2次元ナノ反応場を利用した高機能性セリアナノシート触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 20750167
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 中川 敬三 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (60423555)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 無機合成 / 触媒 / セリアナノ粒子 / ナノワイヤー / 界面活性剤 / 水熱合成法 / 酸素ストレージ能 / 炭素燃焼反応 / セリア / ナノシート / ナノロッド

研究概要

炭酸イオンを含む溶液中において界面活性剤を利用した水熱合成法により様々な形状を持っセリア(CeO_2)ナノ粒子の合成を行い,新規機能性セリア触媒の開発を行った.界面活性剤の種類によってロッド状,ワイヤー状,シート状の炭酸セリウム化合物が得られ,それらを空気焼成するとそれぞれの形状を保持したセリアナノ粒子が得られた.形状制御されたセリアナノ粒子(ナノロッド,ナノワイヤー,ナノシート等)はO_2パルス吸着の結果より酸素貯蔵量が増加していることが明らかとなった.これらのセリアナノ粒子のカーボンブラックを用いた炭素燃焼反応を行ったところ,参照触媒であるJRC-CEO-1(触媒学会より提供)と比較するとより低温でカーボンブラックを燃焼させることがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] Sintering Resistance and Catalytic Activity of Platinum Nanoparticles Covered with a Microporous Silica Layer using Methyltriethoxysilane (2010)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa, Yusuke Tanimoto, Tetsuya Okayama, Ken-Ichiro Sotowa, Shigeru Sugiyama, Sakae Takenaka, Masahiro Kishida
  • 雑誌名: Catalysis Letters Vol.136,No.1-2 ページ: 71-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Morphology and Surface Property of Flaky Layered Titanate Nanosheets using Surfactant in Hydrothermal Solution (2010)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa, Toshimasa Ogata, Ken-Ichiro Sotowa, Shigeru Sugiyama, Motonari Adachi
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B Vol.24,No.12-13(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sintering Resistance and Catalytic Activity of Platinum Nanoparticles Covered with a Microporous Silica Layer using Methyltriethoxysilane (2010)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa, et al
  • 雑誌名: Catalysis Letters 136(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Morphology and Surface Property of Flaky Layered Titanate Nanosheets using Surfactant in Hydrothermal Solution (2010)
  • 著者名/発表者名: Keizo Nakagawa, et al
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics B 24(in press)
  • 査読あり
• [学会発表] アミン系界面活性剤を用いた水熱合成法によるセリアナノワイヤーの調製と炭素燃焼特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡, 中川敬三, 外輪健一郎, 杉山茂
  • 学会等名: 第105回触媒討論会(触媒討論会A)
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] アミン系界面活性剤を用いた水熱合成法によるセリアナノワイヤーの調製と炭素燃焼特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川敬三
  • 学会等名: 第105回触媒討論会(触媒討論会A)
  • 発表場所: 京都テルサ(京都市)
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] Preparation of Ceria Nanoparticles Using Surfactant Assisted Method and Thier Combustion Properties of Carbon (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Ogata, Keizo Nakagawa, Ken-Ichiro Sotowa, Shigeru Sugiyama
  • 学会等名: 22th Symposium on Chemical Engineering, Kyushu-Taejon/Chungnam
  • 発表場所: Daejean
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] Preparation of Ceria Nanoparticles Using Surfactant Assisted Method and Thier Combustion Properties of Carbon (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshimasa Ogata
  • 学会等名: 22th Symposium on Chemical Engineering, Kyushu-Taejon/Chungnam
  • 発表場所: Daejon Convention Center (Daejeon, Republic of Korea)
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] 界面活性剤を利用した水熱合成法によるセリアナノ粒子の合成と炭酸イオン添加効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡, 中川敬三, 外輪健一郎, 杉山茂
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 界面活性剤を利用した水熱合成法によるセリアナノ粒子の合成と炭酸イオン添加効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 炭酸セリウムを前駆体としたセリアナノワイヤーの合成と炭素燃焼活性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡, 中川敬三, 外輪健一郎, 杉山茂
  • 学会等名: 化学工学会第3回中四国若手CE合宿
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] 炭酸セリウムを前駆体としたセリアナノワイヤーの合成と炭素燃焼活性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡
  • 学会等名: 化学工学会第3回中四国若手CE合宿
  • 発表場所: かんぽの宿徳島(徳島市)
  • 年月日: 2009-08-06
• [学会発表] 界面活性剤を利用した異なる形状を持つセリアナノ粒子の調製と炭素燃焼特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡, 中川敬三, 外輪健一郎, 杉山茂
  • 学会等名: 触媒学会弟3回触媒道場
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] 界面活性剤を利用した異なる形状を持つセリアナノ粒子の調製と炭素燃焼特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡
  • 学会等名: 触媒学会第3回触媒道場
  • 発表場所: ホテルセントラーザ博多(福岡市)
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] 界面活性剤を利用した水熱合成法によるセリアナノシートの創製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 尾方敏匡, 中川敬三ら, 他
  • 学会等名: 第三回Chem-Eng研究会ミニシンポジウム
  • 発表場所: 神戸研究学園都市UNITY
  • 年月日: 2009-03-27
• [備考]
  • URL: http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/155080/profile-ja.html
• [備考]
  • URL: http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/155080/profile-ja.html
• [産業財産権] 薄片様層状化合物 (2009)
  • 発明者名: 中川敬三, 杉山茂, 外輪健一郎
  • 権利者名: 国立大学法人徳島大学
  • 産業財産権番号: 2009-208349
  • 出願年月日: 2009-09-09