| 研究課題/領域番号 |
17350079
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
環境関連化学
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
藤谷 忠博 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, 研究グループ長 (50190054)
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| 研究分担者 |
羽田 政明 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, 主任研究員 (70344140)
中村 功 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, 研究員 (00357659)
高橋 厚 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, 研究員 (60357366)
前田 泰 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境化学技術研究部門, 研究員 (30357983)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2006年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2005年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
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| キーワード | 窒素酸化物 / 直接分解 / 耐酸素性 / 触媒活性点 / 触媒精密設計 / イリジウム / タングステン / 硫黄 / バリウム / 窒素酸化物の分解 |
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| 研究概要 |
固体触媒表面上でのNO直接分解反応(2NO→N_2+O_2)において最も重大な問題点は共存酸素による触媒表面の酸化に起因する活性劣化である。本研究では、酸素被毒を受けにくいNO分解表面の構造を明らかにすることを目的として、モデル触媒と実触媒の両面から種々検討を行った。研究成果の概要を以下に述べる。
1.清浄なIr(111)上でNO分解反応は進行するが、酸素に露出した後のIr(111)上ではNO分解反応はほとんど進行しない。これに対して、Wを蒸着したIr(111)に酸素を露出した表面では、清浄なIr(111)表面と同等のNO分解活性を示した。このときの表面状態を調べた結果、IrとWOx(x<3)の複合が起こっていることが示され、Ir-WOx種がNO解離に対して高い活性を有することが明らかとなった。以上の結果から、酸素共存下におけるNO直接分解に対してIrとWを組み合わせた触媒表面が有効であることを明らかにした。この効果をIr-WO_3/SiO_2粉末触媒を用いて調べた結果、Ir/SiO_2粉末触媒に比べて高い耐酸素性およびNO解離能を有することが確認された。さらに、Ir-WO_3/SiO_2触媒にBaを添加すると、BaとWの複合酸化物の形成により、Ir金属が安定に保たれ、酸素共存下でのNO分解活性を飛躍的に向上させることを明らかにした。
2.通常、触媒毒となるSO_2をIr表面に共存させると酸素共存下でもNO解離が進行することを見いだした。これは、SO_2の解離により生成した原子状Sが吸着酸素と反応し、Ir表面から酸素が取り除かれることによるものである。したがって、酸素存在下においても微量のSを共存させることによってIr表面を金属状態に保持し、酸素被毒を受けにくい表面となることがわかった。SO_2の効果を実際のIr/SiO_2粉末触媒を用いて調べた結果、モデル触媒同様の耐酸素性向上が確認できた。
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