| 研究課題/領域番号 |
16K14476
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
触媒・資源化学プロセス
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| 研究機関 | 熊本大学 (2018)
名古屋大学 (2016-2017) |
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研究代表者 |
大山 順也 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (50611597)
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| 研究分担者 |
薩摩 篤 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00215758)
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| 研究協力者 |
村田 和優
山本 悠太
荒井 重勇
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 固体触媒 / 金属ナノ粒子 / 電子顕微鏡 / サイズ / 結晶性 / メタン / 酸化 / 原子レベル / 担持金属触媒 / 球面収差補正走査透過型電子顕微鏡 / サイズ効果 / 活性サイト / 自動車排ガス浄化反応 / 球面収差補正走査透過電子顕微鏡 / 自動車排気ガス浄化反応 |
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| 研究成果の概要 |
収差補正（走査）透過型電子顕微鏡（Cs-S/TEM）等の手法を用いた原子スケールでの触媒解析を基に、担持金属触媒の構造と活性の関係を調査してきた。本研究では、特に、新しいサイズ効果として、金属－担体間相互作用（MSI）が関わるサイズ効果を明らかにすることを目的とした。MSIを変化させるために結晶相の異なるAl2O3を用いて担持Pd触媒を調製し、CH4酸化反応におけるサイズ効果を検討した。COをプローブ分子に用いた赤外分光法（CO吸着IR）による表面構造解析、さらに、Cs-S/TEMを用いた直接観察による粒子構造解析を行うことで、MSIが関わるサイズ効果を明確に示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体触媒の活性と構造の関係は、触媒化学において最も本質的なテーマの一つであるため、構造効果を解明することは学術的に大きな意義を持つ。さらに、担持金属触媒は広く実用的に用いられているため、構造効果の新しい知見は実用的に有用となる。具体的に、本研究で取り組んだCH4燃焼反応は、天然ガスを燃料として利用した際に排出される未燃CH4を除去するために必要である。本反応用の実用触媒としてPd/Al2O3が用いられているが、その触媒性能の向上が求められている。本研究で得られたPd/Al2O3の構造効果に関する新しい知見は実用的触媒の活性向上指針を与え、天然ガスの利用技術の発展に貢献するものと考える。
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