| 研究課題/領域番号 |
22K14540
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 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 | 富山大学 |
|---|
研究代表者 |
保田 修平 富山大学, 学術研究部工学系, 特命助教 (40883632)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
|
|---|
| キーワード | 二酸化炭素活性 / 炭化水素活性 / ゼオライト / ナノ粒子 / 触媒 / 活性点制御 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
固体触媒材料の粒子サイズ制御を切り口に、炭化水素C-H結合活性、CO2を炭化水素に直接的に挿入させる新規触媒プロセスを提案する。エネルギー関連業界でCO2と低級炭化水素の同時触媒的基幹化学品原料の合成が可能になり、多角的合成手法かつ高次元的カーボンニュートラルな技術を世界に先駆けて創出する。固体触媒材料の活性中心となる金属ナノ粒子に着眼し、卑金属、貴金属の粒子の粒子サイズをナノレベルで精密に制御した固体触媒材料開発手法の提案する。さらには、非常に困難な反応であるCO2を選択的に炭化水素に直接インサートさせる新しい触媒プロセスを提案する。
|
| 研究実績の概要 |
炭素循環の観点から二酸化炭素転換反応において効果的な吸脱着能を有する固体触媒の開発が求められる。例えばゼオライトのイオン交換サイトのカチオン種がアルカリ金属種の場合、二酸化炭素がゼオライトに多く吸着される。カウンターカチオン種を制御したPd含有ゼオライト（[H]-MWWW, [Na]-MWWおよび[H+Na]-MWW）を合成し、二酸化炭素の吸脱着と転換性能との関係について明らかにした。その結果、Na+カチオンの存在により二酸化炭素吸着量は増大するものの、Na+と二酸化炭素が結合することで触媒性能は低下することを明らかにした。さらに、表面化学種を分析したところ、ゼオライトの骨格内Al種とPd種との相互作用により、二酸化炭素がAlサイト近傍で活性化されることを明らかにした。
|
