| 研究課題/領域番号 |
22K14534
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 金沢大学 (2023)
山形大学 (2022) |
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研究代表者 |
藤原 翔 金沢大学, 新学術創成研究機構, 助教 (70816628)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022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 | 気相合成 / 燃焼合成 / Ag触媒 / 固体触媒 / CO酸化 / Agクラスター / 火炎噴霧熱分解法 / Ag / TiO2 / 担体効果 / CO酸化反応 / SMSI / 触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Agクラスターは特異な活性や選択性を持つため、新規高性能触媒として期待されている。しかしAgは他の貴金属と比較して熱的安定性に乏しく容易に凝集するため、工業利用が困難である。本研究では、工業化実績のある火炎噴霧熱分解法を用いて、「燃焼場により還元された酸化物担体とAg間の相互作用を利用した、Agクラスター安定化技術」を創出する。
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| 研究成果の概要 |
燃焼法により合成したAg-TiO2に発現する相互作用を利用することで，Agクラスター（～2 nm）を20wt%担持した触媒の開発に成功した。AgとTiO2の相互作用が燃焼条件やAg担持量によってどのように変化するかを検討することで，Agクラスターを安定化するために最適な燃焼条件を見出した。燃焼法で調製したAgクラスターは高い酸化触媒活性を有しており，常温でCO酸化反応の進行が可能であることを発見した。またAgクラスター担持に関する知見は，様々なクラスター触媒（ZnOやVOx）の担持に適用可能であり，これらクラスターがCO2水素化反応や酸化カップリング反応を効率的に進行させることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
空気中に存在する有機物系の環境汚染物質を，外部からのエネルギー（加熱等）を必要とせず分解除去することは重要であるが，高価な貴金属触媒（AuやPt等）が必要であった。本研究の成果によって，貴金属の中で最も安価なAgでも室温で有機物の分解が可能となり，環境浄化分野への応用が期待できる。既存手法で合成されたAg触媒は室温での有機物分解反応に活性を有さないことから，燃焼合成法を利用することで高活性なAg触媒の開発に成功した。
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