| 研究課題/領域番号 |
08555187
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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 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
幸田 清一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011107)
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| 研究分担者 |
相川 洋明 三井化学(株), 主席部員
王 暁琳 (王 曉琳) 東京大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50272357)
亀山 秀雄 東京農工大学, 工学部, 教授 (10114448)
長本 英俊 工学院大学, 工学部, 教授 (40111471)
須藤 雅夫 静岡大学, 工学部, 教授 (80154615)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
14,300千円 (直接経費: 14,300千円)
1997年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
1996年度: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
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| キーワード | ガス拡散電極 / 酸素ガス陰極 / ソーダ電解 / 電極設計 / 電極大型化 / 交流インピーダンス / アグロメレイトモデル / プロセスシミュレーター / 電極触媒 / 過電圧解析 / アグロメレイドモデル |
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| 研究概要 |
1.食塩電解技術の省エネルギー化をはかるため、現在のイオン交換膜法技術をベースに、ガス拡散電極を陰極に導入する反応工学を検討するのが目的である。詳細には、ガス拡散電極大型化のための最適の触媒型ガス拡散電極の構造解析と機能解析、大型化に伴う化学工学的諸問題に対して反応工学的な解析を進め、大型電極設計指針を明らかにし、さらに反応装置工学的、プロセス設計的標題に対し実用化に必要な工学的基礎手法を確立する。
2.研究対象は大きく分けて、(1)耐久、大型化電極の解析と開発研究、(2)大型化のための化学工学的、反応工学的諸問題の解決、(3)電極開発とスケールアップとの相互に関連した電解槽構造設計、最適運転条件の検討のためのプロセスシミュレーション手法の開発の3者である。さらにこれらの成果を実用的な場で検討する。
3.(1)の分野では須藤が「ガス拡散電極の作成条件検討と設計研究」の分担課題のもとに、電極作成条件の試験として、電極のPTFE含有量および触媒種といった電極組成を変え、電極特性に与える影響についてACインピーダンス測定などにより検討した。またアルカリ電解質による電極劣化を定量化した。(2)の分野においては、幸田と王が共同して、「ガス拡散電極大型化のための化学工学的解析」「反応工学設計」の課題名で電極のモデル化を行い、スケールアップに伴う液圧の高さ方向の分布の発生の効果や、電極の細孔構造のアグロメレイトモデルに基づく過電圧の解析を行った。(3)の分野では、長本が「ガス拡散電極電解槽の基礎設計研究」、亀山が「ガス拡散電極システムのプロセスシミュレーター開発」を進め、モデル電解槽、モデルシミュレーターの制作を行い、実用系との対応研究を進めた。応用面からは、相川らが、モデル小型電極から大型電極へ向けた実地の長期試験を行った。以上、基礎面、応用面からガス拡散電極の優位性と実用化可能性を示した。
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