| 研究課題/領域番号 |
21K04781
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2023)
豊橋技術科学大学 (2021-2022) |
|---|
研究代表者 |
藤井 知 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, NIMS特別研究員 (30598933)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | マイクロ波化学 / 複素誘電率測定 / 誘電損失 / 共振器 / 複素誘電率 / 空洞共振器法 / 金属プラズマ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
酸化物触媒を用いた化学反応や酸化物還元反応を行う際にマイクロ波を照射すると、反応速度向上・還元反応温度低下などの現象が発現する。そこで、本研究では、マイクロ波工学の視点から、触媒や金属酸化物の高温・高電場下やその構造の違いをマイクロ波に対する物性変化である複素誘電率として捉え、その数学モデル構築を行う。さらに、そのモデルをシミュレーションに組み込み、実際の化学反応と比較検証を行い、マイクロ波照射下触媒反応や酸化物還元反応におけるマイクロ波特殊効果を解明する。
|
| 研究成果の概要 |
酸化物触媒上にマイクロ波照射を行う化学反応では反応速度の向上や酸化物と還元材を混合した圧粉体にマイクロ波照射すると還元反応温度などの低下が知られている。これらの化学反応は触媒や圧粉体の粒子界面にて局所加熱や急速加熱と知られている。本研究では複素誘電率測定を行うことで、電磁波損失メカニズムを明らかにすることである。3000S/m以上の導体が薄膜や粒子と試料中に存在する場合、大半、ジュール損失である。また、複素誘電率測定ではその試料の導電率が大きいことやマイクロプラズマが存在する場合、見かけ上の誘電率損失が小さくなり、測定できないことが判明した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マイクロ波照射を触媒反応に用いる場合、触媒に形成した白金などのナノ金属に対してその導電性から非常に加熱されることが実験及び理論示すことが出来た。マイクロ波照射下における局所・高速加熱のメカニズムの一つして提案できた。
|
