プラズマ-触媒反応場による炭素固定水素製造プロセスの高効率化

• 研究課題/領域番号: 22612002
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: バイオマスエネルギー
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 杉本 敏司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70187665)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 天然ガス高度利用 / 地球温暖化 / 炭酸ガス排出削減 / 炭素ナノ材料 / 鉄超微粒子触媒 / ラマンスペクトル / その場測定 / 反応性低温プラズマ / 水素製造技術 / その場供給触媒 / 鉄超微粒子 / メタンの高度利用 / ナノカーボン / ラマン散乱スペクトル / 二酸化炭素排出削減 / 鉄微粒子触媒 / 水素プラズマ / 燃料電池

研究概要

天然ガスからの炭酸ガスの放出が無い新規水素ガス製造法の開発を目的として,放電プラズマと化学触媒を組み合わせた反応プロセスの開発を行った.効率の改善は,励起源のパルス制御による低電力化,並びに触媒の超微粒子化による反応温度の低温化により行った.その結果,各条件における水素の生成効率ηを得た.実用には更なる効率の改善が必要であるが,効率化のための方策の妥当性を検証したこと,水素分圧測定法・その場ラマンシフト分光装置などの計測法を開発したことが本研究の成果である.

研究成果

• [雑誌論文] Sputtering yields and surface modification of poly(methyl methacrylate) (PMMA) by low-energy Ar+ / CF3+ ion bombardment with vacuum ultraviolet (VUV) photon irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshimura, Y. Tsukazaki, M. Kiuchi, S.Sugimoto, and S. Hamaguchi
  • 雑誌名: J. Phys. D: Appl. Phys 巻: vol. 45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sputtering yields and surface modification of poly(methyl methacrylate) (PMMA) by low-energy, Ar+/CF3+ ion bombardment with vacuum ultraviolet (VUV) photon irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshimura, Y. Tsukazaki, M. Kiuchi, S.Sugimoto, and S. Hamaguchi
  • 雑誌名: J. Phys. D; Appl. Phys 巻: 45 号: 50 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1088/0022-3727/45/50/505201
  • 査読あり
• [学会発表] インバータプラズマ成膜法を用いたグラフェンの低温形成実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉本敏司,片山 広
  • 学会等名: 2012 年 スマートプロセス学会 秋季学術総合講演会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2012-11-04
• [学会発表] Natural gas reforming process using an inverter plasma and a catalyst (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sugimoto, Yasushi Matsuda
  • 学会等名: the 11th Asia Pacific Confer- ence on Plasma Science and Technology (APCPST) and 25th Symposium on Plasma Science for Materials (SPSM)
  • 発表場所: Kyoto University
  • 年月日: 2012-10-04
• [学会発表] 低エネルギーイオンビーム照射によるPMMA エッチングイールドの測定と水素プラズマ暴露のエッチングイールドへの影響17p-a7-1 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村智,塚崎 泰裕,杉本敏司,木内正人,浜口智志
  • 学会等名: 春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] 低エネルギーイオンビーム照射によるPMMAエッチングイールドの測定と水塞プラズマ暴露のエッチングイールドへの影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村智、塚崎泰裕、杉本敏司, 木内正人, 浜口智志
  • 学会等名: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京都新宿区西早稲田1-6-1,早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] Natural gas reforming process using an inverter plasma 23P015-O (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sugimoto, Yasushi Matsuda
  • 学会等名: Plasma Conference 2011
  • 発表場所: Kanazawa-shi, Ishikawa
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] Natural gas reforming method using an inverter plasma (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sugimoto, Yasushi Matsuda
  • 学会等名: Plasma Conference 2011, 23P015-O
  • 発表場所: Kanazawa-shi, Ishikawa, Japan
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] インバータープラズマを用いた天然ガスの改質技術の開発I-ステンレス鋼基材触媒との併用プロセス法-26a-CF-10 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉本敏司, 松田恭司,森 秀夫
  • 学会等名: 第58回応物関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] インバータープラズマを用いた天然ガスの改質技術の開発I (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉本敏司
  • 学会等名: 第58回 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県厚木市)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Natural gas reforming process using an inverter plasma and a catalyst
  • 著者名/発表者名: Satoshi Sugimoto
  • 学会等名: the 11th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology (APCPST) and 25th Symposium on Plasma Science for Materials (SPSM)
  • 発表場所: Kyoto University
• [学会発表] インバータプラズマ成膜法を用いたグラフェンの低温形成実験
  • 著者名/発表者名: 杉本敏司
  • 学会等名: 2012年 スマートプロセス学会 秋季学術総合講演会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] 低エネルギーイオンビーム照射によるPMMAエッチングイールドへの紫外線照射および水素プラズマ暴露の影響
  • 著者名/発表者名: 吉村 智
  • 学会等名: 第53回 真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 甲南大学
• [備考] 学会報告
  • URL: http://www.jspf.or.jp/PLASMA2011/PLACON2011/pdf/23P015-O.pdf
• [備考]
  • URL: http://www.jspf.or.jp/PLASMA2011/PLACON20111/pdf/23P015-O.pdf