| 研究課題/領域番号 |
21K04765
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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27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
神成 尚克 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (90743336)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | カーボンアロイ / BNドープカーボン / Nドープカーボン / 窒素ドープ / ホウ素ドープ / 水素化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
カーボンニュートラルなバイオマス資源から高付加価値の化成品を得るためには、高活性・高選択性を有する水素化触媒の開発が必要である。本研究では、カーボン材料に対して異種元素である窒素（N）、ホウ素（B）を同時に置換ドープしたカーボンアロイを金属担体に用いることで、高活性・高選択性を示す水素化触媒を開発することを目的とする。これを達成するため、カーボンアロイングにより担体構造をコントロールし、担体構造－金属担持状態－水素化触媒特性の関係を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
本年度（2023年度）は、窒素ドープ処理したカーボンを担体としたPd担持触媒におけるPd担持状態を評価し、その結果、担体カーボンへの窒素ドープ処理が担持Pdの分散性向上に効果的であることを明らかにした。
昨年度（2022年度）は、窒素ドープ処理したカーボンを担体としたPd担持触媒の水素化触媒活性を評価し、水素化触媒反応時の原料転化率ならびに生成物選択性が担体の窒素ドープ処理の有無に大きく依存することを明らかにした。本年度は、担体カーボンへの窒素ドープがPd担持状態に及ぼす影響を検討した。ここで、担体としてNH3熱処理により窒素ドープを行った活性炭を用いた。その結果、未処理活性炭担体と比較して、窒素ドープ処理した活性炭を担体した場合均一かつ高分散状態でPdが担持されており、平均Pd粒子径は1/5程度となることを明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本年度（2023年度）は研究代表者の海外渡航により研究を中断していたため、進捗状況は「遅れている」とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの検討結果から、カーボン担体への窒素ドープ処理により、Pd担持触媒における担持Pdの分散性ならびに水素化触媒反応選択性を制御可能なことが示唆された。今後は、異種元素（B, N）ドープ量ならびに化学状態が、Pd分散性、水素化触媒活性に及ぼす影響を検討する予定である。
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