| 研究課題/領域番号 |
19K15349
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
藤原 翔 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (70816628)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | CO2 / Pt触媒 / CeO2 / 火炎噴霧熱分解法 / Pt / 逆シフト反応 / CO2利用 / CO2資源化 / 固体触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
CO2の資源化は、持続可能性の高い社会の実現には不可欠である。合成ガス（CO＋H2）は様々な化成品の出発物質であり、CO2の逆シフト反応によりCOを得ることが出来る。しかし、当量比条件下では化学平衡の制限から高温が必要である。
そこで比較的低温で十分なCO2転化率を得るため、高H2/CO2比条件下で逆シフト反応を検討する。高H2/CO2比下で逆シフト反応に高い選択性を持つ触媒を志向し、単原子PtまたはPtクラスター担持触媒を工業利用可能な火炎噴霧熱分解法により調製し、その触媒活性について検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、工業化の実績がある火炎噴霧熱分解（FSP）法を用いて酸化物担持Pt触媒を調製して、CO2水素化反応活性について検討した。FSP法により調製した触媒は、逆シフト反応に対して高活性かつ高選択性を示すことを見出た。一方で、粒子中のPt含有量が仕込み量よりも低いことが示唆された。高価なPtのロスを防ぐため、合成条件等を検討した。
その結果、火炎中で粒子中のPtが昇華性のあるPtO2に酸化され、揮発しているためであることが判明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CO2を原料とした化成品の生産は、持続可能性の高い社会の実現には不可欠である。本研究では、CO2から化成品の原料となるCOを、低温で効率的に製造する触媒の開発に成功した。
火炎噴霧熱分解法により合成された本触媒は、粒子中のPt量が原料中の仕込み量よりも低い可能性が示唆された。本手法は触媒調製に広く用いられており、合成された粒子中と前駆体中の元素比は同じであると考えられてきた。今回の結果はその結果を覆す新たな発見となった。
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