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連続短周期パルス法(TAP)による新規酸素吸蔵ー放出材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20656133
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関大分大学

研究代表者

西口 宏泰  大分大学, 全学研究推進機構, 准教授 (10274739)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2010年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2009年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2008年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード酸素吸蔵材 / ペロブスカイト酸化物 / プラセオジム添加セリア / 酸素吸蔵-放出材料 / 連続短周期パルス法 / La_<1-x>S_xCoO_3 / 高表面積 / 酸化セリウム
研究概要

自動車の排気ガス中に含まれるCOやHC、NO_xによって引き起こされる大気汚染、酸性雨は重大な問題である。自動車用触媒はこのCOとHCを酸化することによりCO_2とH_2Oに、NO_xを還元してN_2とO_2に転化させる。しかしエンジン始動時は低温であるため排ガスを浄化させることができない。したがって、より低温で酸素を放出・吸蔵する能力の高い触媒の開発が求められている。現在は主に、自動車用触媒として貴金属担持セリア系酸化物が用いられているが、熱安定性が低くコストが高いという欠点がある。これまで、高い酸化還元能と熱安定性を有するペロブスカイト型酸化物(ABO3)について着目し、LaCoO_3,LaFeO_3が高活性であること、LaにSrを添加したものがCO酸化活性能の向上と低温での反応が進行することを見出した。
そこで本年度では、ペロブスカイト化合物のBサイト添加効果について検討し、またコストが高いCoに代替する他元素を探究し、熱安定性に優れた高活性な高容量酸素ストレージ材料の開発を目的とする。さらには酸素の吸収・放出量、それらの速度について過渡パルス法(TAP法)により検討を行った。
FeにMnを添加していくと活性が著しく向上し、50mol%で最大値を示した(Fig.1)。
また、400℃でもCeO_2(500℃)と同等の活性を示した(Fig.2)。Bサイトに価数の異なるMnを導入したことにより、欠陥が生じ酸素が脱離しやすくなったためであると推察している。LaFe_<0.5>Mn_<0.5>O_3は高非面積を有し,反応前後で結晶相の変化はなく安定であることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2010 2009

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Temporal analysis of products(TAP) study on Redox properties over Perovskite and Ceria related catalysts2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nishiguchi, Kumiko Kudo, Katsutoshi Nagaoka, Yusaku Takita
    • 学会等名
      PacifiChem 2010
    • 発表場所
      Hawai USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Oxygen storage and release properties of Perovskite and Ceriarelated catalysts by Temporal analysis of Products(TAP)method2010

    • 著者名/発表者名
      西口宏泰, 工藤久美子, 永岡勝俊, 瀧田祐作
    • 学会等名
      11^<th> ISEPD2010(International Symposium on Eco-materials Processing and Design)
    • 発表場所
      Osaka Prefecture University, Osaka
    • 年月日
      2010-01-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] TAPによるペロブスカイト型化合物のCO酸化活性の検討(6)2009

    • 著者名/発表者名
      西口宏泰・工藤久美子・永岡勝俊・瀧田祐作
    • 学会等名
      石油学会九州支部沖縄大会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター
    • 年月日
      2009-12-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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