業. 58. 872-877 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 水嶋 生智 他: "「アルコキシド法により調整したシリカ担持ロジゥム触媒のキャラクタリゼーションとエチレンの気相ヒドロホルミル化反応におけるロジゥムの粒子効果」" 日本化学会誌. 31-38 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohji, et al.: ""Application of Anodically Oxidized Aluminium Wire to an Electrically Temperature-Controlled Catalyst"" Chemistry Letters. 1994. 973-976

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohji, et al.: ""Nickel incorporated into Anodic Porous Alumina formed on an Aluminium Wire"" J.Chem.Soc., Faraday Trans.1. 90. 1279-1284 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Haneda, et al.: ""Catalytic and Thermal Behavior of Celium Oxide Supported on SiO_2 and Al_2O_3"" Bull.Chem.Soc.Japan. 67. 2617-2620 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sato, et al.: ""Photochemical diodes of a TiO_2 film prepared by a sol-gel method"" Catalsis Letters. 26. 141-147 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Ueno: ""Science and Technology of Complex Materials-Design of Catalyst" (in Japanese)" Ceramics. 29. 691-698 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Miyakoshi and A.Ueno: ""Dehydrogenation Process of Ethylbenzene to Stirene" (in Japanese)" Chemical Industry. 58. 872-877 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Mizushima et al.: "Characterization of Rh/SiO_2 Catalyst prepared by Alkoxide Method and its Size Effects of Rh upon Ethylene Hydro-Folmylation in gas phase". Nihon-Kagaku-Kaishi, 31-38 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Ohji: "Application of Anodically Oxidized Aluminium Wire to an Electrically Temperature-controlled Catalyst" Chem.Lett.973-976 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohji: "Nickel incorporated into Anodic Porous Alumina formed on an Aluminium Wire" J.Chem.Soc.Faraday Trans.1. 90. 1279-1284 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Haneda: "Catalytic and Thermal Behavior of Cerium Oxide Supported on SiO_2 and Al_2O_3" Bull.Chem.Soc.Jpn. 67. 2617-2620 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sato: "Biochemical diodes of a TiO_2 film prepared by a sol-gel method" Catalysis Letters. 26. 141-147 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 上野晃史: "「複合化の科学と技術」--触媒の材料設計--" セラミックス. 29. 691-698 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 宮越昭彦: "「エチルベンゼンの脱水素プロセス」" 化学工業. 58. 872-877 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 水嶋生智: "「アルコキシド法により調製したシリカ担持ロジウム触媒のキャラクタリゼーションとエチレンの気相ヒドロホルミル化反応におけるロジウムの粒子径効果」" 日本化学会誌. 31-38 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Haneda: "Structural Characterization and Catalytic Behavior of Al_2O_3-supported Cerium Oxides" Bull.Chem.Soc.Japan. 66. 1279-1288 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ohji: "Ni Incorporated into Anodic Porous Alumina Formed on an Aluminium Wire" JCS Faraday Trans.(in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 上野晃史、他 編集: "金属アルコキシドを用いる触媒調製" アイピーシー出版, 500 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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