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ディーゼルエンジン排ガス浄化触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 06558082
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 環境保全
研究機関北海道大学

研究代表者

岩本 正和  北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (10108342)

研究分担者 下田 正敏  日野自動車(株), 技術研究所, 主管(研究開発担当)
向井 恒三郎  日産自動車(株), 中央研究所, 主任研究員
田中 康裕  北海道大学, 触媒化学研究センター, 助手 (90281849)
阿部 孝之  北海道大学, 触媒化学研究センター, 助教授 (90241546)
水野 哲孝  東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (50181904)
研究期間 (年度) 1994 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
13,800千円 (直接経費: 13,800千円)
1996年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1995年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1994年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード環境化学 / 窒素酸化物 / ゼオライト / 酸性雨 / 選択還元 / 銅 / 白金
研究概要

本研究ではNOの炭化水素による選択還元反応の実用化のための基礎研究として、1)基礎データの確立、2)反応機構の解明、さらに3)NO_2生成と選択還元特性について検討した。
1)Pt-ZSM-5は水蒸気、二酸化硫黄共存下でも高いNO還元活性を示すこと、Pt交換率50-100%で最大活性が得られること、実排ガス模擬ガス中での1000時間の耐久試験でも高い耐久性を示すこと、を確認した。
2)Cu-ZSM-5上のNO選択還元反応において、吸着エチレンと気相NO+O_2の反応がで還元が進行すること、共存酸素は活性エチレン量を増加させること、等を明らかにした。また銅イオンの酸化還元挙動についてESRスペクトル、CO吸着種のIRスペクトルによって検討した結果、酸化処理温度及び排気温度により銅イオンの酸化還元特性が大きく変化すること、特に573-723Kでは特異的に変化すること、ESR的に酸化あるいは還元が認められない場合でもCu^+量が大きく変化すること等を認めた。さらに触媒活性点と考えられているCu^+のCO吸着実験から、Cu^+には3種の状態があること、その中で非古典的なモノカルボニル吸着種を与えるCu^+のみが気相CO共存時にジカルボニル種形成能を有すること、担体によりその反応性に違いがあること、を明らかにした。
3)NO酸化過程と生成したNO_2の還元過程を分離するため触媒層を2段にし、その中間で炭化水素を導入する実験(IAR法)を試みた。前段の触媒にはPt系、後段はIn系を用いた場合、IAR法が極めて有効な還元法であることを実証した。

報告書

(4件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (130件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (130件)

  • [文献書誌] N. Mizuno: "Amination of 2-Methylpropene over Proton-Exchanged ZSM-5 Zeolite Catalysts" J. Catal.146. 249-256 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Mizuno: "Synthesis of [PW_9O_<37>{Fe_<3-X>Ni_X(OA_c)_3}]^<(9+X)->(x=predominantly 1) and Oxidation Catalysis by the Catalyst Precursor" J. Mol. Catal.88. L125-L131 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Mizuno: "Highly Selective Epoxidation of Olefins on Mono-Trasition-Metal-Substituted Keggin-Type Heteropolytungstates by Molecular Oxygen in the Presence of Aldehyde" Stud. Sur. Sci. Catal.82. 593-601 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Mori: "Active sites for Isotopic Exchange of Oxygen between Proton-Exchanged ZSM-5 Zeolites and Water" J. Chem. Soc., Chem. Commun.975-976 (1994)

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  • [文献書誌] 張文祥: "破過曲線の解析による金属イオン交換ゼオライト中のNOの有効拡散計数の測定" 日本化学会誌. 8. 748-751 (1994)

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  • [文献書誌] N. Mizuno: "Direct Oxidation of Isobutane into Methacrylic Acid and Methacrolein over Cs_<2.5>Ni_<0.08->substituted H_3PMo_<12>O_<40>" J. Chem. Soc., Chem. Commun.1411-1412 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Mizuno: "Direct Amination of Lower Alkenes with Ammonia over Zeolite Catalysts" Stud. Sur. Sci. Catal.90. 71-76 (1994)

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  • [文献書誌] W. -X. Zhang: "Removal of Nitrogen Monoxide by Pressure Swing Adsorption on Metal Ion-Exchanged Zeolites" Trans. Mat. Res. Soc. Jpn.18A. 401-404 (1994)

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  • [文献書誌] H. Yahiro: "Selective Catalytic Reduction of Nitrogen Monoxide by Hydrocarbon on Platinum-Zeolite" Trans. Mat. Res. Soc. Jpn.18A. 409-412 (1994)

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  • [文献書誌] N. Mizuno: "Enhancement of Catalytic Activity of Cs_<2.5>Ni_<0.08>H_<0.34>PMo_<12>O_<40> by V^<5+>-substitution for Oxidation of Isobutane into Methacrylic Acid" Appl. Catal. A. 118. L1-L4 (1994)

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  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Performance and Durability of Pt-MFI Zeolite Catalyst for Selective Reduction of Nitrogen Monoxide in Actual Diesel Engine Exhaust" Appl. Catal. B. 5. L1-L6 (1994)

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  • [文献書誌] T. K. Chen: "Voltammetry of Adenosine after Electrochemical Treatment of Carbon-Fiber Electrodes" Electroanalysis. 6. 746-751 (1994)

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  • [文献書誌] T. Abe: "Total Inhibition of the Oxygen Reduction Reaction at Au(111) by Copper Adlayers in Sulfuric Acid Solution" Bull. Chem. Soc, Jpn.67. 2075-2078 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 郭建威: "白金ZSM-5触媒のディーゼル排気中NO_X還元特性に関する研究" 自動車技術会論文集. 941. 221-224 (1994)

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  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Time-Resolved FT-IR Study on Isotopic Exchange of Dinitrosyl Species Strongly Adsorbed on a Co-MFI Zeolite" Chem. Lett.729-730 (1995)

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  • [文献書誌] T. Abe: "Non-Silica-Based Mesostructured Materials. 1. Synthesis of Vanadium Oxide-Based Materials" Chem. Mater.7. 1429-1430 (1995)

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  • [文献書誌] T. Abe: "Preparation and Characterization of Fe_2O_3 Nanoparticles in Mesoporous Silicate" J. Chem. Soc., Chem. Commun.1617-1618 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Guo: "NO_X Reduction Characteristics of Pt-ZSM-5 Catalyst with Diesel Engine Exhaust" JSAE Review. 16. 21-25 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W. X. Zhang: "Reversible and Irreversible Adsorption of Nitrogen Monoxide on Cobalt Ion-Exchanged ZSM-5 and Mordenite Zeolites at 273-523 K" J. Chem. Soc., Faraday Trans.91. 767-771 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. K. Shin: "Selective Catalytic Reduction of NO by Ethene in Excess Oxygen over Platinum Ion-Exchanged MFI Zeolites" Catal. Today. 26. 13-21 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Mizuno: "Pronounced Catalytic Activity of Fe_<0.08>Cs_<2.5>H_<1.26>PVMo_<11>O_<40> for Direct Oxidation of Propane into Acrylic acid" Appl. Catal. A. 128. L165-L170 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Abe: "Effect of Underpotential Deposition (UPD) of Copper on Oxygen Reduction at Pt(111) Surfaces" J. Electroanal. Chem.382. 73-83 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Pulse Study on Reactivity of Ethene Adsorbed on Cu-MFI with Nitrogen Oxides and Oxygen" Catal. Today. 27. 71-78 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Takeda: "Reaction of Adsorbates Derived from Cyanuric Acid on a Cu-MFI Zeolite with Nitrogen Oxide and Oxygen" Catal. Lett.38. 21-25 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hoshino: "Assignment of the 2177cm^<-7> Absorption Band Appearing upon Admission of CO on a Copper Ion-exchanged MFI Zeolite" Chem. Lett.631-632 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Takeda: "Remarkable Difference between the Kinetic Parameters of a Selective Catalytic Reduction of NO by Ethene on a Copper Ion-Exchanged MFI Zeolite and Al_2O_3" Bull. Chem. Soc. Jpn.69. 2735-2738 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Mizuno: "Direct Oxidation of Isobutane into Methacrylic Acid over Cs, Ni, and V-substituted H_3PMo_<12>O_<40> Heteropoly Compounds" Stud. Sur. Sci. Catal.101. 1001-1010 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Assignment of Nonclassical [Cu(CO)_n]^+(n=1,2) Complex Ions in Zeolite Cages" Inorg. Chem.35. 6918-6921 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hatanaka: "Single-Step Synthesis of Cyclopentenones from (3-Alkoxycarbonyl-2-oxopropylidene) triphenylphosphorane and 1,2-Diacylethylenes" Tetrahedron Lett.37. 401-404 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tanaka: "Synthesis and Reactions of Ethyl 6-Aryl-3-ethoxy-6-oxo-2,4-hexadienoates" Chem. Pharm. Bull.44. 885-891 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Zeolites in Environmental Catalysis" Stud. Surf. Sci. Catal.84. 1395-1410 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Novel Catalytic Decomposition and Reduction of NO" Catal. Today. 22. 5-18 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩本正和: "ゼオライトを用いるNOの接触除去" 化学総説. 21. 127-136 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八尋秀典: "金属イオン交換ゼオライト上でのNOの選択還元" 化学工学シンポジウムシリーズ. 42. 95-104 (1994)

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  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Metal Ion-Exchanged Zeolites as Highly Active Materials for Removal of Nitrogen Monoxide by Catalytic Decomposition, Selective Catalytic Reduction, or Adsorption" Trans. Mat. Res. Soc. Jpn.15A. 117-122 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩本正和: "ゼオライト触媒によるNOx除去" 触媒. 37. 614-622 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩本正和: "リーンバーンでのNOの選択的還元除去" ペトロテック. 18. 850-851 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 八尋秀典: "金属イオン交換ゼオライトによるNOの吸着除去" 表面. 33. 698-709 (1995)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Heterogeneous Catalysis for Removal of NO in Excess Oxygen Progress in 1994" Catal. Today. 29. 29-35 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩本正和: "メゾスコピック多孔体の化学" ニューセラミックス. 9(10). 1-8 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩本正和: "炭化水素によるNOの選択的接触還元反応の諸問題" 化学. 51. 204-205 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Nojiri: "Global Overview of Catalysis" Appl. Catal. A. 145. 419-428 (1996)

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  • [文献書誌] 岩本正和: "セラミックデータブック" 工業製品技術協会, 334 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Iwamoto: "Catal. Today, 22" Elsevier, 169 (1994)

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  • [文献書誌] 岩本正和: "エネルギーと地球環境" 日刊工業新聞社会, 195 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岩本正和: "環境触媒" 共立出版, 219 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Mizuno, M.Tabata, T.Uematsu andM.Iwamoto: "Amination of 2-Methylpropene over Proton-Exchanged ZSM-5 Zeolite Catalysts" J.Catal.146. 249-256 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Mizuno, T.Hirose, M.Tateishi and M.Iwamoto: "Synthesis of [PW_9O_<37>{Fe_<3-X>Ni_X(OA_c)_3}]^<(9+X)-> (x=predominantly) and Oxidation Catalysis by the Catalyst Precursor" J.Mol.Catal.88. L125-L131 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Mizuno, T.Hirose, M.Iwamoto: "Highly Selective Epoxidation of Olefins on Mono-Trasition-Metal-Substituted Keggin-Type Heteropolytungstates by Molecular Oxygen in the Presence of Aldehyde" Stud.Sur.Sci.Catal.82. 593-601 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mori, K.Mineo, N.Mizuno and M.Iwamoto: "Active sites for Isotopic Exchange of Oxygen between Proton-Exchanged ZSM-5 Zeolites and Water" J.Chem.Soc., Chem.Commun.975-976 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.-X.Zhang, H.Yahiro, J.Izumi and M.Iwamoto: "Measurement of Intraparticle Effective Diffusion Coefficient of NO in Metal Ion-Exchanged Zeolites by Analysis of Breakthrough Curves" Nihon Kagakukaishi. (8). 748-751 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Mizuno, M.Tateishi and M.Iwamoto: "Direct Oxidation of Isobutane into Methacrylic Acid and Methacrolein over Cs_<2.5> Ni_<0.08>-substituted H_3PMo_<12>O_<40>" J.Chem.Soc.Chem.Commun.1411-1412 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Mizuno, M.Tabata, T.Uematsu and M.Iwamoto: "Direct Amination of Lower Alkenes with Ammonia over Zeolite Catalysts" Stud.Sur.Sci.Catal.90. 71-76 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.X.Zhang, H.Yahiro, N.Mizuno, J.Izumi and M.Iwamoto: "Removal of Nitrogen Monoxide by Pressure Swing Adsorption on Metal Ion-Exchanged Zeolites" Trans.Mat.Res.Soc.Jpn.18A. 401-404 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yahiro, H.Hirabayashi, H.K.Shin, N.Mizuno and M.Iwamoto: "Selective Catalytic Reduction of Nitrogen Monoxide by Hydrocarbon on Platinum-Zeolite" Trans.Mat.Res.Soc.Jpn.18A. 409-412 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Mizuno, M.Tateishi and M.Iwamoto: "Enhancement of Catalytic Activity of Cs_<2.5>Ni_<0.08>H_<0.34>PMo_<12>O_<40> by V^<5+>-substitution for Oxidation of Isobutane into Methacrylic Acid" Appl.Catal.A. 118. L1-L4 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Iwamoto, H.Yahiro, H.K.Shin, M.Watanabe, J.Guo, M.Konno, T.Chikahisa and T.Murayama: "Performance and Durability of Pt-MFI Zeolite Catalyst for Selective Reduction of Nitrogen Monoxide in Actual Diesel Engine Exhaust" Appl.Catal.B.5. L1-L6 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.K.Chen, T.G.Strein, T.Abe and A.G.Ewing: "Voltammetry of Adenosine after Electrochemical Treatment of Carbon-Fiber Electrodes" Electroanalysis. 6. 746-751 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Abe, Y.Miki and K.Itaya: "Total Inhibition of the Oxygen Reduction Reaction at Au (III) by Copper Adlayrs in Sulfuric Acid Solution" Bull.Chem.Soc, Jpn.67. 2075-2078 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Guo, M.Konno, T.Chikahisa, T.Murayama and M.Iwamoto: "Removal of Nitrogen Oxides over Pt-ZSM-5 Catalyst in Diesel Engine Exhaust" Jidousya Gijyutsu-kai Ronbunsyu. 941. 221-224 (1994)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Iwamoto and Y.Hoshino: "Time-Resolved FT-IR Study on Isotopic Exchange of Dinitrosyl Species Strongly Adsorbed on a Co-MFI Zeolite" Chem.Lett.729-730 (1995)

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  • [文献書誌] J.Guo, M.Konno, T.Chikahisa, T.Murayama and M.Iwamoto: "NOx Reduction Characteristics of Pt-ZSM-5 Catalyst with Diesel Engine Exhaust" JSAE Review. 16. 21-25 (1995)

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  • [文献書誌] T.Abe, G.M.Swain, K.Sashikata and K.Itaya: "Effect of Underpotential Deposition (UPD) of Copper on Oxygen Reduction at Pt (111) Surfaces" J.Electroanal.Chem.382. 73-83 (1995)

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  • [文献書誌] M.Iwamoto and H.Takeda: "Pulse Study on Reactivity of Ethene Adsorbed on Cu-MFI with Nitrogen Oxides and Oxygen" Catal.Today. 27. 71-78 (1996)

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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