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有機高分子マトリックスを利用した酸化物微粒子の調製

研究課題

研究課題/領域番号 15360368
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関岡山大学

研究代表者

阪田 祐作  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (70032951)

研究分担者 武藤 明徳  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助教授 (00174243)
THALLADA Bharkar (THALLADA Bhaskar / BHASKAR Thallada)  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 助手 (40359881)
SELHAN Karagoz  ベンチャー, ビジネス・ラバラトリー, 非常勤研究員
村上 一幸  JFEケミカル(株), 炭素材部, 課長
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワード木質バイオマス / 廃イオン交換樹脂 / 熱分解炭化 / 酸化セリウムCeO2 / 酸化ジルコニウムZeO2 / 酸化ルテニウムRuO2 / 燐酸チタニア系光触媒 / キャパシタ炭素電極 / CeO_2 / ZrO_2 / メタン部分酸化 / Ni担持触媒 / ベンズアルデヒド合成 / 2rO_2 / 酸化物 / 微粒子 / 水熱処理
研究概要

研究は計画に沿って順調に進捗し、イオン交換樹脂を炭素出発原料として選び、金属塩水溶液への含浸と引き続く乾燥、不活性ガス中での炭化や炭酸ガスによる賦活の処理により、幾つかの金属化合物微粒子が高分散した炭素多孔体を調製できた(MIER-CRT)。さらに本法を木質や竹などバイオマス粒を炭素原料とするMICaP-CTR法に拡張できることを実証した。これら合成した金属化合物微粒子高分散炭素複合材の応用として、電磁波吸収(Fe/炭素)、光触媒(TiP207/炭素系)、ベンゼンの分子状酸素酸化によるフェノール変換(Fe-Pd/炭素、Cu-Pd/炭素)、スーパーキャパシタ炭素電極(RuO2/炭素)などのプロセスについて実験的検討を加えた。得られた興味深い結果はそれぞれ学術論文5報として発表した。
他方、木質おがくずを出発原料に選び、CeO_2とZrO_2および(CeZr)O_2を、金属酸化物成分とする多孔質炭素複合体を調製し、更に2〜4%に制限された酸素により温和に炭素質を酸化除去することにより、大きな比表面積を持ち、粒径が5-10nmに揃った微粒金属酸化物(CeO_2、ZrO_2、(CeZr)O_2)が調製できることを実証した。次に出発原料をイオン交換樹脂に変えて得られる金属酸化物-炭素複合材ならびに金属酸化物の細孔構造や結晶構造、密度など詳細に検討した。これらの結果は学術論文2報として発表した。これら高分子マトリックスを経由する新しい微粒子金属酸化物の半乾式調製法はほぼ確立できた。
これら半乾式調製したCeO_2、ZrO_2、(CeZr)O_2微粒子の触媒または触媒担体としての活性・特性については、メタン部分酸化反応を代表反応例として検討した。Ni成分(15wt%)を担持した(CeZr)O_2触媒は、メタン反応率90%(750℃)で、副生するCO_2生成率10%以下で活性はきわめて安定であった[化学工学会第70年会;講演番号M116(2005年3月)]。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Liquid phase Oxidation of Benzene to Phenol with Molecular Oxygen using Carbon-based Fe-Pd and Cu-Pd Catalyst2006

    • 著者名/発表者名
      Md.A.Uddin, M.Tanihara, A.Muto, Y.Sakata
    • 雑誌名

      J. of the Faculty of Environmental Science and Technology 11

      ページ: 99-101

    • NAID

      120002313983

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] キレート樹脂からのルテニウム-多孔性炭素複合材の開発とキャパシタ電極への応用2006

    • 著者名/発表者名
      武藤明徳, 田路勇樹, Thallada Bhaskar, 阪田祐作
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金 53

      ページ: 971-977

    • NAID

      10018422185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Liquid phase Oxidation of Benzene to Phenol with Molecular Oxygen using Carbon-based Fe-Pd and Cu-Pd Catalyst2006

    • 著者名/発表者名
      Md.A.Uddin, M.Tanihara, A.Muto, Y.Sakata
    • 雑誌名

      J. of the Fac. of Environmental Science and Technology Vol.11

      ページ: 99-101

    • NAID

      120002313983

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prreparation of Ruthenium-Porous Carbon Composite from a Chelete resin And its Application to capacitor Electrode (in papanese)2006

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, Y.Tohji, T.Bhaskar, Y.Sakata
    • 雑誌名

      J.Jpn.Soc.Powder Metallurgy Vol.53, 53

      ページ: 971-977

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Activated Carbon Monoliths from Phenol Resin and Carbonized Cotton Fiber for Methane Storage2005

    • 著者名/発表者名
      A..Muto, T.Bhaskar, S.Tsuneishi, Y.Sakata, H.Ogasa
    • 雑誌名

      Energy & Fuelsl 19

      ページ: 251-257

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Activated Carbon Monoliths from Phenol Resin and Carbonized Cotton Fiber for Methane Storage2005

    • 著者名/発表者名
      A..Muto, T.Bhaskar, S.Tsuneishi, Y.Sakata, H.Ogasa
    • 雑誌名

      Energy & Fuels Vol.19

      ページ: 251-257

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ナノ金属化合物(Ni, La, Zr)多孔性炭素複合体の合成と有機変換触媒への応用2005

    • 著者名/発表者名
      T.Bhaskar, 武藤 明徳, 吉村 伸吾, 阪田 祐作
    • 雑誌名

      粉体粉末冶金協会研究発表会要旨集(1-01A)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystalline Control of Bincho Charcoal by using Catalytic Graphitization and Electromagnetic Wave Absorption Characteristics of Derived Carbon2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Uchida, M.Nakanishi, T.Fujii, J.Takada, A.Muto, Y.Sakata, Y.Kusano, T.Kikuchi
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan 29

      ページ: 2511-2514

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of novel Ti2O7 carbon composite using ion-exchanged resin(C467) and evaluation for photocatalytic decomposition of 2-propanol2004

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, K.Ida, T.Bhaskar, Md.A.Uddin, S.Takashima, T.Hirai, Y.Sakata
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A : General 260

      ページ: 163-168

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of nanocrystalline CeO2-ZrO2 catalysts by dry method : effect of oxidizing conditions2004

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, K.Ida, T.Bhaskar, Y.Kaneshiro, Y.Sakata, Y.Kusano, K.Murakami
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A : General 275

      ページ: 173-181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Crystalline Control of Bincho Charcoal by using Catalytic Graphitization and Electromagnetic Wave Absorption Characteristics of Derived Carbon2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Uchida, M.Nakanishi, T.Fujii, J.Takada, A.Muto, Y.Sakata, Y.Kusano, T.Kikuchi
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan Vol.29

      ページ: 2511-2514

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of novel Ti2O7 carbon composite using ion-exchanged resin(C467) and evaluation for photocatalytic decomposition of 2-propanol2004

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, K.Ida, T.Bhaskar, Md.A.Uddin, S.Takashima, T.Hirai, Y.Sakata
    • 雑誌名

      Applied CatalystsA : Generqal Vol.275

      ページ: 163-168

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of nanocrystalline CeO2-ZrO2 catalysts by dry method : effect of oxidizing conditions2004

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, K.Ida, T.Bhaskar, Y.Kaneshiro, Y.Sakata, Y.Kusano, K.Murakami
    • 雑誌名

      Applied CatalystsA : Generqal Vol.275

      ページ: 173-181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation, Characterization of nano-crystalline Ceo_2-ZrO_2 catalyst by dry method : Effect of oxidizing conditions2004

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, T.Bhaskar, Y.Sakata, Y.Kusano, K.murakami
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A : General 275,1-2

      ページ: 173-181

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Utilization of waste biomass and replacement of stoichiometric reagents for the synthesis of nanocrystalline CeO2, ZrO2 nd CeO2-ZrO22003

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, T.Bhaskar, Y.Kaneshiro, Md.A.Uddin, Y.Sakata, Y.Kusano, K.Murakami
    • 雑誌名

      Green Chemistry 5

      ページ: 480-483

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Utilization of waste biomass and replacement of stoichiometric reagents for the synthesis of nanocrystalline CeO2, Zr02 nd Ce02-ZrO22003

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, T.Bhaskar, Y.Kaneshiro, Md.A.Uddin, Y.Sakata, Y.Kusano, K.Murakami
    • 雑誌名

      Green Chemistry Vol.5

      ページ: 480-483

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Utilization of waste biomass and replacement of stoichiometric reagents for the synthesis of nanocrystalline CeO_2, ZrO_2 and CeO_2-ZrO_22003

    • 著者名/発表者名
      A.Muto, T.Bhaskar, Y.Kaneshiro, Md.A.Uddin, Y.Sakata, Y.Kusano, K.Murakami
    • 雑誌名

      Green Chemistry 5

      ページ: 480-483

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] A.Muto, T.Bhaskar, Y.Kaneshiro, M.A.Uddin, Y.Sakata, Y.Kusano, K.Murakami: "Utilization of waste biomass and replacement of stoichiometric reagents for the synthesis of nanocrystalline CeO_2,ZrO_2 and CeO_2-ZrO_2"Green Chemistry (The Royal Society of Chemistry). 5. 480-483 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2021-04-07  

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