| 研究課題/領域番号 |
07405032
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
橋本 功二 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (70005859)
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| 研究分担者 |
秋山 英二 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (70231834)
幅崎 浩樹 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (50208568)
川嶋 朝日 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50005964)
浅見 勝彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20005929)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
38,500千円 (直接経費: 38,500千円)
1998年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1996年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1995年度: 31,500千円 (直接経費: 31,500千円)
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| キーワード | 触媒 / 電極 / アモルファス合金 / NO分解 / フロン分解 / CO_2のメタン化 / 水素発生 / 電極触媒 / 環境汚染 / NOx除去 / 海水電界 / 二酸化炭素 / メタン化 / クロロフルオロカーボン / 海水電解 / アモルファス / メタン / NOx |
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| 研究概要 |
非平衡合金が多種多量の元素を含んでも過飽和固溶体単相となるため、活性と反応選択性を備えるのに必要な種々の元素を組み合わせられることに着目し、環境浄化のための優れた触媒を創製し実用化を図ることを目的として研究した。
1. 窒素酸化物分解用触媒:窒素酸化物の窒素と酸素への直接分解に対し、アモルファスNi-Ta-Pd合金から生じるPd/NiTaO_6触媒が、900℃までの広い温度範囲にわたり、最も安定に高活性を示すことを見いだした。これを、酸素の存在下でプロパンによる窒素酸化物の還元用触媒として用いたところ、300℃という低い温度でも高い変換率を示した。
2. フロン分解用触媒:加水分解によってCFC-12をCO_2、HClおよびHFに変換する触媒前駆体として、アモルファスNi-Zr系合金が高活性と耐久性を備えており、リンの添加によって耐久性が著しく増大すること、活性種は分解反応の過程で合金から生じるZrF_2、Zr(F,O)_<2706>,Zr(F,O)_<3.80>などであり、高選択率でCO_2にまで分解できることが判明した。
3. 二酸化炭素のメタン化触媒:アモルファスNi-Zr合金は、各種貴金属触媒はもとよりニッケル担持触媒や結晶質Ni-Zr合金触媒に比べ、CO_2とH_2の反応において、最も活性が高くほぼ100%メタンを生じる。反応中にアモルファス合金から生じ本来準安定相である正方晶ZrO_2に担持されたニッケルがきわめて高い活性を備えていたため、正方晶ZrO_2を安定化させる希土類金属を含むアモルファスNi-Zr-希土類金属合金が最も活性に富むことが判明した。
4. 海水電解用水素発生極:二酸化炭素のメタン化に必要な水素を海水電解によって生じる高活性電極を、アモルファス合金を用いて探索し、ニッケルにモリブデンを添加してニッケルの電子状態を修正することによって、白金に匹敵する活性を備えた電極が得られた。
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