自動車触媒の経時劣化特性シミュレータの開発

• 研究課題/領域番号: 20860006
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 鈴木 愛 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (40463781)
• 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: 3,289千円 (直接経費: 2,530千円、間接経費: 759千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 1,729千円 (直接経費: 1,330千円、間接経費: 399千円)
• キーワード: シンタリング / 粒成長 / 貴金属担持触媒 / 酸化物担体 / 経時劣化 / 自動車触媒 / 3次元キネティックモンテカルロ法 / モデル化

研究概要

触媒の劣化現象を扱うシミュレーションは「温度」や「時間」を問題なく考慮できることが大前提である.しかし従来の計算手法は,時間という概念が無い静的モンテカルロ法,温度は考慮できるが耐久を解析できるほど長時間の計算ができない分子動力学法、通常0Kでの計算の上,数原子しか計算できない第一原理計算手法など,現実からの乖離が大きい.本研究では,貴金属/担体両方の経時劣化特性を同時に評価できる,キネティックモンテカルロ法に基づく触媒表面上貴金属の構造劣化特性シミュレータを開発する事に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Multi-scale theoretical study of support effect on sintering dynamics of Pt (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki, Katsuyoshi Nakamura, Ryo Sato, Kotaro Okushi, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Akira Endou, Hiromitsu Takaba, Momoji Kubo, Mark C. Williams, Akira Miyamoto
  • 雑誌名: Surface Science 603 ページ: 3049-3056
  • 査読あり
• [雑誌論文] PEFCの特性 予測・観測・評価-燃料電池の理論評価のための実験融合マルチスケール計算化学手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高羽洋充, 鈴木愛, 坪井秀行, 畠山望, 遠藤明, 久保百司, 宮本明
  • 雑誌名: 燃料電池 ページ: 18-23
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Application of Sintering Dynamics Simulation for Automotive Catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki, Katsuyoshi Nakamura, Ryo Sato, Kotaro Okushi, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Akira Endou, Hiromitsu Takaba, Momoji Kubo, Akira Miyamoto
  • 雑誌名: Topics In Catalysis 52 ページ: 1852-1855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-scale Theoretical Study of Sintering Dynamics of Pt for Automotive Catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki, Katsuyoshi Nakamura, Ryo Sato, Kotaro Okushi, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Akira Endou, Hiromitsu Takaba, Momoji Kubo, Mark C. Williams, Akira Miyamoto
  • 雑誌名: SAE paper 2009-01-2821 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-scale theoretical study of support effect on sintering dynamics of Pt (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki
  • 雑誌名: Surface Science 603 ページ: 3049-3056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Application of Sintering Dynamics Simulation for Automotive Catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki
  • 雑誌名: Topics In Catalysis 52 ページ: 1852-1855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-scale Theoretical Study of Sintering Dynamics of Pt for Automotive Catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki
  • 雑誌名: SAE technical paper 2009-01-2821 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複数成分を扱える自動車触媒の経時劣化特性シミュレータの開発と応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛, 畠山望, 高羽洋充, 宮本明
  • 雑誌名: Catalysts and Catalysis 50-6 ページ: 499-501
  • NAID: 10024280090
  • 査読あり
• [学会発表] Pdのシンタリングに関する理論的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛, 坪井秀行, 畠山望, 遠藤明, 高羽洋充, 久保百司, 宮本明
  • 学会等名: 第105回触媒討論会
  • 発表場所: 京都テルサ, 京都市
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] PEFC触媒層の構造および性能に関する理論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛, 坪井秀行, 畠山望, 遠藤明, 高羽洋充, 久保百司, 宮本明
  • 学会等名: 第50回電池討論会
  • 発表場所: 京都市 国立京都国際会館
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Multi-scale theoretical study of sintering dynamics of Pt for automotive catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki, Katsuyoshi Nakamura, Ryo Sato, Kotaro Okushi, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Akira Endou, Hiromitsu Takaba, Momoji Kubo, Akira Miyamoto
  • 学会等名: SAE (Society of Automotive Engineers)
  • 発表場所: San Antonio, Texas, U.S.A.
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Multi-scale theoretical study of sintering dynamics of Pt for automotive catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛
  • 学会等名: SAE(Society of Automotive Engineers)
  • 発表場所: San Antonio, Texas, U.S.A.
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Applications of Multi Scale Simulation based on Ultra Accelerated Quantum Chemical Molecular Dynamics and Sintering Dynamics of Catalysts (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki, Katsuyoshi Nakamura, Ryo Sato, Kotaro Okushi, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Akira Endou, Hiromitsu Takaba, Momoji Kubo, Akira Miyamoto
  • 学会等名: International Symposium on Catalyst Deactivation
  • 発表場所: Delft, the Netherlands
  • 年月日: 2009-10-25
• [学会発表] Applications of Multi Scale Simulation based on Ultra Accelerated Quantum Chemical Molecular Dynamics and Sintering Dynamics of Catalysts (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛
  • 学会等名: International symposium of Catalyst Deactivation
  • 発表場所: Delft, Kingdom of the Netherlands
  • 年月日: 2009-10-25
• [学会発表] 宮崎シーガイアワールドコンベンションセンターサミット, 貴金属触媒による担体粒成長への影響に関する理論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛, 坪井秀行, 畠山望, 遠藤明, 高羽洋充, 久保百司, 宮本明
  • 学会等名: 第104回触媒討論会
  • 発表場所: 宮崎市
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] PEFC触媒層の構造および性能に関する理論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛
  • 学会等名: 題104回触媒討論会
  • 発表場所: 宮崎市 宮崎シーガイア ワールドコンベンションセンターサミット
  • 年月日: 2009-09-23
• [学会発表] PEFC触媒層の構造および性能に関する理論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛, 坪井秀行, 畠山望, 遠藤明, 高羽洋充, 久保百司, 宮本明
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 東京都小金井市東京農工大学工学部
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] PEFC触媒層の構造および性能に関する理論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 小金井市 東京農工大学工学部
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Universite Libre de Bruxelles, Development and application of sintering dynamics simulation for automotive catalyst (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki, Katsuyoshi Nakamura, Ryo Sato, Kotaro Okushi, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Akira Endou, Hiromitsu Takaba, Momoji Kubo, Akira Miyamoto
  • 学会等名: 8^<th> International Congress on Catalysis and Automotive Pollution Control (CAPoC8), Development and application of sintering dynamics simulation for automotive catalyst
  • 年月日: 2009-04-16
• [学会発表] 触媒のシンタリングおよび粒成長に関する理論的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛, 坪井秀行, 畠山望, 遠藤明, 高羽洋充, 久保百司, 宮本明
  • 学会等名: 第103回触媒討論会
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Development and application of three-dimensional simulator for sintering and grain growth (2009)
  • 著者名/発表者名: Ai Suzuki, Katsuyoshi Nakamura, Ryo Sato, Kotaro Okushi, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Akira Endou, Hiromitsu Takaba, Momoji Kubo, Akira Miyamoto
  • 学会等名: 237th ACS (The American Chemical Society) National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Salt Palace Convention Center, Sault Lake City, Utah, U.S.A.
  • 年月日: 2009-03-25
• [学会発表] PEFC触媒層の構造よび性能に関する理論的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛
  • 学会等名: 第50回電池討論会
  • 発表場所: 京都市 国立京都国際会館
  • 年月日: 2008-12-02
• [学会発表] 複数成分を扱える自動車触媒の経時劣化特性シミュレータの開発と応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鈴木愛, 坪井秀行, 畠山望, 遠藤明, 高羽洋充, 久保百司, 宮本明
  • 学会等名: 第102回触媒討論会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス 豊田記念講堂
  • 年月日: 2008-09-23
• [備考] 触媒討論会HP討論会委員会, 広報委員会が選定する注目研究2009春 第103回触媒討論会 (埼玉) トピックス触媒討論会A講演 (平成21年3月18日公開)
  • URL: http://www.shokubai.org/meeting/topics.html
• [備考]
  • URL: http://www.shokubai.org/meeting/topics/103_2P30.pdf