| 研究課題/領域番号 |
17560675
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
反応工学・プロセスシステム
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
愛甲 涼子 鹿児島大学, 工学部, 教務職員 (50244265)
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| 研究分担者 |
幡手 泰雄 鹿児島大学, 工学部, 教授 (00038051)
吉田 昌弘 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (50315397)
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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 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | 水素吸蔵合金 / 分離膜反応器 / 飽和炭化水素脱水素反応 / 二酸化炭素還元反応 / LaNi_5 / CaNi_5 / 二酸化炭素水素化反応 / 水素透過パラジウム膜 / セラミックス多孔性材 / 無電解メッキ法 / 電解メッキ / 飽和炭化水素脱水素反応特性 |
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| 研究概要 |
化学反応と分離操作を組み合わせて行い反応の平衡を生成系へ移動させ、より効果的な反応を実施できる分離膜反応器の開発を行った。水素吸蔵合金を分離膜とした炭化水素と二酸化炭素水素化反応を行う分離反応器の開発を目指し、安価で高性能であり、工業的に使用可能な強度を持った分離膜の特性について検討した。
パラジウムを主体とした複合膜について、触媒効果は高いが脱水素反応後に支持体との表面に炭素が成長し膜に剥離があり使用上困難だった。上記の要求を満たす水素吸蔵合金として触媒能、水素選択透過性、価格等の条件からLaNi_5およびCaNi_5が優位性を持っていることが解った。
本研究ではこれらの組成の合金を主体とした水素吸蔵合金の複合膜を分離膜とした流通型管型分離膜反応器を作成し反応特性等の分離膜性能を検討した。水素吸蔵合金分離膜反応器中で分離膜の片側で飽和炭化水素であるメタン、エタン、プロパン、n-ブタンおよびシクロヘキサンの脱水素反応を、他方側で二酸化炭素の水素化反応を行い、合金の組成、種々の膜表面処理、膜の反応前処理及び製造法(成型厚、担体、組成)、流通ガス圧力、流通ガス種類等の飽和炭化水素の脱水反応と炭酸ガス水素化反応に対する性能評価を行った。LaNi_5およびCaNi_5膜にはH_2ガス選択透過性があり、これらの反応に対する触媒能もあり、実験的な分離膜反応器への応用が可能であると考えられた。今後更に、これらの分離膜の膜成型に関して、膜の強度、繰り返し反応に対する収縮性、選択透過特性、触媒製能の耐久性等を改良修正して工業的装置として使用できる膜への開発が必要である。
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