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排熱回収を指向した低温でのエタノール水蒸気改質による高効率水素製造

研究課題

研究課題/領域番号 15K18272
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関早稲田大学

研究代表者

小河 脩平  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (40707915)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード水素製造 / エタノール水蒸気改質 / 低温触媒反応 / バイオマス / 資源・エネルギー有効利用技術
研究成果の概要

エタノール水蒸気改質による水素製造を低温で炭素析出なく進めるための高性能触媒と電場触媒反応プロセスを検討した。アパタイト担持Co触媒を用いることで,炭素析出を著しく抑制でき,高い安定性を示した。アパタイト担体上ではCo2+種として主に存在し,これが耐炭素析出能に優れる活性サイトとして働くことを示した。
また,反応温度の低温化を志向し,触媒に微弱な電場を印加する電場触媒反応を適用した。担持金属触媒への電場印加により,150℃程度の非常に低い温度でエタノール水蒸気改質が十分な反応速度で進行することを見出した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Hydrogen production by water decomposition through redox reaction of Ce-based metal oxide systems in electric field2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ogino, Y. Sasaki, Y. Kurosawa, S. Ogo, T. Yabe, W. Kondo, T. Ono, K. Kojima, Y. Sekine
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 643-646

    • DOI

      10.1246/cl.180055

    • NAID

      130006732140

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coke Resistance of Sr-Hydroxyapatite Supported Co Catalyst for Ethanol Steam Reforming2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ogo, S. Maeda, Y. Sekine
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 5 ページ: 729-732

    • DOI

      10.1246/cl.170072

    • NAID

      130005655701

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Catalytic reaction assisted by plasma or electric field2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ogo, Y. Sekine
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 726-738

    • DOI

      10.1002/tcr.201600127

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アパタイト微粒子の水熱合成とバイオマス変換への応用2016

    • 著者名/発表者名
      恩田歩武,小河脩平,松浦由美子,藤原尚史,富岡尚敬,柳澤和道
    • 雑誌名

      スマートプロセス学会誌

      巻: 5(6) ページ: 327-333

    • NAID

      130007553986

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen production by steam reforming of ethanol over Pt/CeO2 catalysts in electric field2016

    • 著者名/発表者名
      Saori Sakurai, Shuhei Ogo, Yasushi Sekine
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Petroleum Institute

      巻: accepted

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] コバルト触媒を用いたバイオエタノールの水蒸気改質による水素製造2015

    • 著者名/発表者名
      小河脩平,関根 泰
    • 雑誌名

      月刊ケミカルエンジニアリング

      巻: 60(3) ページ: 165-171

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] セリア担持白金触媒を用いた低温電場中でのエタノール水蒸気改質による水素製造2018

    • 著者名/発表者名
      〇小河脩平,桜井沙織,関根 泰
    • 学会等名
      石油学会第67回研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CeO2担持Pd触媒を用いた低温でのメタン水蒸気改質における表面プロトニクスの役割2018

    • 著者名/発表者名
      〇真鍋 亮,岡田篤樹,稲垣玲於奈,小河脩平,SINDRE Stub,NORBY Truls,関根 泰
    • 学会等名
      第121回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Pd系合金触媒を用いた電場中での低温メタン水蒸気改質2017

    • 著者名/発表者名
      〇鳥本万貴,矢部智宏,古川森也,小河脩平,関根 泰
    • 学会等名
      第37回水素エネルギー協会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 天然ガスからの水素・化学品製造のための低温触媒反応プロセス2017

    • 著者名/発表者名
      〇小河脩平,渡部 綾,関根 泰
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DME水蒸気改質に対する表面プロトニクスの影響の検討2017

    • 著者名/発表者名
      〇稲垣玲於奈,真鍋 亮,岡田篤樹,小河脩平,関根 泰
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen production from water using catalytic reaction in an electric field2017

    • 著者名/発表者名
      〇Kentaro Ogino, Shuhei Ogo, Wakichi Kondo, Masaki Takeyama, Kunihiro Kojima, Yasushi Sekine
    • 学会等名
      EUROPACAT2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 低温電場触媒反応によるエタノール水蒸気改質における電場の効果2016

    • 著者名/発表者名
      ○小河脩平,桜井沙織,綱島尚也,真鍋 亮,関根 泰
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Low temperature hydrogen production by ethanol steam reforming over Pt-supported catalysts assisted by electric field2016

    • 著者名/発表者名
      ○Shuhei Ogo, Saori Sakurai, Naoya Tsunashima, Ryo Manabe, Yasushi Sekine
    • 学会等名
      3rd JPI-KSIEC Joint Symposium
    • 発表場所
      Yeosu, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pt担持触媒を用いた低温電場触媒反応によるエタノール水蒸気改質2016

    • 著者名/発表者名
      綱島尚也,桜井沙織,○小河脩平,関根 泰
    • 学会等名
      石油学会第65回研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 電場触媒反応を適用したエタノール水蒸気改質による水素製造2015

    • 著者名/発表者名
      綱島尚也,桜井沙織,小河脩平,関根 泰
    • 学会等名
      第35回水素エネルギー協会(HESS)大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of electric field on ethanol steam reforming over Pt supported catalyst at low temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Ogo, Saori Sakurai, Yasushi Sekine
    • 学会等名
      第45回石油・石油化学討論会,「国際セッション」
    • 発表場所
      ウインク愛知
    • 年月日
      2015-11-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 電場触媒反応による低温でのエタノール水蒸気改質における活性制御因子2015

    • 著者名/発表者名
      桜井沙織,小河脩平,関根 泰
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 未利用資源からの水素・化学品製造のための触媒開発2015

    • 著者名/発表者名
      小河脩平
    • 学会等名
      グリーンサイエンス講演会2015
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2015-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電場触媒反応による低温エタノール水蒸気改質2015

    • 著者名/発表者名
      小河脩平,桜井沙織,関根 泰
    • 学会等名
      石油学会第64回研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Co-CoOコアシェル構造を有するK添加Co触媒を用いたエタノール水蒸気改質2015

    • 著者名/発表者名
      土屋洋人,清水拓也,務川 慧,小河脩平,関根 泰
    • 学会等名
      石油学会第64回研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アパタイト担持金属触媒を用いた低温でのエタノール水蒸気改質2015

    • 著者名/発表者名
      前田 駿,宮永光将,清水拓也,小河脩平,関根 泰
    • 学会等名
      石油学会第64回研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 再生可能エネルギーによる水素製造 (第5章 第1節 担当)2016

    • 著者名/発表者名
      (分担執筆)比護拓馬,小河脩平,関根 泰
    • 総ページ数
      193
    • 出版者
      S&T出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 個人研究成果発信用HP

    • URL

      http://www.aoni.waseda.jp/ogo/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 研究者個人の研究成果発信用ホームページ

    • URL

      http://www.aoni.waseda.jp/ogo/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 所属機関の研究成果紹介ページ

    • URL

      https://researchers.waseda.jp/profile/ja.6b04c33e0755db7ff48b8ea67d2d850d.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究者所属研究室Web

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/ysekine

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学研究者データベース

    • URL

      http://researchers.waseda.jp/profile/ja.6b04c33e0755db7ff48b8ea67d2d850d.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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