| 研究課題/領域番号 |
18K04834
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
宮尾 敏広 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (90312090)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | アンモニア合成触媒 / 水素選択活性化 / 低温低圧アンモニア合成 / モリブデン触媒 / メソポーラスシリカ被覆 / 反応場分離 / 担持金属触媒 / アンモニア合成反応 / メソポーラスシリカ被覆触媒 / 水素活性化 / 昇温反応 / 水素利用 / 水素キャリア / タングステン触媒 / レニウム触媒 / ルテニウム触媒 / シリカ被覆触媒 / アンモニア合成 |
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| 研究成果の概要 |
担持金属触媒表面への規則的メソポーラスシリカ（MS）層の構築手法を確立した。
MS被覆触媒に対して水素と一酸化炭素の化学吸着挙動を検討し、水素の選択吸着能の発現を明らかとした。また水素－重水素交換反応において被毒成分が存在する雰囲気下でも同位体交換反応が速やかに進行することを明らかとした。この結果はMS被覆による水素の選択的活性化サイトの発現を示している。
開発触媒に対して活性金属を種々検討し、アルファアルミナ担持窒化モリブデン触媒が定常的なアンモニア合成活性を示すことを明らかとした。本触媒はMS被覆によりアンモニア合成活性が向上することから、本研究で提案した触媒モデルの妥当性が明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案したメソポーラスシリカ（MS）被覆担持金属触媒は、水素の選択的活性化サイトにより被毒成分共存下でも速やかに水素化反応が進行する。本研究の検討によってアンモニア合成反応に対してMS被覆が正の効果を発現することが明らかとなり、本研究で提案した触媒設計コンセプトが妥当である可能性が立証された。
本研究で開発したアンモニア合成触媒は、現在広く工業的に用いられているハーバーボッシュ法によるアンモニア合成触媒とは全く異なるコンセプトに基づく新しい触媒であり、今後の水素社会実現に於いてエネルギーキャリアの基幹となるアンモニアの高効率合成に寄与する可能性を秘めた高い学術的意義を有している。
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