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高活性二酸化炭素水素化触媒の創製とその実用化に向けた検討

研究課題

研究課題/領域番号 23350073
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境関連化学
研究機関富山大学

研究代表者

阿部 孝之  富山大学, 水素同位体科学研究センター, 教授 (90241546)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2011年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワード環境 / 二酸化炭素 / 触媒
研究概要

地球温暖化の主因とされる二酸化炭素(CO2)の排出量削減と新たなエネルギー源の創成を両立するCO2水素化反応(CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O)は多角バレルスパッタリング法で調製したRu担持TiO2触媒を用いることで低温化する。本研究では、CO2水素化反応を最も低温化する担持金属種と担体の組合せを検討した。また、第一原理計算から、反応の低温化はRuのナノ粒子化による2つの素反応(CO + H → CHO、CH3 + H → CH4)のエネルギー障壁の低下に起因すると推測された。さらに、本反応の実用化に向けて、装置の改良による触媒収率の向上や大型装置による触媒の大量調製も検討した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Density functional theory analysis of methanation reaction of CO2 on Ru nanoparticle supported on TiO2 (101)2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Akamaru, Tomomi Shimazaki, Momoji Kubo, Takayuki Abe
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A : General

      巻: 470 ページ: 405-411

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2013.11.016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the sabatier reaction catalyst for practical space systems2013

    • 著者名/発表者名
      Asuka Shima, Masato Sakurai, Yoshisugu Sone, Mitsuru Ohnishi, Akiko Yoneda, Takayuki Abe
    • 雑誌名

      International Journal of Microgravity Science Application

      巻: 30 ページ: 86-93

    • NAID

      130007842516

    • URL

      http://www.jasma.info/wp/wp-content/uploads/2011/04/2013_p086.pdf#search='Int.+J.+Microgravity+Sci.+Appl.+Vol.+30+No.+2+2013+%2886%E2%80%9393%29'

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of plasma technologies to particle surface treatment systems and preparation of functionalized particle materials2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Abe
    • 雑誌名

      Annual Report of Hydrogen Isotope Research Center, University of Toyama, Japan

      巻: VOL.32 ページ: 1-8

    • NAID

      120005286438

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of the Sabatier reaction catalyst for practical space systems2013

    • 著者名/発表者名
      Asuka Shima, Masato Sakurai, Yoshisugu Sone, Mitsuru Ohnishi, Akiko Yoneyama, Takayuki Abe
    • 雑誌名

      International Journal of Microgravity Science Application

      巻: VOL.30 ページ: 86-93

    • NAID

      130007842516

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of titanium particles treated with N2 plasma using a barrel plasma treatment system2013

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Matsubara
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: VOL. 15 号: 14 ページ: 5097-5107

    • DOI

      10.1039/c3cp44434a

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of plasma technologies to particle surface treatment systems and preparation of functionalized particle materials2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Abe
    • 雑誌名

      Annual Report of Hydrogen Isotope Research Center

      巻: 32 ページ: 1-8

    • NAID

      120005286438

    • URL

      http://www.hrc.u-toyama.ac.jp/action/annual/annual_report32-1.pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 4.プラズマ技術を用いた新しい微粒子表面修飾・改質法2012

    • 著者名/発表者名
      阿部孝之
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 80 号: 12 ページ: 1017-1021

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.80.1017

    • NAID

      10031126193

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a CO2 reduction catalyst for the Sabatier reaction2012

    • 著者名/発表者名
      Asuka Shima, Masato Sakurai, Yoshitsugu Sone, Mitsuru Ohnishi, Takayuki Abe
    • 雑誌名

      42nd International Conference on Environmental Systems

      巻: AIAA ページ: 2012-3552

    • DOI

      10.2514/6.2012-3552

    • URL

      http://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2012-3552

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多角バレルスパッタリング法を用いた新しい表面修飾法2012

    • 著者名/発表者名
      阿部孝之, 井上光浩
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 62 ページ: 94-98

    • URL

      https://www.jstage.jst.go.jp/article/sfj/62/12/62_676/_pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of nitrogen-doped TiO2 powder prepared by newly developed plasma-treatment system2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Matsubara
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: VOL. 181-182 ページ: 754-760

    • DOI

      10.1016/j.cej.2011.11.075

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Ni nanoparticles on submicron-sized Al2O3 powdery substrate by polyhedral-barrel-sputtering technique and their magnetic properties2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Akamaru
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: VOL. 51 号: 6R ページ: 65201-65201

    • DOI

      10.1143/jjap.51.065201

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of polygonal barrel-plasma enhanced chemical vapor deposition method for preparing powdered materials with a diamond-like carbon film2012

    • 著者名/発表者名
      Yuji Honda
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: VOL. 209 ページ: 616-622

    • DOI

      10.1016/j.cej.2012.08.051

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical study on reaction analysis of Ru/TiO2 catalyst based on density functional theory (DFT) : CO2 molecule in a bent form2011

    • 著者名/発表者名
      T. Shimazaki, S. Akamaru, T. Abe, M. Kubo
    • 雑誌名

      Annual Report of Hydrogen Isotope Research Center, University of Toyama, Japan

      巻: 31 ページ: 1-5

    • URL

      http://www.hrc.u-toyama.ac.jp/action/annual/annual_report31-1.pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical study on reaction analysis of Ru/TiO_2 catalyst based on density functional theory (DFT) : CO_2 molecule in a bent2011

    • 著者名/発表者名
      T.Shimazaki, S.Akamaru, T.Abe, M.Kubo
    • 雑誌名

      Annual Report of Hydrogen Isotope Research Center, University of Toyama, Japan

      巻: VOL.31 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 新しい微粒子表面の修飾・改質法とその応用2013

    • 著者名/発表者名
      阿部孝之
    • 学会等名
      第43回材料研究会研究発表会
    • 発表場所
      富山大学工学部(富山市)
    • 年月日
      2013-10-02
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多角バレルスパッタリング技術とその応用2013

    • 著者名/発表者名
      阿部孝之
    • 学会等名
      スパッタリングおよびプラズマプロセス技術部会(SP部会)第133回定例研究会
    • 発表場所
      石川県政記念しいのき迎賓館
    • 年月日
      2013-05-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多角バレルプラズマ表面改質法を用いたポリマー微粒子表面の撥水化2013

    • 著者名/発表者名
      松原圭佑
    • 学会等名
      表面技術協会 第127回講演大会
    • 発表場所
      日本工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of TiO2 particles irradiated with N2 plasma by newly developed plasma-treatment system2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Matsubara
    • 学会等名
      222nd ECS Meeting (PRiME 2012)
    • 発表場所
      ハワイ ホノルル
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of polymer particles coated with a diamond-like carbon film by a polygonal barrel-plasma chemical vapor deposition method2012

    • 著者名/発表者名
      Yuji Honda
    • 学会等名
      222nd ECS Meeting (PRiME 2012)
    • 発表場所
      ハワイ ホノルル
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Methanol oxidation performance of electrocatalysts prepared by the polygonal barrel-sputtering method2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Inoue
    • 学会等名
      222nd ECS Meeting (PRiME 2012)
    • 発表場所
      ハワイ ホノルル
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新しい微粒子表面の修飾・改質法とその応用

    • 著者名/発表者名
      阿部孝之
    • 学会等名
      第43回材料研究会研究発表会
    • 発表場所
      富山大学工学部(富山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 二酸化炭素の水素還元方法2013

    • 発明者名
      阿部孝之, 田口明
    • 権利者名
      国立大学法人富山大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 二酸化炭素の水素還元用触媒及び二酸化炭素の水素還元方法2013

    • 発明者名
      阿部孝之, 田口明
    • 権利者名
      国立大学法人富山大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-10-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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