研究課題/領域番号 |
20K04334
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分19020:熱工学関連
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研究機関 | 大同大学 |
研究代表者 |
井原 禎貴 大同大学, 工学部, 教授 (30377684)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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キーワード | 排ガス後処理 / 酸化チタン / エンジン / 燃焼排気ガス / 熱励起触媒 / 未然炭化水素 |
研究開始時の研究の概要 |
内燃機関の排気ガスの後処理は,地球環境に対する負荷の軽減に必須である一方で,現在使用されている希少金属触媒の資源枯渇とそれに伴う価格高騰が問題となっている.本研究は,希少金属の代わりに安価な酸化チタン系材料の熱励起ラジカル生成機能を用いたエンジン排気ガス処理技術の創成を最終目標とする. 本研究期間内では,未だ明らかになっていない熱励起触媒機能の発現メカニズムの解明と実用化に向けた検討を行う目的で,小型炉実験による触媒活性機能の機構解明および素材・形状の最適化と,エンジン実験による排気ガス浄化性能の測定とシステム成立要件の検討を実施する.
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研究成果の概要 |
希少金属の代わりに安価な酸化チタン系材料の熱励起ラジカル生成機能を用いてエンジン排気ガス中の有害成分を酸化・分解する技術の創成を目指し,未だ明らかになっていない熱励起触媒能の発現メカニズムの解明と実用化に向けた最適条件の探索を行った.その結果,熱励起触媒能は光触媒能とは違った発現メカニズムであること,実際にディーゼルエンジン排ガスを対象とした実験で一酸化炭素,未然炭化水素成分を酸化・分解できることを明らかにした.
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在,燃焼排ガスの処理に用いられている貴金属触媒は希少で採取地域が限られ,サプライチェーン問題の影響を受ける.本研究では,安価で産地依存のない酸化チタンが,排ガス自身の持つ排熱により熱励起触媒能を発現し得ることを明らかにした.今後この技術を更に発展させ,酸化チタンが貴金属触媒の代替素材として実用化できれば,排ガス処理コストの低減とエネルギーの有効利用に貢献できる.
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