| 研究課題/領域番号 |
20K05584
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
室山 広樹 京都大学, 工学研究科, 講師 (40542105)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | ペロブスカイト型酸化物 / ナノ粒子 / アンモニア分解 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
不均一系触媒において、表面上に反応活性点を広く分布させるためには、材料の高表面積化が必要である。現在、高い表面積を有する金属酸化物は主にAl2O3やSiO2、TiO2、それらの複合酸化物などが多く、ペロブスカイト型酸化物に関する報告例は少ない。ペロブスカイト型酸化物は金属触媒の担体材料や電極触媒へ利用されており、その高表面積化の実現により大幅な活性向上が期待される。本研究では、ナノ粒子の調製から乾燥の工程を経ることで、ペロブスカイト型酸化物の高表面積化（200 m2 g-1以上）を目指す。また、表面積の拡大にともなう、触媒の活性やその他の物性の変化を明らかとし、高表面積化の有効性を明確にする。
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| 研究成果の概要 |
200 m2 g-1以上の表面積を有するペロブスカイト型酸化物を合成し、Ni触媒の担体としての利用を目指した。担体であるBaTiO3と触媒となるNi種のコロイド化およびゲル化によって、約200 m2 g-1のBaTiO3担持Ni触媒を調製した。本触媒は、従来の方法で調製した触媒に比べ、低温域で高いアンモニア分解活性を示した。一方、高温域では凝集により、Ni粒子がアンモニアと接触できなくなった結果、転化率の伸びが抑制された。また、触媒調製過程でBaTiO3からBa成分が溶出していることが確認された。調製法の改良により、これらの課題を解決することで、更なる触媒活性の向上が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、従来の方法では調製困難であった高表面積を有するペロブスカイト型酸化物担持Ni触媒を調製した。これまで高表面積な酸化物材料はAl2O3やSiO2、ゼオライトなどに限られていたが、ペロブスカイト型酸化物などの複合酸化物にまで拡張できれば、様々な反応を促進する触媒材料の開発につながる。その結果、化学物質の合成における省エネルギー・省資源化の達成だけでなく、複合酸化物の調製方法の新しい展開も期待される。
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